[实用新型]一种基于磁流变液的压力可调开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力开关器件，尤其是涉及一种基于磁流变液的压力可调开关器件。

背景技术

压力开关主要用与在报警或连锁时，在一定的压力值时，触点动作，产生报警或连锁动作.一般用在压缩机组和高压泵上，为了保护关键设备或大型设备，都会在设备的进出口管线上设置压力开关，直接给电气设备提供硬触点连锁信号，以便更迅速地连锁保护大型机组。随着现代化的飞快发展，越来越多的设备要求在不同的环境中作业，因此设计一种能根据外部环境的不同而改变自身的参数来达到满足新的作业环境的压力可调开关显得越加迫切。正因为如此，现今市面上充斥着各种各样的、原理不同的压力开关。按照设计原理来分，市面上的压力开关大致可分为机械压力开关、智能压力开关、TXK压力开关、编程压力开关，这些大都是使用“电接点压力表”，这是一种普通的管弹簧压力表，加上两组电接点，可以接通相当高低压力的电接点，从而把压力控制在上下限之间。这种电接点的容量小，只能开关接触器的控制线圈。此外还有许多其他类型的压力开关，但从原理上讲都是大同小异的。事实上，如2013年4月24日授予FEP车辆电气皮尔纳公司的发明专利No.201180032279.6所述，一种典型的压力开关包括触点片、开关件等，都是基于压力不可调的机械接触式原理。

大多数压力开关都存在若干缺点。例如，工作寿命相对低：作业循环次数一般都在100万次或以下，工作压力不可调或可调范围相对窄：0.2-55KP，最大允许压力低：65KP，使用温度范围窄：-20℃-100℃。

磁流变液是由微米级铁磁性颗粒、基液、添加剂组成。在零磁场强度条件下，磁流变液表现为流动性好，黏度低的New ton流体，当有外加磁场的条件下，磁流变液瞬时(毫秒量级)向高黏度、低流动性的Bingham流体过渡。研究表明磁流变液的剪切屈服应力可达到50-100KP，工作温度范围在-40℃-150℃之间，磁流变液的可逆循环变化次数大约为300万次。

工作在剪切模式下，磁流变液的阻尼力可以用以下公式计算：

FS=πηDLhv+πDLτysgn(v)]]>

式中：η为和磁场强度无关的液体屈服后黏度(实测的屈服后剪切应力的斜率)；v为流体的剪切应变率；τ_y为磁致剪切屈服应力；sgn(v)考虑到活塞的往复运动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一台工作寿命宽、压力可调范围宽、工作环境温度范围宽，最大允许压力高，从而能在不同环境下作业的压力可调开关。

为了有效的解决压力开关的如上所述的不足，本实用新型是按如下方式来实现的：该装置是由弹性金属板，不锈钢上端盖，纯铁圆柱环，密封圈，铝质圆柱桶，支撑板，不锈钢下端盖，外伸接头，上触头，下触头，陶瓷棒，磁流变液，复位弹簧，磁感应线圈，纯铁活塞，不锈钢杆组成。该装置分为上下两个腔室。上腔室内部装有磁流变液、纯铁活塞、磁感应线圈，磁感应线圈绕在纯铁活塞凹槽内。纯铁活塞通过复位弹簧连接到铝质圆柱桶上，弹性金属板通过不锈钢杆与纯铁活塞连接。下腔室内部为机械结构，上触头通过陶瓷棒连接纯铁活塞延伸到下腔室，下腔室内部设有下触头以及支撑板，下触头通过外伸触头由支撑板定位延伸到装置外面。磁流变液由微米级铁磁性颗粒，基液，添加剂组成。当周围有磁场存在，磁流变液瞬间(毫秒量级)由原来的New ton流体向高粘度、低流动性的Bingham流体过渡，随着通过磁感应线圈的电流的不同，磁流变液的剪切屈服应力也不同。因此可以通过改变流经磁感应线圈中电流的大小来调整压力开关的屈服压力值。当施加在弹性金属板上的压力达到某一设定值时，迫使纯铁活塞运动，从而使上触头运动与下触头相接触，接通开关。