本發(fā)明涉及一種磁流變閥，尤其涉及一種具有環(huán)形溝槽多盤式徑向流動磁流變閥。

背景技術：

在無磁場作用下，磁流變液表現(xiàn)為一種低粘度、高流動性的牛頓流體，而在外加磁場的作用下，可以快速、可逆地轉變?yōu)楦哒扯?、低流動性的bingham粘塑性體，并且當外加磁場強度增大至某一值時，磁流變液會轉變?yōu)橐环N類固體狀態(tài)，具有較高的剪切屈服強度。而在磁流變液在磁場方向形成柱鏈狀微觀結構還沒有發(fā)生剪切，磁流變液中的鐵磁顆粒與傳動壁面間就存在了相對運動，這種現(xiàn)象即為壁面滑移，減小甚至避免壁面滑移可提高磁流變液的固化強度。隨著對磁流變液研究的不斷深入，磁流變液的性能不斷得到提高，其在汽車工程、機械工程、航空航天、土木工程、醫(yī)療器械等領域得到了一定的應用。

在流體控制方面，將磁流變液用作液壓系統(tǒng)的工作介質，利用磁流變效應的可控特性開發(fā)研制的磁流變液控制閥，與傳統(tǒng)控制閥相比，磁流變液控制閥沒有相對運動的閥芯，其具有結構簡單、成本低、無磨損、方便控制、使用壽命長等優(yōu)點，因此具有很好的發(fā)展前景。磁流變液控制閥的工作原理與磁流變阻尼器類似，其主要由高磁導率的閥體和閥芯以及勵磁線圈組成，在閥體和閥芯之間存在較窄的環(huán)形磁流變液通道，通過對勵磁線圈電流大小的調節(jié)，可以改變環(huán)形磁流變液通道的磁場，從而使流經通道的磁流變液發(fā)生磁流變效應，磁流變液的流變性能發(fā)生變化，控制閥內磁流變液流動阻力增大，流動減緩甚至停止流動，從而實現(xiàn)對流量的控制。

目前，磁流變閥主要通過調節(jié)勵磁線圈電流的大小，進而改變磁流變液所在磁場的強度，控制磁流變液的固化強度，最終控制磁流變閥進出口壓力差的大小。但是當磁場強度增加到磁流變液飽和磁場強度時，磁流變液的固化強度將不會隨磁場的強度增大而增強，因此，磁流變閥的進出口壓力調節(jié)范圍較小，限制了磁流變閥在工程中的應用。國內專利cn103062146b公開了一種阻尼間隙可調式雙線圈磁流變閥，通過采用閥芯與繞線架組成的三個錐形寬度可調的阻尼間隙的磁 流變閥結構，提高磁流變閥的進出口壓力差。但是當阻尼間隙寬度過小時會造成阻尼間隙堵塞，而且阻尼間隙的寬度需要轉動閥芯進行調整，對磁流變閥進出口壓力的控制和調節(jié)較為不方便。

技術實現(xiàn)要素：

為克服上述問題，本發(fā)明提出一種具有環(huán)形溝槽多盤式徑向流動磁流變閥。該磁流變閥閥芯和隔磁環(huán)上間隔布置了多個阻尼盤，形成多個阻尼間隙，當勵磁線圈通電后，在多個阻尼間隙中形成垂直于磁流變液徑向流動的磁場，從而使阻尼間隙兩端的壓力差增大，產生多級壓力差，提高了磁流變閥進出口壓力差。并且該磁流變閥在阻尼圓盤上開有環(huán)形槽，從而可以減小磁流變液和盤面的滑移，增強阻尼效果，增大了磁流變閥進出口的壓力差。本發(fā)明通過間隔布置阻尼圓盤形成多個阻尼間隙，充分的利用磁場強度，并且通過在阻尼盤的表面設置環(huán)形溝槽，減小了磁流變液固化后的壁面滑移，增大了磁流變閥進出口的壓力差，擴大了磁流變閥的壓力調節(jié)范圍。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案包括：支撐輪、圓螺母、軸用密封圈、左導磁端蓋、軸用阻尼圓盤、孔用阻尼圓盤、孔用密封圈、螺栓、勵磁線圈、隔磁環(huán)、孔用套筒、右導磁端蓋、軸用套筒及閥芯；左導磁端蓋與右導磁端蓋通過螺栓連接固定在一起，在左導磁端蓋和右導磁端蓋形成的腔體內置有隔磁環(huán)，在隔磁環(huán)與左導磁端蓋、右導磁端蓋形成的腔體內置有勵磁線圈，隔磁環(huán)內置有孔用阻尼圓盤，孔用阻尼圓盤和隔磁環(huán)之間通過孔用密封圈密封，孔用阻尼圓盤通過孔用套筒相隔開，閥芯上套有軸用阻尼圓盤，閥芯和軸用阻尼圓盤之間通過軸用密封圈密封，軸用阻尼盤通過軸用套筒相隔開，左端通過圓螺母擰緊進行軸向定位，軸用阻尼盤和孔用阻尼盤之間存在間隙，閥芯通過兩支撐輪固定于左導磁端蓋和右導磁端蓋上，支撐輪為輪輻式結構，可供磁流變液通過。

進一步，軸用阻尼盤和孔用阻尼盤表面均設有環(huán)形溝槽，溝槽的寬度為2mm，深度為0.5mm。

進一步，軸用阻尼盤和孔用阻尼盤之間通過套筒相隔開形成多個阻尼間隙。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)磁流變液沿阻尼盤的徑向流動，流動方向與磁場方向相垂直，能夠充分利用磁場強度形成較大的阻尼力；

(2)多個軸用阻尼圓盤和孔用阻尼圓盤間隔布置形成多個阻尼間隙，產生多級壓力差，增大了磁流變閥的進出口壓力差；

(3)在軸用阻尼圓盤和孔用阻尼圓盤的表面開有環(huán)形溝槽，從而大大減小了磁流變液固化后鏈狀微觀結構末端在阻尼盤表面的壁面滑移，進而增強了磁流變液的固化強度，提高了磁流變閥的進出口壓力差，擴大了其壓力調節(jié)范圍；

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖

圖2是本發(fā)明阻尼盤的結構示意圖

圖3是本發(fā)明支撐輪的結構示意圖

附圖中：1支撐輪，2圓螺母，3軸用密封圈，4左導磁端蓋，5軸用阻尼圓盤，6孔用阻尼圓盤，7孔用密封圈，8螺栓，9勵磁線圈，10隔磁環(huán)，11孔用套筒，12右導磁端蓋，13軸用套筒，14閥芯。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明包括：支撐輪1、圓螺母2、軸用密封圈3、左導磁端蓋4、軸用阻尼圓盤5、孔用阻尼圓盤6、孔用密封圈7、螺栓8、勵磁線圈9、隔磁環(huán)10、孔用套筒11、右導磁端蓋12、軸用套筒13和閥芯14；左導磁端蓋4與右導磁端蓋12通過螺栓8連接固定在一起，在左導磁端蓋4和右導磁端蓋12形成的腔體內置有隔磁環(huán)10，在隔磁環(huán)10與左導磁端蓋4、右導磁端蓋12形成的腔體內置有勵磁線圈9，隔磁環(huán)10內置有孔用阻尼圓盤6，孔用阻尼圓盤6和隔磁環(huán)10之間通過孔用密封圈7密封，孔用阻尼圓盤6通過孔用套筒11相隔開，閥芯14上套有軸用阻尼圓盤5，閥芯14和軸用阻尼圓盤5之間通過軸用密封圈3密封，軸用阻尼盤5通過軸用套筒13相隔開，左端通過圓螺母2擰緊進行軸向定位，軸用阻尼盤5和孔用阻尼盤6之間存在間隙，閥芯14通過兩支撐輪1固定于左導磁端蓋4和右導磁端蓋12上，支撐輪1為輪輻式結構，可供磁流變液通過。

圖2所示為阻尼盤的結構示意圖，在其表面上開有環(huán)形溝槽，減小壁面滑移，增大磁流變液固化后的阻尼力。

圖3所示為支撐輪的結構示意圖，整體為輪輻式結構，能夠支撐閥芯，并且 可供磁流變液通過。

如圖1所示，表面開有環(huán)形溝槽的多個軸用阻尼圓盤5和孔用阻尼圓盤6間隔布置形成多個阻尼間隙，當給勵磁線圈9通入一定大小的電流時，在垂直于阻尼盤5、6的方向上形成均勻磁場，當磁流變液流經阻尼盤間間隙時，在磁場方向形成柱鏈狀微觀結構，瞬間由液態(tài)轉變?yōu)榘牍虘B(tài)，并且其固化強度隨著磁場的增強而變大，磁流變液流經阻尼間隙時必須克服阻尼力，由于表面開有的環(huán)形溝槽避免了壁面滑移，增大了阻尼力。每個阻尼間隙由于阻尼力的作用形成一定的進出口壓力差，多個阻尼間隙形成多級壓力差，進而獲得較大的磁流變閥進出口壓力差，增大磁流變閥壓力調節(jié)范圍。當斷開勵磁線圈9的電流時，磁流變液會在瞬間由半固態(tài)轉回液態(tài)，磁流變液可以順利流過阻尼間隙，磁流變閥的進出口壓力迅速降低。磁流變液這種狀態(tài)的變化是可逆的，通過調節(jié)勵磁電流的大小即可控制磁流變液的固化強度，從而達到控制液壓系統(tǒng)流量的目的。