专利名称：一种超磁致伸缩液压缸式换能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压缸式换能装置，具体涉及一种超磁致伸缩液压缸式换能装置。
背景技术：
近年来，随着新型功能材料-稀土超磁致伸缩材料(GMM)的飞速发展，由于具有磁致伸缩应变大、磁机耦合系数高、响应速度快、能量密度高等优异特性，已在机电领域显示出良好的应用前景。为此，国内外对于充分利用这种新型功能材料工作特性作为输出振动力和位移一振动源(GMA)的广泛应用吸引了大量理论和分析研究。但是，现有技术中的超磁致伸缩方环式换能器、纵振型磁致伸缩换能器、圆环弯张式换能器、弯张式换能器等，结构复杂，尺寸过于庞大，能量转换效率低，能量转换效率为60% -70%。
发明内容
本发明为了解决现有技术中换能器结构复杂，尺寸庞大，能量转换效率低的问题，进而提供一种超磁致伸缩液压缸式换能装置。本发明为解决上述问题而采用的技术方案是:所述换能装置包括振动器，振动器包括GMM棒和顶杆，所述换能器还包括声辐射器，声辐射器包括液压缸阀、下端盖、上端盖、液压油、平衡阀、弹簧、液压筒和顶柱；顶杆的上端和GMM棒的下端固定安装在振动器内，且GMM棒的中心线和顶杆的中心线重合，下端盖上加工有注油孔，上端盖的底部向上加工有凹槽,上端盖的上表面中心加工有第一通孔,液压筒为圆柱形筒体,顶柱为圆柱体,凹槽内由上向下依次安装有弹簧和平衡阀，上端盖密封固定在液压筒的上端，下端盖密封固定在液压筒的下端，液压缸阀的活塞端设置在液压筒内，液压缸阀的固定端穿过上端盖与顶柱的下端固定，顶柱的上端与顶杆的下端固定连接，液压筒的中心线、顶柱的中心线和顶杆的中心线重合，液压缸阀活塞端下表面、液压筒下部的内壁和下端盖的上表面组成振动腔，上端盖的下表面、液压筒上部的内侧壁和液压缸阀活塞端上表面组成平衡腔，振动腔和平衡腔内均设有液压油。本发明的有益效果是1、本发明一种超磁致伸缩液压缸式换能装置具有结构简单，体积小，液压筒的半径为150mm，2、本发明的声功率较大、能量转换效率为80% -90%，该装置将振动器产生的沿着GMM棒纵向振动转换成与其形成垂直方向的横向机械波，本发明满足设计的要求、本发明还具有可适用性强的特点。
图1是本发明整体结构主视剖视图，图2是本发明液压筒11变形机理示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一:结合图1说明本实施方式，一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述换能装置包括振动器13，振动器13包括GMM棒I和顶杆13-1，所述换能器还包括声辐射器14，声辐射器14包括液压缸阀2、下端盖5、上端盖6、液压油8、平衡阀9、弹簧10、液压筒11和顶柱12 ;顶杆13-1的上端和GMM棒I的下端固定安装在振动器13内，且GMM棒I的中心线和顶杆13-1的中心线重合，下端盖5上加工有注油孔7，上端盖6的底部向上加工有凹槽6-1，上端盖6的上表面中心加工有第一通孔6-2，液压筒11为圆柱形筒体，顶柱12为圆柱体，凹槽6-1内由上向下依次安装有弹簧10和平衡阀9，上端盖6密封固定在液压筒11的上端，下端盖5密封固定在液压筒11的下端，液压缸阀2的活塞端设置在液压筒11内，液压缸阀2的固定端穿过上端盖6与顶柱12的下端固定，顶柱12的上端与顶杆13-1的下端固定连接，液压筒11的中心线、顶柱12的中心线和顶杆13-1的中心线重合，液压缸阀2活塞端下表面、液压筒11下部的内壁和下端盖5的上表面组成振动腔3，上端盖6的下表面、液压筒11上部的内侧壁和液压缸阀2活塞端上表面组成平衡腔4，振动腔3和平衡腔4内均设有液压油8。本实施方式中GMM棒I为稀土超磁致伸缩棒。
具体实施方式
二:结合图1说明本实施方式，一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述液压筒11是弹簧钢制作的，液压筒11的壁厚d为Imm-lOmm，液压筒11的半径R为50m-150mm,其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:结合图1说明本实施方式，一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述声辐射器14还包括固定板16，固定板16上加工有第二通孔16-1，固定板16套装在顶柱12的外侧壁上,其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四:结合图1说明本实施方式，一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述声辐射器14还包括四个拉杆15，每个拉杆15的下端与下端盖5的上表面连接，每个拉杆15穿过上端盖6与固定板16的下表面连接，通过四个拉杆15使声辐射器14的结构稳定并牢固，其它与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五:结合图1和图2说明本实施方式，一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述GMM棒I有一定的交变频率和电流强度，GMM棒I通过顶柱12产生位移和力传递给液压缸阀2，顶柱12的位移为h，液压缸阀2压缩液压油8，由于液压油8为不可压缩，且液压筒11外部通过拉杆15固定，使液压筒11产生弯曲变形吸收液压缸阀2产生的体积为h Ji R2的体积，当GMM棒I回到原始位置时液压筒11回复原位置，产生与GMM相同频率的振幅，振幅方向有纵向振幅转为横向振幅，其它与具体实施方式
一、二、三或四相同。工作原理工作时本发明中GMM棒I通过顶杆13-1带动液压缸阀2向下运动，液压缸阀2挤压振动腔3内的液压油8做功，将振动器13的机械能转化为液压筒11的动能，使液压筒11的侧壁进行往复膨胀和压缩运动，产生声波。
权利要求
1.一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，所述换能装置包括振动器(13)，振动器(13)包括GMM棒(I)和顶杆(13-1)，其特征在于:所述换能器还包括声辐射器(14)，声辐射器(14)包括液压缸阀⑵、下端盖(5)、上端盖(6)、液压油⑶、平衡阀(9)、弹簧(10)、液压筒(11)和顶柱(12);顶杆(13-1)的上端和GMM棒(I)的下端固定安装在振动器(13)内，且GMM棒(I)的中心线和顶杆(13-1)的中心线重合，下端盖(5)上加工有注油孔(7)，上端盖(6)的底部向上加工有凹槽出-1)，上端盖出)的上表面中心加工有第一通孔￠-2)，液压筒(11)为圆柱形筒体，顶柱(12)为圆柱体，凹槽(6-1)内由上向下依次安装有弹簧(10)和平衡阀(9)，上端盖(6)密封固定在液压筒(11)的上端，下端盖(5)密封固定在液压筒(11)的下端，液压缸阀(2)的活塞端设置在液压筒(11)内，液压缸阀(2)的固定端穿过上端盖(6)与顶柱(12)的下端固定，顶柱(12)的上端与顶杆(13-1)的下端固定连接，液压筒(11)的中心线、顶柱(12)的中心线和顶杆(13-1)的中心线重合，液压缸阀(2)活塞端下表面、液压筒(11)下部的内壁和下端盖(5)的上表面组成振动腔(3)，上端盖￠)的下表面、液压筒(11)上部的 内侧壁和液压缸阀⑵活塞端上表面组成平衡腔(4)，振动腔(3)和平衡腔(4)内均设有液压油(8)。
2.根据权利要求1所述一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，其特征在于:所述液压筒(II)是弹簧钢制作的，液压筒(11)的壁厚⑷为Imm-lOmm，液压筒(11)的半径⑵为50m-150mmo
3.根据权利要求1所述一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，其特征在于:所述声辐射器(14)还包括固定板(16)，固定板(16)上加工有第二通孔(16-1)，固定板(16)套装在顶柱(12)的外侧壁上。
4.根据权利要求3所述一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，其特征在于:所述声辐射器(14)还包括四个拉杆(15)，每个拉杆(15)的下端与下端盖(5)的上表面连接，每个拉杆(15)穿过上端盖(6)与固定板(16)的下表面连接。
全文摘要
一种超磁致伸缩液压缸式换能装置，本发明涉及一种液压缸式换能装置，本发明为了解决现有技术中换能器结构复杂，尺寸庞大，能量转换效率低的问题，所述换能装置包括振动器，振动器包括GMM棒和顶杆，所述换能器还包括声辐射器，声辐射器包括液压缸阀、下端盖、上端盖、液压油、平衡阀、弹簧、液压筒和顶柱；顶杆和GMM棒固定，下端盖上加工有注油孔，上端盖的底部向上加工有凹槽，凹槽内由上向下依次安装有弹簧和平衡阀，上端盖密封固定在液压筒的上端，下端盖密封固定在液压筒的下端，液压缸阀的活塞端设置在液压筒内，液压缸阀的固定端与顶柱固定，顶柱与顶杆固定，本发明用于机械工领域中。
文档编号B06B1/20GK103143497SQ20131010622
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者申岩 申请人:哈尔滨工业大学