[发明专利]纳米磁流体间隙密封高速液压缸

权利要求书

1.一种纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述液压缸以纳米磁流体为工作介质，包括活塞杆（1），有杆腔缸盖（2），有杆腔油口（3），电磁铁（4），有杆腔缓冲腔（5），缸筒（6），有杆腔缓冲头（7），活塞（8），微磁阵列功能表面（9），无杆腔缓冲头（10），无杆腔缓冲腔（11），无杆腔油口（12），无杆腔缸盖（13）；

有杆腔缸盖（2）上设置有有杆腔油口（3）和与有杆腔油口（3）连通的有杆腔缓冲腔（5）；

活塞（8）一端设置有有杆腔缓冲头（7）、另一端设置有无杆腔缓冲头（10），活塞（8）表面设置有微磁阵列功能表面（9）；

无杆腔缸盖（13）上设置有无杆腔缓冲腔（11）和无杆腔油口（12），无杆腔缓冲腔（11）与无杆腔油口（12）连通；

所述活塞（8）位于缸筒（6）内，活塞杆（1）一端插入所述缸筒（6）内并与所述活塞（8）连接、另一端位于缸筒（6）外部；

所述有杆腔缸盖（2）穿过所述活塞杆（1）位于缸筒（6）外部的一端后插入所述缸筒（6）内；

所述无杆腔缸盖（13）插入所述缸筒（6），所述缸筒（6）两端安装有电磁铁（4），所述电磁铁（4）为四个，两个电磁铁（4）为一组，相互平行安装在缸筒（6）的同一侧，每组电磁铁（4）需满足其产生的磁场完全覆盖其所对应的缓冲腔；

所述活塞（8）与缸筒（6）间隙配合，间隙尺寸为20-50微米；

所述微磁阵列功能表面（9）包括多个微型圆环槽（9-1）和多个微型永磁体（9-2），利用激光在所述活塞（8）上加工出微型圆环槽（9-1），利用沉积法在对应的微型圆环槽（9-1）中制备对应的微型永磁体（9-2）；

所述多个微型永磁体（9-2）均为钕铁硼永磁材料，厚度均为30微米，充磁方向统一为“↑”，或按照四模块海尔贝克阵列充磁，“→↑←↓”为一组阵列。

2.根据权利要求1所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述电磁铁（4）包括导磁芯（4-1）、导磁套（4-2）和电磁线圈（4-3）；导磁芯（4-1）安装在导磁套（4-2）内，电磁线圈（4-3）缠绕在导磁芯（4-1）上。

3.根据权利要求2所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述电磁线圈（4-3）为铜线，安匝数大于800。

4.根据权利要求2或3所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述导磁芯（4-1）、导磁套（4-2）为坡莫合金材料，标号不低于1J50。

5.根据权利要求1所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述多个微型圆环槽（9-1）截面均呈矩形，槽深均为10-12微米，槽宽均为30-32微米。

6.根据权利要求1所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述有杆腔缓冲头（7）和无杆腔缓冲头（10）的直径为活塞（8）直径的40%-60%，有杆腔缓冲头（7）和有杆腔缓冲腔（5）之间的环形间隙为0.5mm-2.5mm，无杆腔缓冲头（10）和无杆腔缓冲腔（11）之间的环形间隙为0.5mm-2.5mm。

7.根据权利要求1所述的纳米磁流体间隙密封高速液压缸，其特征在于：所述缸筒（6）为不被永磁体吸引的铝合金或奥氏体不锈钢，其表面粗糙度小于Ra0.4。