基于磁流变及信息融合的采煤机滚筒调高控制研(21)

３磁流变液压伺服系统研究

态，这就是磁流变效应。磁流变效应使磁流变液在液态和固态之间发生的转换具有如下特性：（１）转换是可逆：（２）转换是可控的；（３）转换的控制仅需控制磁感应强度的电流信号；（４）转换对控制的响应仅需毫秒级的时间：（５）控制转换的能耗很低弛２１。

３．２磁流变阀的原理与结构

磁流变阀是一种无移动器件的流量控制阀，在活塞与缸筒之间形成细小的间隙，当活塞与缸体产生相对运动时就会挤压缸体中的磁流变液，使其通过缝隙流向缸体的另一侧。线圈通电后，会在活塞和缸筒的间隙的两侧加上了垂直于磁流变液流动方向的磁场，缝隙中的磁流变液受到磁场作用产生磁流变效应，由牛顿流体转化为粘塑性体，磁流变液增大液体流经此处时的阻力。当活塞运动时，磁流变液受到挤压，从而产生阀式运动和剪切作用心３｜。由于磁流变液的屈服强度随磁场强度的变化而变化，因而只需通过调节励磁电流的大小就可以调节励磁线圈周围的磁场强度，同时改变阻尼间隙内磁场强度，通过磁流变效应就可以获得连续可调的阻尼力，最终达到调节阻尼器提供阻尼力的目的。

３．２．１原理与结构

一种典型的具有圆环阻尼间隙的磁流变阀结构如图３－２所示。由阀芯、缸筒、阀端盖和励磁线圈等零部件组成。其中励磁线圈绕在阀芯上。这种磁流变阀有内外两个磁路，其中由阀芯、缸简和阀芯及缸筒间的阻力间隙一起构成外磁路，而阀芯独自构成内磁路。在励磁线圈外，采用非导磁的线圈保护套，使磁力线通过由缸筒与阀芯组成的液流阻力通道；在阀芯两端设计非导磁的定位块和导向器，保证液流阻力通道（阀芯与缸筒之间的间隙）的径向尺寸均匀，充分地发挥磁场对磁流变液的作用。励磁线圈的引出线由左边或右边阀端盖的小孔引出。当有电流工作在该磁流变阀上时，其体内磁流变液的剪切应力就开始发生变化，在激励线圈磁场强度未达到最大的情况下，剪切应力随着激励电流的增加而增加，所以，通过液流阻力通道的流量随着对液体的阻碍增大而减小；在没有＃ｌ－／Ⅱｎ的励磁电流的情况下，该磁流变阀处于最大流量状态。因此，磁流变阀可以通过控制励磁线圈电流的大小来实现对流量的连续控制。