15與靜鐵芯17、第一線圈框架16構成拍合式電磁鐵，所述電磁鐵米用三電源協同工作，電壓分別為24V，48V，-24V，采用單片機控制，通過上位機輸入信號；當位于第一線圈框架16處的第一線圈26得電，閥芯14打開，在閥口開啟時，磁流變液704通過堵頭11的進油口進入，在第二線圈框架7與閥芯14組成磁流變液704的圓環通路，通過單片機控制第二線圈13得電，磁流變液704在不同電流下磁場力703的作用下調節磁流變液704的粘度，進而控制流量。
[0037]如附圖4所示，在上位機輸入信號作用下，在t l_t2時間內，線圈電壓如附圖5所示，將48V電源加載到第一線圈26上，使電流迅速升高至接近臨界電流，如附圖6所示；在Ton的剩下的部分時間，將24V額定電壓加載到第一線圈26上，這樣可以在不改變閥的第一線圈26結構的情況下，提高響應時間，同時不會對閥的安全性能有影響；在Toff中t3-t4時刻，由于第一線圈26的電感作用，使第一線圈26有剩余電流，使銜鐵15仍處在吸合狀態，在第一線圈26上加一個-24V反向電壓，將第一線圈26產生的剩余電流消除，此時，由于剩余電流較小，閥芯14會迅速退回，這樣可以減少滯后時間，提高系統的響應時間。(附圖4、附圖5、附圖6和附圖7中，虛線代表三電源協同工作，實線代表只有24V電源工作的情況)。
[0038]其中如附圖2所示，逆磁體702為抗磁材料制成的隔磁環，與導磁體701通過膠粘的方式固定。隔磁環主要作用就是讓磁路產生分路，防止磁回路短路，一般材料用黃銅，0Crl8Ni9o
[0039]其中如附圖3所示，磁場力703是在第二線圈13得電后，同時由于隔磁環是由相對磁導率低于I的逆磁性材料制成的，磁場力703繞過逆磁體702，從導磁體701中出去，進入到第二線圈框架7與閥芯14組成磁流變液704的圓環通路。由于磁流變液704受磁場力703作用，導致磁流變液704的粘度發生變化，從而可以控制流量與壓差。磁場進入磁流變液704的方向與磁流變液704的流動方向垂直，因此可以有效控制磁流變液704，減少能量損失。
[0040]其中，閥芯14為非鐵磁材料制成。
[0041]其中，靜鐵芯17上固定有第一線圈框架16，第一線圈框架16上纏繞有第一線圈26，第一線圈框架16為磁材料制成。
[0042]其中，第一線圈26與第二線圈13為同種結構和材質，第一線圈26接到一對接線柱25上，第二線圈13接到另一對接線柱25上。
[0043]其中，閥體2端口通過螺母I固定套筒5 ;靜鐵芯17外側套有外套環18 ;塑料蓋22與絕緣套20的接觸面設有第一 O型密封圈21 ;擋鐵19與套筒5之間設有第二 O型密封圈3 ;套筒5與閥體2之間設有第三O型密封圈4 ;堵頭11與閥座6之間設有第四O型密封圈10 ;閥座6外側設有第五O型密封圈9，第五O型密封圈9通過擋圈8固定；擋鐵19固定在套筒5端部，擋鐵19端部固定有絕緣套20和塑料蓋22，塑料蓋22上固定有四個接線柱25，絕緣套20和塑料蓋22用于固定接線柱25和保證絕緣。
[0044]以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權項】
1.一種新型磁流變數字閥，包括閥體⑵、閥座(6)、銜鐵(15)、閥芯(14)、靜鐵芯(17)和兩對接線柱(25)，其特征在于: 所述閥體(2)內套有套筒(5)，所述套筒(5)與銜鐵(15)滑動配合，所述銜鐵(15)與閥芯(14)連接；所述靜鐵芯(17)固定在套筒(5)內，所述靜鐵芯(17)上纏繞有第一線圈(26); 所述閥座(6)進油口處依次固定有堵頭(11)、擋環(12)和第二線圈框架(7)，所述第二線圈框架(7)上纏繞有第二線圈(13)，所述第二線圈框架(7)由導磁體(701)和逆磁體(702)組成的環體，所述第二線圈框架(7)與閥芯(14)組成磁流變液(704)的圓環通路；所述第二線圈框架(7)通過堵頭(11)和擋環(12)固定在閥座(6)端口內； 所述閥體(2)與閥座(6)相互連接固定，所述兩對接線柱(25)分別與第一線圈(26)和第二線圈(13)的端子連接，所述閥芯(14)在堵頭(11)與靜鐵芯(17)之間位移；所述銜鐵(15)與靜鐵芯(17)之間設有彈簧，在彈簧的作用下推動銜鐵(15)使閥芯(14)端部封閉堵頭(11);在第一線圈(26)得電產生磁通量，將銜鐵(15)吸附到靜鐵芯(17)上，帶動閥芯(14)移動，閥口打開。2.一種新型磁流變數字閥的控制方法，其特征在于:所述銜鐵(15)與靜鐵芯(17)構成拍合式電磁鐵，所述電磁鐵采用三電源協同工作，電壓分別為24V，48V，-24V，采用單片機控制，通過上位機輸入信號，包括閥口閉合和流量大小兩個控制過程: 一，在上位機輸入信號作用下，控制閥口閉合過程； 在tl-t2時間內，將48V電源加載到第一線圈(26)上，使電流迅速升高至接近臨界電流，控制閥芯(14)快速移動，閥口打開； 在Ton的剩下的部分時間，將24V額定電壓加載到第一線圈(26)上，使靜鐵芯(17)產生穩定的磁通量并吸附銜鐵(15)，穩定閥芯(14)，使閥口處于打開狀態； 在Toff中t3-t4時刻，由于第一線圈(26)的電感作用，使第一線圈(26)有剩余電流，使銜鐵(15)仍處在吸合狀態，在第一線圈(26)上加一個-24V反向電壓，將第一線圈(26)產生的剩余電流消除，快速閉合閥口，減少停滯時間； 二，控制閥口磁流變液(704)的流量過程； 當第一線圈(26)得電，閥芯(14)打開，在閥口開啟時，磁流變液(704)通過堵頭(11)的進油口進入，在所述第二線圈框架(7)與閥芯(14)組成磁流變液(704)的圓環通路，通過單片機控制第二線圈(13)的電流，磁流變液(704)在不同電流下磁場力(703)的作用下調節磁流變液(704)的粘度，進而控制流量。3.根據權利要求1所述的一種新型磁流變數字閥及其控制方法，其特征在于，所述逆磁體(702)為抗磁材料制成的隔磁環，與導磁體(701)通過膠粘的方式固定。4.根據權利要求1所述的一種新型磁流變數字閥及其控制方法，其特征在于，所述磁場力(703)是在第二線圈(13)得電后，磁場力(703)繞過逆磁體(702)，從導磁體(701)中出去，進入到第二線圈框架(7)與閥芯(14)組成磁流變液(704)的圓環通路。5.根據權利要求1所述的一種新型磁流變數字閥及其控制方法，其特征在于，所述第一線圈(26)接到一對接線柱(25)上，所述第二線圈(13)接到另一對接線柱(25)上。6.根據權利要求1所述的一種新型磁流變數字閥及其控制方法，其特征在于，所述閥芯(14)為非鐵磁材料制成。
【專利摘要】本發明公開一種新型磁流變數字閥及其控制方法。從另一角度提出了一種新型的磁流變閥結構，使磁流變閥具有非常大的控制范圍，不僅可以實現大流量控制，也可進行較小的壓差流量控制；同時對于閥口的開關，由于閥的本身結構的限制，采用三電源協同工作，使得可以在原有基礎上減少滯后時間。本發明采用與以往不同的磁流變閥結構，極大增加磁流變閥的控制范圍。同時具有優越的密閉性，以及可以運用多種控制方式，適用于多種場合。而且在不使用磁流變液的時候可以成為一個高速數字開關閥，并且具有極快的響應時間。
【IPC分類】F16K1/00, F16K31/06
【公開號】CN105179785
【申請號】
【發明人】曾億山, 樊華, 候俊飛, 馮羚青, 耿圣陶, 魯軍
【申請人】合肥工業大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月9日