一種電/磁流變液體隔離工作裝置的製作方法

2023-05-02 05:25:26

專利名稱：一種電/磁流變液體隔離工作裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電/磁流變液體的一種新的應用模式與具體應用裝置，尤其是一種電/磁流變液體隔離工作裝置。在此工作模式下，電磁流變液體可以用來控制另一種液體的運動。此裝置的原型可以用在阻尼減振器、液壓控制閥以及其他相關領域。
背景技術：
電/磁流變液體作為一種新型的智能材料，近來已引起了人們的廣泛關注，對電/磁流變液體的開發應用也正在蓬勃發展。
利用電/磁流變液體的表觀粘度和抗剪切強度可以快速、無級、連續可逆的地進行控制，以及控制所需能耗低等特點，可以發展一些高性能且參數可控地離合器、控制器、減振器、隔振器、傳感器等，如在汽車製造工業，電流變液技術可設計成功新型汽車零配件，像汽車傳動離合器、減震機構、剎車等，與傳統零配件相比，它的生產工藝簡單、無磨損、靈敏度高、響應速度快。在航天、航空領域中，可以設計製造出各種自動操縱裝置，如遙控制動器。此外，電流變技術還可以廣泛應用於精密儀器及醫療保健器械地製造。
目前電/磁流變液體的一個典型應用方案是通過改變施加於電/磁流變液體上的電場或磁場來控制液體本身的流動狀態，據此可以設計出無運動件的液壓開關閥和可變阻尼的液壓減振器等。在這些應用方案中，原本是液壓油或減振器油的工作液體都必須全部用電/磁流變液體來代替，但目前電/磁流變液體存在的一些在性能方面的缺陷，如剪切強度不夠高、液體中固體顆粒很容易磨損機械設備、溫度環境適應性差、固體顆粒容易沉澱等問題，使得電/磁流變液體不可能完全替代原來的工作液體。因此在現有電/磁流變液體的條件下，如前所述的應用方案離真正工程實用化還有相當大的距離。

發明內容
本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種電/磁流變液體隔離工作裝置，通過合理的結構設計來避開現有電/磁流變液體在性能方面的缺陷，充分利用其控制方便、響應速度快的優點，使現有液壓系統或減振器等在不更換原有工作液體的情況下，通過控制電/磁流變液體來間接控制工作液體的流動狀態，進而實現對系統總特性的控制。
本發明解決其技術問題採用的技術方案這種電/磁流變液體隔離工作裝置，該裝置由工作液、伺服裝置和電/磁流變液體三部分組成，安裝於需要控制工作液流動狀態的工作液通道處，電/磁流變液體被隔離於工作液之外一個密閉的腔體中，腔體內的轉盤通過轉軸與腔體外的伺服裝置相連接。通過伺服裝置與外部工作液聯繫起來，就可以通過伺服裝置來間接控制外部工作液的流動狀態。
本發明與現有技術相比具有以下優點1.由於電/磁流變液體只起了間接控制工作液體流量的作用，所需作用力大為減少，因而現有電/磁流變液體抗減切強度不足的問題得以迴避。
2.由於電/磁流變液體被隔離在一個製造精度要求不高的小腔體內，不會與其它零件發生接觸，因此由使用電/磁流變液體作為工作液體而帶來的堵塞、磨損等問題都得以避免。
3.由於需要控制電/磁流變液體的量很小，對控制電源的功率要求也就很低，同時電極間距離也可以相應減小，使得控制電壓也可降低，因而具有較好的可靠性和安全性。
4.由於工作過程中轉盤的不斷轉動，使得現有電/磁流變液體容易沉澱的缺點也得到了克服。


圖1是本發明電/磁流變液體隔離工作裝置結構示意圖；圖2是本發明應用於液壓馬達中的結構示意圖；圖3是本發明從動齒輪和主動齒輪部分的俯視結構示意圖；附圖標記說明1節流孔；2葉輪；3工作液；4電/磁流變液體；5控制電壓；6轉盤；7腔體；8工作液通道；9活塞；10從動齒輪；11主動齒輪；12齒輪腔；13轉軸；具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細地說明這種電/磁流變液體隔離工作裝置，如圖1所示，由工作液3、伺服裝置和電/磁流變液體4三部分組成，安裝於需要控制工作液3流動狀態的工作液通道8處，電/磁流變液體4被隔離於工作液3之外一個密閉的腔體7中，密閉腔體7內充滿電/磁流變液體4，腔體7內的轉盤6通過轉軸13與腔體7外的伺服裝置相連接。所述的伺服裝置主要包括葉輪2與活塞9，腔體7內的轉盤6通過轉軸13與腔體7外的葉輪2相連，葉輪2安裝在兩邊開有節流孔1的活塞9中。當工作液體流動時，流經節流孔1的液體就會使葉輪2轉動，改變控制電壓5的大小就能改變密閉腔體7內電/磁流變液體4的運動粘度，從而控制轉盤的轉動力矩，也就是改變葉輪2的旋轉阻力，進而達到改變工作液流速，控制其流量的目的。
圖2所示的內置一個隔離工作裝置的液壓馬達，由一個主動齒輪11、控制電壓5、密封腔體7、電/磁流變液體4、轉盤6、工作液3構成，主動齒輪11通過轉軸13與密封腔體7內的轉盤6相連，主動齒輪11和從動齒輪10安裝於工作液通道8中的齒輪腔12中，齒輪腔12的兩邊開有節流孔1，從動齒輪10包括三組等分的分別與主動齒輪11相嚙合的齒輪如圖3所示。流經節流孔1的工作液3帶動齒輪的轉動，通過改變控制電壓5的大小就可以改變密封腔體7內電/磁流變液體4的運動粘度，這樣就改變轉盤6轉動的阻尼，從而達到控制液壓馬達起停的目的。
權利要求
1.一種電/磁流變液體隔離工作裝置，其特徵是該裝置由工作液(3)、伺服裝置和電/磁流變液體(4)三部分組成，安裝於需要控制工作液(3)流動狀態的工作液通道(8)處，電/磁流變液體(4)被隔離於工作液(3)之外一個密閉的腔體(7)中，腔體(7)內的轉盤(6)通過轉軸(13)與腔體(7)外的伺服裝置相連接。
2.根據權利要求1所述的電/磁流變液體隔離工作裝置，其特徵是所述的伺服裝置主要包括葉輪(2)與活塞(9)，腔體(7)內的轉盤(6)通過轉軸(13)與腔體(7)外的葉輪(2)相連，葉輪(2)安裝在兩邊開有節流孔(1)的活塞(9)中。
3.根據權利要求1所述的電/磁流變液體隔離工作裝置，其特徵是所述的伺服裝置主要包括互相嚙合的主動齒輪(11)和從動齒輪(10)，主動齒輪(11)和從動齒輪(10)安裝於工作液通道(8)中的齒輪腔(12)中，齒輪腔(12)的兩邊開有節流孔(1)。
4.根據權利要求3所述的電/磁流變液體隔離工作裝置，其特徵是所述的從動齒輪(10)包括三組等分的分別與主動齒輪(11)相嚙合的齒輪。
全文摘要
本發明涉及一種電/磁流變液體隔離工作裝置，該裝置由工作液、伺服裝置和電/磁流變液體三部分組成，安裝於需要控制工作液流動狀態的工作液通道處，電/磁流變液體被隔離於工作液之外一個密閉的腔體中，腔體內的轉盤通過轉軸與腔體外的伺服裝置相連接。通過伺服裝置與外部工作液聯繫起來，就可以通過伺服裝置來間接控制外部工作液的流動狀態。本發明優點克服了現有電/磁流變液體抗減切強度不足的問題，由於需要控制電/磁流變液體的量很小，對控制電源的功率要求也就很低，同時電極間距離也可以相應減小，使得控制電壓也可降低，因而具有較好的可靠性和安全性。由於工作過程中轉盤的不斷轉動，使得現有電/磁流變液體容易沉澱的缺點也得到了克服。
文檔編號F15D1/00GK1724883SQ200510050310
公開日2006年1月25日 申請日期2005年5月11日 優先權日2005年5月11日
發明者李培玉, 王江峰, 倪笑斐, 譚大鵬 申請人:浙江大學