[發(fā)明專利]一種使用磁流變先導閥的溢流閥

有效

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• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104633233B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉曉梅;李洪友
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;F16K17/20
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發(fā)明涉及一種使用磁流變先導閥的溢流閥，屬于液壓傳動技術領域。

技術背景

溢流閥是液壓傳動系統(tǒng)中廣泛應用的一種壓力控制閥，主要功能是調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)工作壓力，其結(jié)構有直動式和先導式，先導式溢流閥適用于回路壓力較高的系統(tǒng)。溢流閥的開啟壓力是通過旋轉(zhuǎn)先導閥閥芯后方的螺桿，調(diào)節(jié)先導閥彈簧預緊力來實現(xiàn)的。其特點是調(diào)節(jié)方便、靈活，但壓力控制范圍有限、且無法實現(xiàn)壓力實時調(diào)控及調(diào)節(jié)的自動化、程序化和智能化。磁流變液體是一種粘度可控的“智能材料”，常態(tài)下不能夠承受剪切力，即很小的剪切力就可以使其流動；但是處于磁場環(huán)境中時，其能夠承受一定的剪切應力，當作用在液體上的剪切力小于其屈服應力時，磁流變液體不會流動，僅產(chǎn)生彈性變形，只有當剪切力大于屈服應力時液體才會流動。磁流變液體的“智能”性表現(xiàn)在，其粘度和剪切屈服應力是隨所處的磁場強度變化的，磁場強度越大，其粘度和剪切屈服應力也隨之增大。目前基于磁流變技術的液壓閥普遍存在兩方面的不足，其一是應用磁流變液體作為工作介質(zhì)，而磁流變液體由液態(tài)連續(xù)相和固體顆粒分散相組成，粘度大、易發(fā)熱、成本高，所以不適宜大量用作液壓傳動的工作介質(zhì)；其二，磁流變閥中僅包括一處工作間隙，閥動作時磁流變液體粘度增大，在間隙內(nèi)流過時會承受較大的粘性阻力從而調(diào)節(jié)先導閥芯開啟壓力，但當閥處于復位行程時，液體依然處于磁場中而保持高粘度，這使得復位行程也承受大的粘性阻力，會導致閥門不能及時復位或者復位動作滯后明顯，增加了液壓閥的響應時間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的主要技術問題是提供一種應用普通液壓油為工作介質(zhì)的溢流閥，其采用磁流變液體為先導閥的工作介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)磁流變先導閥線圈中的電流強度和先導閥彈簧的預緊力來控制溢流閥開啟壓力，實現(xiàn)調(diào)控實時化、自動化、智能化和增大壓力調(diào)節(jié)范圍的目的，同時具有響應動作迅速的特點。

為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種使用磁流變先導閥的溢流閥，包括溢流閥閥座1、溢流閥上蓋板5、主閥閥芯2、溢流閥閥體3、主閥芯彈簧4，磁流變先導閥錐閥6、磁流變先導閥蓋板7、磁流變先導閥閥體14，磁流變先導閥活塞8、電磁線圈9、單向閥片10、過流板11、調(diào)壓彈簧12、調(diào)壓塊及調(diào)壓螺桿13；

所述溢流閥上蓋板5、磁流變先導閥前蓋板7、磁流變先導閥閥體14安裝于溢流閥閥座1上；磁流變先導閥錐閥6的閥桿穿過溢流閥上蓋板5，安裝進入磁流變先導閥閥體14內(nèi)，并與磁流變先導閥活塞8緊密連接；磁流變先導閥活塞8、磁流變先導閥閥體14、電磁線圈9間形成工作間隙15使磁流變液體流動；磁流變先導閥活塞8、磁流變先導閥閥體14及電磁線圈9的鐵芯為高導磁材料；過流板11與磁流變先導閥錐閥6的閥桿間形成空間，單向閥片10可以在該空間內(nèi)彈性變形；旋轉(zhuǎn)調(diào)壓螺桿13即可推動其前端的調(diào)壓塊壓縮或釋放調(diào)壓彈簧12。

在一較佳實施例中：所述溢流閥內(nèi)的工作介質(zhì)為普通液壓油，磁流變先導閥內(nèi)的工作介質(zhì)為磁流變液，磁流變液體容積在30-150ml。

在一較佳實施例中：所述工作間隙15的寬度為0.3-3mm，長度為6-60mm。

在一較佳實施例中：所述磁流變先導閥活塞8靠近中心位置均布3-6個通流孔16，通流孔中心距離磁流變先導閥活塞8外圓表面徑向距離大于5mm。

在一較佳實施例中：所述磁流變先導閥活塞8與磁流變先導閥錐閥6相反方向處的端面安裝所述單向閥片10和過流板11；所述單向閥片10由彈性材料制成，在過流板11與活塞8端面間的空間內(nèi)產(chǎn)生彈性形變，封閉或開啟通流孔16。

在一較佳實施例中：磁流變先導閥閥體14一側(cè)安裝所述調(diào)壓彈簧12和調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧12預緊力的壓塊和調(diào)壓螺桿13。

在一較佳實施例中：所述溢流閥工作壓力調(diào)節(jié)范圍為1-40MPa，最大流量為3000L/min。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案具備以下有益效果：

1.將先導式溢流閥與磁流變先導閥結(jié)合，使磁流變閥應用于普通液壓油為工作介質(zhì)的液壓傳動系統(tǒng)，增強了液壓系統(tǒng)的工作能力，也擴大了磁流變閥的應用范圍。

2.磁流變先導閥采用電流信號控制，實現(xiàn)了溢流閥工作壓力的自動化、智能化和實時化控制；

3.磁流變先導閥內(nèi)部增加通流孔，使得先導閥芯開啟時受產(chǎn)生磁流變效應的磁流變液體粘性力控制，而當先導閥芯復位時，磁流變液體經(jīng)通流孔流動，處于磁流變效應影響區(qū)外，因此磁流變液體的流動性并未降低，復位動作響應迅速、靈敏。

4.調(diào)壓螺桿與電磁線圈共同調(diào)節(jié)控制壓力，增大了調(diào)壓范圍。

附圖說明