一种磁流体阀门制造技术

本发明专利技术公开了一种磁流体阀门，磁流体阀门包括上阀体，下阀体、上端盖和下端盖，上阀体与上端盖间有流体入口腔，下阀体与下端盖间有驱动腔，在上阀体的底端有密封腔，在下阀体的上端有流体腔，堵头的底端镶嵌在导磁块上，密封腔从外到内依次设置有密封线圈、磁流体腔和圆环永磁体，驱动腔从外到内依次设置有励磁线圈和导磁块，在导磁块的上表面和下表面分别有上气隙和下气隙，上端盖中心开有流体入口通孔，下端盖的上表面开有凹槽，凹槽中放置有圆形永磁体，下阀体的右侧从流体腔位置开有流体流出的出口槽，本发明专利技术装置结构紧凑，对密封件的加工精度需求低，密封效果好，在大压强环境下阀门结构的密封设计具有较好的应用价值。

A Magnetohydrodynamic Valve

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体阀门
本专利技术涉及一种阀门领域，特别是涉及一种磁流体阀门。
技术介绍
阀门装置是工业应用中被广泛使用的一类基础元件，如气体阀、液体阀、高速阀、精确流量阀、喷射阀等，在我们的日常生活中随处可见。目前，除了考虑对阀门性能的优化外，对阀门装置的可靠性分析也是当今学者们研究的热点问题，这一问题在大压力阀门装置中体现尤为明显。对于大压强液体阀而言，其对阀门装置的密封性提出了苛刻的需求。为了较好的满足这一需求，我们只能通过不断提高对密封元件的加工高精度来满足以上需求。但是，过高的加工精度将带来巨大的加工成本，同时高的精度追求也不利于大规模的生产加工。针对现有阀体结构密封性对机械加工高精度需求的问题，本专利技术提出一种适用于大压强环境下的高可靠性磁流体阀门体结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁流体阀门。一种磁流体阀门，包括上阀体，下阀体、上端盖和下端盖，其中，上阀体与上端盖间有流体入口腔，下阀体与下端盖间有驱动腔，在上阀体的底端有密封腔，在下阀体的上端有流体腔，倒圆锥连杆形状的堵头依次穿过流体入口腔、密封腔、流体腔和驱动腔，其底端镶嵌在导磁块上，密封腔从外到内依次设置有密封线圈、磁流体腔和圆环永磁体，磁流体腔内填充有磁流体，驱动腔从外到内依次设置有励磁线圈和导磁块，在导磁块的上表面和下表面分别有上气隙和下气隙，上端盖中心开有流体入口通孔，下端盖的上表面开有凹槽，凹槽中放置有圆形永磁体，下阀体的右侧从流体腔位置开有流体流出的出口槽。作为优选，上阀体、下阀体、上端盖、下端盖、堵头、导磁块的材料均为高导磁钢，磁流体腔的材料为高弹性的橡胶膜，磁流体选用材料为MRFDG，圆环永磁体选用强磁性的铝铁硼永磁体，圆形永磁体选用磁性稍弱的铁氧体永磁体，上阀体与堵头间采用锥面密封配合，磁流体腔与堵头间亦采用锥面密封配合，环形永磁体与堵头间有一3-5mm的圆环流体通道。作为优选，上气隙的厚度为1-3mm，下气隙的厚度为3-10mm，上气隙和下气隙厚度的设计规范如下，根据流体入口的压强和堵头的开关动作需求，选取上气隙的厚度，根据导磁块分别在励磁线圈和圆形永磁体作用下所受的电磁力，选取下气隙的厚度，下气隙的厚度选取需确保励磁线圈通电作用下导磁块能够向上运动。作为优选，励磁线圈和密封线圈均采用阶跃式的供电方式，且励磁线圈和密封线圈采用交错供电方式，在阀体关闭时，励磁线圈断电而密封线圈通电，在阀体打开时，励磁线圈通电而密封线圈断电，密封线圈通电、断电的动作时间均滞后于励磁线圈断电、通电动作时间的0.5s。作为优选，所述励磁线圈断电时，采用两级密封结构，其中，上阀体和堵头间采用球形锥面的机械方式进行密封，在此基础上，磁流体腔和堵头间亦采用球形锥面配合，且磁流体腔内的磁流体在密封线圈的作用下，机械强度增大，可实现对堵头的二次密封效果，以确保可靠密封，以削弱机械加工中对加工精度的苛刻需求。作为优选，装置的工作方式如下：励磁线圈断电时，导磁块在圆形永磁体的电磁吸力作用下，带动堵头处于最底端位置，此时，上阀体和堵头端面处于机械密封状态，同时密封线圈通电，磁流体在密封线圈所产生磁场的作用下，进行上阀体和堵头端面间的二次密封，环形永磁体将为磁流体的二次密封提供一个预加磁场，以保证磁流体的机械强度，当励磁线圈由端点状态切换到通电状态时，导磁块在励磁线圈所产生的磁场作用下向上运动，同时带动堵头向上运动，使得上阀体和堵头端面分离，在励磁线圈通电的0.5s后，密封线圈断电，磁流体恢复液体状态，解除密封效果；当励磁线圈再次断电时，导磁块在圆形永磁体的电磁吸力作用下向下运动，上阀体和堵头端面闭合，在励磁线圈断电的0.5s后，密封线圈通电，磁流体进行二次密封。所以本专利所提出的磁流体阀门能够较好的对阀门装置进行密封，可缓解密封件对机械加工高精度的需求，具有较好的工程应用价值本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：1）本专利技术所提出的磁流体阀门，可与现有的阀门装置进行配合使用，在现有的阀门装置的基础上，加入磁流体结构和相应的密封线圈，便可完成对现有阀门装饰的二次密封或补充密封。本专利技术所提出的阀门密封结构，均可在现有阀门装置中进行应用。2）本专利技术的磁流体阀门，可有效的使磁流体自然切换工作状态，当阀体装置关闭时，磁流体进行补充密封，当阀体装置打开时，装置可以较好的对磁流体和磁流体腔进行保护，以便阀门装置能够可靠的工作在关闭、打开两种状态下，在保证可靠性的前提下提高了阀体装置的密封性能。3）本专利技术的磁流体阀门，考虑了实际的阀体装置加工精度的需求，可在现有阀门装置上改进，亦可简易加工配套元件，装置密封性能好，可靠性高，易于工程化应用。附图说明图1是磁流体阀门方案一主视图。具体实施方式一种磁流体阀门，包括上阀体1-1，下阀体1-2、上端盖1-3和下端盖1-4，其中，上阀体1-1与上端盖间有流体入口腔1-5，下阀体1-2与下端盖1-4间有驱动腔1-6，在上阀体1-1的底端有密封腔1-7，在下阀体1-2的上端有流体腔1-8，倒圆锥-连杆形状的堵头1-9依次穿过流体入口腔1-5、密封腔1-7、流体腔1-8和驱动腔1-6，其底端镶嵌在导磁块1-15上，密封腔1-7从外到内依次设置有密封线圈1-10、磁流体腔1-11和圆环永磁体1-13，磁流体腔1-11内填充有磁流体1-12，驱动腔1-6从外到内依次设置有励磁线圈1-14和导磁块1-15，在导磁块1-15的上表面和下表面分别有上气隙1-16和下气隙1-17，上端盖1-3中心开有流体入口通孔，下端盖1-4的上表面开有凹槽，凹槽中放置有圆形永磁体1-18，下阀体1-2的右侧从流体腔1-8位置开有流体流出的出口槽1-19。上阀体1-1、下阀体1-2、上端盖1-3、下端盖1-4、堵头1-9、导磁块1-15的材料均为高导磁钢，磁流体腔1-11的材料为高弹性的橡胶膜，磁流体1-12选用材料为MRF132-DG，圆环永磁体1-13选用强磁性的铝铁硼永磁体，圆形永磁体1-18选用磁性稍弱的铁氧体永磁体。上阀体1-1与堵头1-9间采用锥面密封配合，磁流体腔1-11与堵头1-9间亦采用锥面密封配合，环形永磁体1-13与堵头1-9间有一3-5mm的圆环流体通道。上气隙1-16的厚度为1-3mm，下气隙1-17的厚度为3-10mm，上气隙1-16和下气隙1-17厚度的设计规范如下，根据流体入口的压强和堵头1-9的开关动作需求，选取上气隙1-16的厚度，根据导磁块1-15分别在励磁线圈1-14和圆形永磁体1-18作用下所受的电磁力，选取下气隙1-17的厚度，下气隙1-17的厚度选取需确保励磁线圈1-14通电作用下导磁块1-15能够向上运动。励磁线圈1-14和密封线圈1-10均采用阶跃式的供电方式，且励磁线圈1-14和密封线圈1-10采用交错供电方式，在阀体关闭时，励磁线圈1-14断电而密封线圈1-10通电，在阀体打开时，励磁线圈1-14通电而密封线圈1-10断电，密封线圈1-10通电、断电的动作时间均滞后于励磁线圈1-14断电、通电动作时间的0.5s。励磁线圈1-14断电时，采用两级密封结构，其中，上阀体1-1和堵头1-9间采用球形锥面的机械方式进行密封，在此基础上，磁流体腔1-11和堵头1-9间亦采用球形锥面配合，且磁流体腔1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流体阀门，其特征在于，包括上阀体（1‑1），下阀体（1‑2）、上端盖（1‑3）和下端盖（1‑4），其中，上阀体（1‑1）与上端盖间有流体入口腔（1‑5），下阀体（1‑2）与下端盖（1‑4）间有驱动腔（1‑6），在上阀体（1‑1）的底端有密封腔（1‑7），在下阀体（1‑2）的上端有流体腔（1‑8），倒圆锥‑连杆形状的堵头（1‑9）依次穿过流体入口腔（1‑5）、密封腔（1‑7）、流体腔（1‑8）和驱动腔（1‑6），其底端镶嵌在导磁块（1‑15）上，密封腔（1‑7）从外到内依次设置有密封线圈（1‑10）、磁流体腔（1‑11）和圆环永磁体（1‑13），磁流体腔（1‑11）内填充有磁流体（1‑12），驱动腔（1‑6）从外到内依次设置有励磁线圈（1‑14）和导磁块（1‑15），在导磁块（1‑15）的上表面和下表面分别有上气隙（1‑16）和下气隙（1‑17），上端盖（1‑3）中心开有流体入口通孔，下端盖（1‑4）的上表面开有凹槽，凹槽中放置有圆形永磁体（1‑18），下阀体（1‑2）的右侧从流体腔（1‑8）位置开有流体流出的出口槽（1‑19）。

【技术特征摘要】
1.一种磁流体阀门，其特征在于，包括上阀体（1-1），下阀体（1-2）、上端盖（1-3）和下端盖（1-4），其中，上阀体（1-1）与上端盖间有流体入口腔（1-5），下阀体（1-2）与下端盖（1-4）间有驱动腔（1-6），在上阀体（1-1）的底端有密封腔（1-7），在下阀体（1-2）的上端有流体腔（1-8），倒圆锥-连杆形状的堵头（1-9）依次穿过流体入口腔（1-5）、密封腔（1-7）、流体腔（1-8）和驱动腔（1-6），其底端镶嵌在导磁块（1-15）上，密封腔（1-7）从外到内依次设置有密封线圈（1-10）、磁流体腔（1-11）和圆环永磁体（1-13），磁流体腔（1-11）内填充有磁流体（1-12），驱动腔（1-6）从外到内依次设置有励磁线圈（1-14）和导磁块（1-15），在导磁块（1-15）的上表面和下表面分别有上气隙（1-16）和下气隙（1-17），上端盖（1-3）中心开有流体入口通孔，下端盖（1-4）的上表面开有凹槽，凹槽中放置有圆形永磁体（1-18），下阀体（1-2）的右侧从流体腔（1-8）位置开有流体流出的出口槽（1-19）。2.根据权利要求1所述的一种磁流体阀门，其特征在于，所述的上阀体（1-1）、下阀体（1-2）、上端盖（1-3）、下端盖（1-4）、堵头（1-9）、导磁块（1-15）的材料均为高导磁钢，磁流体腔（1-11）的材料为高弹性的橡胶膜，磁流体（1-12）选用材料为MRF132-DG，圆环永磁体（1-13）选用强磁性的铝铁硼永磁体，圆形永磁体（1-18）选用磁性稍弱的铁氧体永磁体。3.根据权利要求1所述的一种磁流体阀门，其特征在于，所述的上阀体（1-1）与堵头（1-9）间采用锥面密封配合，磁流体腔（1-11）与堵头（1-9）间亦采用锥面密封配合，环形永磁体（1-13）与堵头（1-9）间有一3-5mm的圆环流体通道。4.根据权利要求1所述的一种磁流体阀门，其特征在于，所述的上气隙（1-16）的厚度为1-3mm，下气隙（1-17）的厚度为3-10mm，上气隙（1-16）和下气隙（1-17）厚度的设计规范如下，根据流体入口的压强和堵头（1-9）的开关动作需求，选取上气隙（1-16）的厚度，根据导磁块（1-15）分别在励磁线圈（1-14）和圆形永磁体（1-18）作用下所受的电磁力，选取下气隙（1-17）的厚度，下气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正洪，严柏平，杨撞，周繁华，方许波，王寿灵，王正龙，
申请(专利权)人：杭州沃凌的机电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33