[发明专利]基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀

摘要

基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀，包括二维半桥式电液比例换向阀本体、比例电磁铁和Halbach阵列双向磁悬浮联轴节，二维半桥式电液比例换向阀本体是由阀芯和阀体所组成的2D阀，阀体的左端安装有一个双向比例电磁铁，阀芯的左端装有一个Halbach阵列双向磁悬浮联轴节，阀芯通过Halbach阵列双向磁悬浮联轴节连接双向比例电磁铁；轭铁的极靴表面贴有轭铁Halbach阵列磁片，与轭铁极靴表面相对应的斜翼动子上下两侧翼面上贴有Halbach阵列磁片，从而形成磁排斥力，而该磁排斥力使得斜翼动子可以无须借助任何机械结构，纯粹靠磁力“悬浮”在轭铁中间；阀芯左端的左端高压圆形孔、右端高、低压圆形孔和感受通道构成四通转阀，并串联形成液压阻力半桥，控制阀芯两端的左敏感腔和右敏感腔的压力。

主权项

1.基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀，其特征在于：包括二维半桥式电液比例换向阀本体、比例电磁铁和Halbach阵列双向磁悬浮联轴节，其中二维半桥式电液比例换向阀本体是由阀芯(8)和阀体(9)所组成的2D阀，阀体(9)的左端安装有一个双向比例电磁铁(2)，阀芯(8)的左端装有一个双向磁悬浮联轴节，阀芯(8)通过Halbach阵列双向磁悬浮联轴节连接双向比例电磁铁(2)；/n所述的Halbach阵列双向磁悬浮联轴节包括直线轴承(5)、轭铁(6)、固定销(7)、斜翼动子(13)、轭铁Halbach阵列磁片(14)、斜翼动子Halbach阵列磁片(15)和弹簧卡圈(16)，其中为了使轭铁(6)只能作水平直线运动，直线轴承(5)套在固定销(7)上并安装于轭铁(6)的上下两端；轭铁(6)前后侧各有两个极靴，且均呈以垂直于轭铁(6)平面、竖直向上的轴为中心轴的180°阵列特征；轭铁(6)的极靴表面贴有轭铁Halbach阵列磁片(14)，斜翼动子(13)上与轭铁(6)极靴表面相对应的上下两侧翼面上贴有Halbach阵列磁片(15)，斜翼动子(13)靠磁力悬浮在轭铁(6)中间；轭铁Halbach阵列磁片(14)和斜翼动子Halbach阵列磁片(15)是由各自三块不同磁化方向的磁块所组成的组合体，使得阵列气隙边的磁场显著增强而非气隙边显著减弱；轭铁(6)的极靴表面和斜翼动子(13)的两侧翼面都有相同的倾角β，且均呈以垂直于水平面、竖直向上的轴为中心轴的180°阵列特征，以此形成前后各两个相同高度的倾斜工作气隙，斜翼动子(13)可旋转地置于轭铁(6)的中间位置；/n阀芯(8)可转动并可轴向移动地设置在阀体(9)内孔中；双向比例电磁铁(2)固定在左侧端盖(4)上；阀体(9)内孔上依次开有T口、A口、P口、B口、T口，其中P口为进油口，此处压力为系统压力，阀芯(8)中部上设有两个台肩，两个中部台肩分别位于A口和B口上方；2D阀的阀芯(8)和双向磁悬浮联轴节的斜翼动子(13)通过键进行连接，并通过弹簧卡圈进行轴向固定；在阀芯(8)中部开设了一个与P口相通的高压孔(a)，在阀芯(8)左端开设了一个与左侧敏感腔(g)相通的高压圆形孔(b)；高压圆形孔(b)使得左侧敏感腔(g)恒通高压，阀芯(8)的右端台肩上开设了一对分别与P口和T口相通的高、低压圆形孔(c和f)；在阀体(9)右端的内孔壁上相应地也开设一条与右侧敏感腔(h)相通的感受通道(e)；左端高压圆形孔(b)、右端高、低压圆形孔(c和f)和感受通道(e)构成四通转阀，并串联形成液压阻力半桥，控制阀芯(8)两端的左侧敏感腔(g)和右侧敏感腔(h)的压力；左端的双向比例电磁铁(2)、阀体(9)的左端部和左侧端盖(4)所形成的密闭容腔为左侧敏感腔(g)，右侧敏感腔(h)是由阀芯(8)、阀体(9)的内孔和端板(12)所形成的密闭容腔，双向磁悬浮联轴节置于敏感腔(g)内；两个弹簧(3)分别安装于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的两侧。/n