本發(fā)明屬于液壓控制閥及其控制方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是一種磁流變液壓控制閥，對(duì)磁流變閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的磁流變數(shù)字閥，并通過(guò)改進(jìn)其控制達(dá)到較好的性能。

背景技術(shù)：
磁流變閥通過(guò)控制勵(lì)磁線(xiàn)圈電流大小來(lái)控制閥的流量，然而由于磁流變閥沒(méi)有移動(dòng)的機(jī)械部件，因此控制范圍小，在適用性上也有限制。由于磁流變閥的液壓控制范圍主要受兩方面影響：(1)磁流變液流動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的角度(2)磁流變液在磁隙空間中的液流通道。對(duì)于(1)，一般將磁流變液流動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。對(duì)于(2)由于增加磁流變液在磁隙空間的長(zhǎng)度則會(huì)造成在未加磁場(chǎng)時(shí)，出入口的壓差較大，并且使閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大。同時(shí)，在數(shù)字閥控制上，PWM控制是常用的方法，PWM控制也可稱(chēng)為脈寬調(diào)制，主要是通過(guò)調(diào)制脈沖信號(hào)的寬度來(lái)等效地獲得需要波形的形狀和幅值。但由于線(xiàn)圈電感作用，在閥口開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)候，總會(huì)有一個(gè)滯后時(shí)間，而這個(gè)時(shí)間是與閥的結(jié)構(gòu)有關(guān)的，要改變滯后時(shí)間需要改變閥的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法，從另一角度提出了一種新型的磁流變閥結(jié)構(gòu)，使磁流變閥具有非常大的控制范圍，不僅可以實(shí)現(xiàn)大流量控制，也可進(jìn)行較小的壓差流量控制；同時(shí)對(duì)于閥口的開(kāi)關(guān)，由于閥的本身結(jié)構(gòu)的限制，采用三電源協(xié)同工作，使得可以在原有基礎(chǔ)上減少滯后時(shí)間，解決了現(xiàn)有技術(shù)的磁流變閥的閥口開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)出現(xiàn)滯后等問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法，包括閥體、閥座、銜鐵、閥芯和靜鐵芯，所述閥體內(nèi)套有套筒，所述套筒與銜鐵滑動(dòng)配合，所述銜鐵與閥芯連接；所述靜鐵芯固定在套筒內(nèi)，所述靜鐵芯上纏繞有第一線(xiàn)圈；所述閥座進(jìn)油口處依次固定有堵頭、擋環(huán)和第二線(xiàn)圈框架，所述第二線(xiàn)圈框架上纏繞有第二線(xiàn)圈，所述第二線(xiàn)圈框架由導(dǎo)磁體和逆磁體組成的環(huán)體，所述第二線(xiàn)圈框架與閥芯組成磁流變液的圓環(huán)通路；所述第二線(xiàn)圈框架通過(guò)堵頭和擋環(huán)固定在閥座端口內(nèi)；所述閥體與閥座相互連接固定，所述兩對(duì)接線(xiàn)柱分別與第一線(xiàn)圈和第二線(xiàn)圈的端子連接，所述閥芯在堵頭與靜鐵芯之間位移；所述銜鐵與靜鐵芯之間設(shè)有彈簧，在彈簧的作用下推動(dòng)銜鐵使閥芯端部封閉堵頭；在第一線(xiàn)圈得電產(chǎn)生磁通量，將銜鐵吸附到靜鐵芯上，帶動(dòng)閥芯移動(dòng)，閥口打開(kāi)。所述銜鐵與靜鐵芯構(gòu)成拍合式電磁鐵，所述電磁鐵采用三電源協(xié)同工作，電壓分別為24V，48V,-24V，采用單片機(jī)控制，通過(guò)上位機(jī)輸入信號(hào)，包括閥口閉合和流量大小兩個(gè)控制過(guò)程：一，在上位機(jī)輸入信號(hào)作用下，控制閥口閉合過(guò)程；在t1-t2時(shí)間內(nèi)，將48V電源加載到第一線(xiàn)圈上，使電流迅速升高至接近臨界電流，控制閥芯快速移動(dòng)，閥口打開(kāi)；在Ton的剩下的部分時(shí)間，將24V額定電壓加載到第一線(xiàn)圈上，使靜鐵芯產(chǎn)生穩(wěn)定的磁通量并吸附銜鐵，穩(wěn)定閥芯，使閥口處于打開(kāi)狀態(tài)；在Toff中t3-t4時(shí)刻，由于第一線(xiàn)圈的電感作用，使第一線(xiàn)圈有剩余電流，使銜鐵仍處在吸合狀態(tài)，在第一線(xiàn)圈上加一個(gè)-24V反向電壓，將第一線(xiàn)圈產(chǎn)生的剩余電流消除，快速閉合閥口，減少停滯時(shí)間；二，控制閥口磁流變液的流量過(guò)程；當(dāng)?shù)谝痪€(xiàn)圈得電，閥芯打開(kāi)，在閥口開(kāi)啟時(shí)，磁流變液通過(guò)堵頭的進(jìn)油口進(jìn)入，在所述第二線(xiàn)圈框架與閥芯組成磁流變液的圓環(huán)通路，通過(guò)單片機(jī)控制第二線(xiàn)圈的電流，磁流變液在不同電流的磁場(chǎng)力作用下調(diào)節(jié)磁流變液的粘度，進(jìn)而控制流量。進(jìn)一步地，所述逆磁體為抗磁材料制成的隔磁環(huán)，與導(dǎo)磁體通過(guò)膠粘的方式固定。隔磁環(huán)主要作用就是讓磁路產(chǎn)生分路，防止磁回路短路，一般材料用黃銅，0Cr18Ni9。進(jìn)一步地，所述磁場(chǎng)力是在第二線(xiàn)圈得電后，磁場(chǎng)力繞過(guò)逆磁體，從導(dǎo)磁體中出去，進(jìn)入到第二線(xiàn)圈框架與閥芯組成磁流變液的圓環(huán)通路。進(jìn)一步地，所述第一線(xiàn)圈接到一對(duì)接線(xiàn)柱上，所述第二線(xiàn)圈接到另一對(duì)接線(xiàn)柱上。進(jìn)一步地，所述閥芯為非鐵磁材料制成。本發(fā)明具有以下有益效果：采用與以往不同的磁流變閥結(jié)構(gòu)，極大增加磁流變閥的控制范圍。同時(shí)具有優(yōu)越的密閉性，以及可以運(yùn)用多種控制方式，適用于多種場(chǎng)合。而且在不使用磁流變液的時(shí)候可以成為一個(gè)高速數(shù)字開(kāi)關(guān)閥，并且具有極快的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的第二線(xiàn)圈框架結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的磁場(chǎng)力結(jié)構(gòu)分布圖；圖4為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的PWM信號(hào)圖；圖5為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的三電源協(xié)同工作與單電源工作時(shí)線(xiàn)圈的電壓圖；圖6為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的三電源協(xié)同工作與單電源工作時(shí)線(xiàn)圈的電流圖；圖7為本發(fā)明一種新型磁流變數(shù)字閥及其控制方法的閥芯位移圖；其中：1-螺母，2-閥體，3-第二O型密封圈，4-第三O型密封圈，5...