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);
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,其所需磁力大小的计算公式如下:式中:Bg——永磁体的磁化强度;
Ag——永磁体的磁极面积Ag=x×y;
Lg——两块整体式永久磁片间的间隙;
a——修正系数,取a=3~5,间隙大时取大值,间隙小时取小值;
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;
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)相通的第一高压圆形孔(b);第一高压圆形孔(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口相通的第二高压圆形孔(c)、低压圆形孔(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);左端的第一高压圆形孔(b)、右端的第二高压圆形孔(c)、低压圆形孔(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。
2.如权利要求1所述的基于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:左侧端盖(4)固定在2D阀的阀体(9)上,阀体(9)右侧内孔中放有环塞(11),为了防止2D阀中的油液从阀体(9)右侧泄漏,端板(12)固定在阀体(9)的右端。