一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥的製作方法
2023-07-28 09:46:16
一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥。該裝置是由進閥口、進閥芯、活塞杆、內閥體、滑動觸頭、隔離圈、彈簧電線、密封圈、出閥芯a、出閥口a、出閥口b、出閥芯b、活塞、電磁線圈、滑動變阻器、磁流變液、固定架、外閥體組成。通過調節流入電磁線圈初始電流的大小，使得活塞固定在內閥體中的某一目標位置，最終來達到調整兩個出閥口流量的目的。該分流閥還具有自傳感自適應功能：當流進進閥口的液體流量突然增加時，克服所設置的磁流變液初始剪切屈服力推動活塞移動，從而帶動活塞上面的觸頭，滑動變阻器的阻值變小，磁流變液剪切屈服力變大直到平衡液體的衝擊力，系統到達一個新的穩定狀態，反之亦然。
【專利說明】一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種分流閥，尤其是涉及一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥。
【背景技術】
[0002]分流閥是液壓系統中常見的流量控制閥之一，它的主要作用是用來實現兩個或者多個執行元件在相同或不同負載下實現同步有關聯的運動。普通的流量控制分流閥一般是採用手動調節閥芯的位置，以實現流量控制及分流。這些方式一般存在如下缺點:自動化程度較低、結構鬆散、體積較大、安裝不便、閥芯配合件的使用壽命較短等。也有的分流閥設置多個密封圈把閥體內腔分隔成多個互不連接的空間，通過控制各個空間的流體流通，從而實現分流的效果。然而這種分流閥製造不方便，並且要求密封性極好的密封圈才能達到較好的分流效果，但是密封圈的使用壽命有限，需要經常更換，這給實際應用帶來很大不便。目前，出現一些自動化水平較高的分流閥，它們採用閥芯及其附屬控制結構，或者在閥體外設置電機來驅動閥芯來變化位置。這種閥芯及其控制結構通常較為複雜，控制精度不高，穩態分流誤差較大，即使參數優化後其分流精度也只能達到±1.0%，其次流通範圍較窄，穩態分流誤差隨著通流量的減少而增大，當通流量為額定流量的60%以下時，分流精度急速下降，並且控制和組裝時極為不便，存在維修和檢測的麻煩，尤其檢測時故障出處較多，排查故障耗時較長。如2013年8月31日授予艾德春等人的實用新型專利N0.201320559961.7所述，一種可調分流閥中的微調結構包括絲杆、絲杆螺母、微調構件、微調彈簧和標尺，需要進行手動調節流量，其自動化水平較低，並且調節精度較低。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一臺能通過相對位移自傳感系統來改變自身的參數，從而能適應不同工況要求下作業的分流器。
[0004]為了有效的解決分流器的如上所述的不足，本實用新型是按如下方式來實現的:一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥是由進閥口、進閥芯、活塞杆、內閥體、滑動觸頭、隔離圈、彈簧電線、密封圈、出閥芯a、出閥口 a、出閥口 b、出閥芯b、活塞、電磁線圈、滑動變阻器、磁流變液、固定架、外閥體組成。通過調節流入電磁線圈初始電流的大小，從而改變磁流變液剪切屈服力使其與進閥口的衝擊力平衡，最終使得活塞固定在內閥體中的某一目標位置來達到調整兩個出閥口流量的目的。此外，當進閥口液體流量的衝擊力突然增加時，克服所設置的磁流變液初始剪切屈服力推動活塞移動，從而帶動活塞上面的觸頭，滑動變阻器的阻值變小，磁流變液剪切屈服力變大直到平衡液體流量的衝擊力，系統到達一個新的穩定狀態，反之亦然。
[0005]該裝置的進閥口、出閥口 a和出閥口 b內壁的形狀類似圓錐臺外表面，口徑由寬變窄；內閥體的內壁設有滑動變阻器，其一端通過彈簧電線與電磁線圈的一端連接，電磁線圈的另一端連接滑動變阻器的滑動觸頭並隨著活塞的移動而移動；滑動變阻器的阻值可調線圈長度等於活塞的有效行程；活塞開有凹槽，電磁線圈繞在其中；電磁線圈與磁流變液之間用隔離圈隔離；磁流變液充滿於內閥體的內壁與活塞所組成的動態封閉空間內，內閥體的內壁與活塞之間的間隙寬度為2mm，內閥體通過固定架固定在外閥體內壁上。
[0006]活塞杆和隔離圈的材質為鋁，內閥體和活塞的材質為純鐵。磁流變液採用有寧波杉工結構監測與控制工程中心有限公司研製出的型號為SG-MRF2035磁流變液
[0007]本實用新型所述的一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥的積極效果在於:通過調節電磁線圈電流大小來改變磁流變液的剪切屈服力，從而實現調節兩個出閥口流量分配的功能。此外，該分流閥還集成了自傳感自適應的功能:當流進進閥口的液體流量突然增加時，克服所設置的磁流變液初始剪切屈服力推動活塞移動，從而帶動活塞上面的觸頭，滑動變阻器的阻值變小，磁流變液剪切屈服力變大直到平衡液體的衝擊力，系統到達一個新的穩定狀態，反之亦然。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖為本實用新型一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥的原理結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0010]在圖中，本實用新型一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥，該裝置是由進閥口 1、進閥芯2、活塞杆3、內閥體4、滑動觸頭5、隔離圈6、彈簧電線7、密封圈8、出閥芯a9、出閥口 alO、出閥口 bll、出閥芯bl2、活塞13、電磁線圈14、滑動變阻器15、磁流變液17、固定架18、外閥體19組成。
[0011]首先，用戶根據分流閥實際作業工況來設定電磁線圈14的初始電流，該裝置會在活塞13、磁流變液17和內閥體4之間形成一個封閉的磁場16，隨後磁流變液17在磁場方向上成鏈發生磁流變效應，磁流變液17由原來的New ton流體瞬間(毫秒量級)變為高粘度、低流動性的Bingham流體，產生初始剪切屈服力，最終使得活塞固定在某一目標位置，兩個出閥口的流量分配完成。當外界流入進閥口 I的液體突變時(以流量增加為例)，進閥口 I的流量衝擊力變大最終使得原先所設置剪切屈服力不足以克服液體的衝擊力時，推動活塞13移動，從而使得固定在活塞13上面的滑動觸頭5滑動，滑動變阻器15的阻值變小，電磁線圈14的電流變大,最終使得磁流變效應增強,剪切屈服應力變大,整個系統達到一個新的穩定狀態。此外，該裝置的進閥口 1、出閥口 alO和出閥口 bll內壁的口徑都設置成由寬變窄的形狀，類似圓錐臺外表面，這樣當外界流入進閥口 I的流量發生突變時可以起到穩流的作用。
【權利要求】
1.一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥，該裝置是由進閥口、進閥芯、活塞杆、內閥體、滑動觸頭、隔離圈、彈簧電線、密封圈、出閥芯a、出閥口 a、出閥口 b、出閥芯b、活塞、電磁線圈、滑動變阻器、磁流變液、固定架、外閥體組成；其特徵在於:該裝置的進閥口(I)、出閥口 a(10)和出閥口 b(ll)內壁的形狀類似圓錐臺外表面，口徑由寬變窄；內閥體⑷的內壁設有滑動變阻器(15)，其一端通過彈簧電線(7)與電磁線圈(14)的一端連接，電磁線圈(14)的另一端連接滑動變阻器(15)的滑動觸頭並隨著活塞(13)的移動而移動；滑動變阻器(15)的阻值可調線圈長度等於活塞(13)的有效行程；活塞(13)開有凹槽，電磁線圈(14)繞在其中；電磁線圈(14)與磁流變液(17)之間用隔離圈(6)隔離；磁流變液(17)充滿於內閥體⑷的內壁與活塞(13)所組成的動態封閉空間內，內閥體⑷的內壁與活塞(13)之間的間隙寬度為2mm，內閥體(13)通過固定架(18)固定在外閥體(19)內壁上。
2.如權利要求1所述一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥，其特徵在於:活塞杆⑶和隔離圈(6)的材質為鋁；內閥體⑷和活塞(13)的材質為純鐵。
3.如權利要求1所述一種基於磁流變效應的具有相對位移自傳感分流閥，其特徵在於:磁流變液(17)採用由寧波杉工結構監測與控制工程中心有限公司研製出的型號為SG-MRF2035磁流變液。
【文檔編號】F16K31/06GK204082741SQ201420518831
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月31日 優先權日:2014年8月31日
【發明者】王智深, 張廣, 孫美娜, 賀新升, 高春甫, 任韶卿, 季海峰 申請人:浙江師範大學