一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，属于超磁致伸缩【技术领域】。结构包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒中的主超磁致伸缩棒，U型套筒的封闭端有定位装置，主超磁致伸缩棒的一端固定有带有凸台的输出顶杆，输出顶杆的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒外围的辅助超磁致伸缩棒、激励线圈、偏置线圈和永磁铁。本装置通过控制电流来控制驱动器输出的力和位移，并解决磁致伸缩棒的温升问题，提高控制精度。
【专利说明】一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，属于超磁致伸缩【技术领域】。
【背景技术】
[0002]超磁致伸缩材料是一种新型的智能材料，具有输出位移及输出力线性好、响应速度快(即时响应)、分辨率高、控制精度高、重复性好等优点，超磁致伸缩驱动器具有输出位移和输出力较大、响应快速、频带较宽以及驱动电压低等优点，但磁致伸缩棒在使用过程中容易发热，需要采取措施抑制磁致伸缩棒的温升。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，通过控制电流来控制驱动器输出的力和位移，并解决磁致伸缩棒的温升问题，提高控制精度。
[0004]本实用新型的技术方案是:结构包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒10中的主超磁致伸缩棒8，U型套筒10的封闭端有定位装置，主超磁致伸缩棒8的一端固定有带有凸台的输出顶杆13，输出顶杆13的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒10外围的辅助超磁致伸缩棒6、激励线圈5、偏置线圈4和永磁铁9。
[0005]所述定位装置是通过底座2固定的调节螺栓1，调节螺栓I固定在U型套筒10的封闭端。
[0006]所述预紧装置是由套在输出顶杆13的预紧弹簧12和固定输出顶杆13的壳体11组成。
[0007]所述底座2与壳体11组合成该装置的外壳。
[0008]所述激励线圈5和偏置线圈4置于线圈骨架3中，线圈骨架3的上端有永磁铁9，永磁铁9与偏置线圈4之间有气隙7。
[0009]所述输出顶杆13的凸台与线圈骨架3滑动连接。
[0010]所述辅助超磁致伸缩棒6和主超磁致伸缩棒8的表面均开有5个涡流直槽。
[0011]本实用新型的原理:如附图1所示，调节螺栓1、底座2、U型套筒10、预紧弹簧12和输出顶杆13构成了超磁致伸缩棒预紧机构，选择合适的预紧力可以使超磁致伸缩的能量转换效率总体上处于较佳范围内。线圈骨架3从内向外依次装有激励线圈5、偏置线圈4和永磁铁9，线圈骨架3两端分别由底座2的凸台、U型套筒10、输出顶杆13的凸台和永磁铁9支撑，偏置线圈4产生的偏置磁场能使超磁致伸缩棒产生一个具有一定强度的极化磁场，这样不仅可以使棒伸缩应变处于较宽的线性范围内同时还能有效的防止棒倍频现象的发生；辅助超磁致伸缩棒6能通过U型套筒10把输出的力和位移传递给主超磁致伸缩棒8，继而主超磁致伸缩棒8能够输出两倍的力和位移；底座2、线圈骨架3、输出顶杆13、U型套筒10为导磁材料，和辅助超磁致伸缩棒6、主超磁致伸缩棒8形成闭合磁路，闭合的磁路不仅能很好的降低漏磁，还可以防止与外界的仪器发生干扰。
[0012]如附图2所示，超磁致伸缩棒的表面开有5个均匀分布的涡流槽。一方面，由于材料棒的涡流效应主要集中在表层，开涡流槽可以减小涡流损耗，而且开涡流槽后增加了材料表面自由旋转晶体和磁畴的数目，能减小晶体和磁畴间的相互挤压，减小磁矩转动的阻碍，能有效减小磁滞损耗；另一方面，涡流槽扩大了材料棒的散热面积，减小了材料棒与线圈骨架的接触面积，有利于提高散热量和减少摩擦发热。
[0013]本实用新型的有益效果是:体积小、重量轻、输出位移大、输出力大；预压力和偏执磁场可调，能保证磁致伸缩棒在最佳状态工作；输出位移及输出力线性好、响应速度快(即时响应)、分辨率高、控制精度高、重复性好；磁致伸缩棒表面的涡流槽能够抑制磁致伸缩棒的温升，提高输出位移的控制精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型主超磁致伸缩棒和辅助超磁致伸缩棒的右视示意图；
[0016]图3是本实用新型主超磁致伸缩棒和辅助超磁致伸缩棒的主视示意图。
[0017]图中:1-螺栓,2_底座,3-线圈骨架,4_偏置线圈,5_激励线圈,6-辅助超磁致伸缩棒，7-气隙，8-主超磁致伸缩棒，9-永磁铁，1-U型套筒，11-壳体，12-预紧弹簧，13-输出顶杆。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0019]实施方式一:如图1和2所示，本实施方式的结构包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒10中的主超磁致伸缩棒8，U型套筒10的封闭端有定位装置，主超磁致伸缩棒8的一端固定有带有凸台的输出顶杆13，输出顶杆13的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒10外围的辅助超磁致伸缩棒6、激励线圈5、偏置线圈4和永磁铁9。定位装置是通过底座2固定的调节螺栓1，调节螺栓I固定在U型套筒10的封闭端。预紧装置是由套在输出顶杆13的预紧弹簧12和固定输出顶杆13的壳体11组成。底座2与壳体11组合成该装置的外壳。激励线圈5和偏置线圈4置于线圈骨架3中，线圈骨架3的上端有永磁铁9，永磁铁9与偏置线圈4之间有气隙7。输出顶杆13的凸台与线圈骨架3滑动连接。辅助超磁致伸缩棒6和主超磁致伸缩棒8的表面均开有5个涡流直槽。
[0020]实施方式二:如图1所示，本实施方式的结构包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒10中的主超磁致伸缩棒8，U型套筒10的封闭端有定位装置，主超磁致伸缩棒8的一端固定有带有凸台的输出顶杆13，输出顶杆13的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒10外围的辅助超磁致伸缩棒6、激励线圈5、偏置线圈4和永磁铁9。定位装置是通过底座2固定的调节螺栓1，调节螺栓I固定在U型套筒10的封闭端。预紧装置是由套在输出顶杆13的预紧弹簧12和固定输出顶杆13的壳体11组成。底座2与壳体11组合成该装置的外壳。激励线圈5和偏置线圈4置于线圈骨架3中，线圈骨架3的上端有永磁铁9，永磁铁9与偏置线圈4之间有气隙7。输出顶杆13的凸台与线圈骨架3滑动连接。
[0021]实施方式三:如图1、2和3所示，本实施方式的结构包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒10中的主超磁致伸缩棒8，U型套筒10的封闭端有定位装置，主超磁致伸缩棒8的一端固定有带有凸台的输出顶杆13，输出顶杆13的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒10外围的辅助超磁致伸缩棒6、激励线圈5、偏置线圈4和永磁铁9。定位装置是通过底座2固定的调节螺栓1，调节螺栓I固定在U型套筒10的封闭端。预紧装置是由套在输出顶杆13的预紧弹簧12和固定输出顶杆13的壳体11组成。底座2与壳体11组合成该装置的外壳。激励线圈5和偏置线圈4置于线圈骨架3中，线圈骨架3的上端有永磁铁9，永磁铁9与偏置线圈4之间有气隙7。辅助超磁致伸缩棒6和主超磁致伸缩棒8的表面均开有5个涡流直槽。
[0022]以上结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:包括超磁致伸缩棒预紧机构和分布在其周围的磁场产生装置，超磁致伸缩棒预紧机构的主体为安装在U型套筒(10)中的主超磁致伸缩棒(8), U型套筒(10)的封闭端有定位装置,主超磁致伸缩棒(8)的一端固定有带有凸台的输出顶杆(13)，输出顶杆(13)的一端有预紧装置，磁场产生装置包括依次分布在U型套筒(10)外围的辅助超磁致伸缩棒(6)、激励线圈(5)、偏置线圈(4)和永磁铁(9)。
2.根据权利要求1所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述定位装置是通过底座(2)固定的调节螺栓(1)，调节螺栓(I)固定在U型套筒(10)的封闭端。
3.根据权利要求2所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述预紧装置是由套在输出顶杆(13 )的预紧弹簧(12 )和固定输出顶杆(13 )的壳体(11)组成。
4.根据权利要求3所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述底座(2)与壳体(11)组合成该装置的外壳。
5.根据权利要求1所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述激励线圈(5)和偏置线圈(4)置于线圈骨架(3)中，线圈骨架(3)的上端有永磁铁(9)，永磁铁(9)与偏置线圈(4)之间有气隙(7)。
6.根据权利要求1所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述输出顶杆(13)的凸台与线圈骨架(3)滑动连接
7.根据权利要求1所述的水压溢流阀超磁致伸缩驱动器，其特征在于:所述辅助超磁致伸缩棒(6)和主超磁致伸缩棒(8)的表面均开有5个涡流直槽。
【文档编号】H02N2/02GK203859703SQ201420115525
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】袁鋭波, 何祖顺 申请人:昆明理工大学