[發明專利]基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器及其控制方法

有效

• 申請號: 201610596881.7
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106184680B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 譚俊哲;閆家政;王樹杰;袁鵬;王鵬;李仁軍
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63H11/06
• 分類號: B63H11/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 萬桂斌

技術領域

本發明涉及機械設備，尤其涉及一種基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器及其控制方法。

背景技術

現今水面及水下運輸的推進方式主要為螺旋槳推進器，螺旋槳推進方式在運行過程中會出現空泡現象，產生了巨大的噪音，嚴重影響了水下運行的隱蔽性。為此，人們發明了噴水推進裝置，常見的噴水推進裝置是通過推進泵產生推力，利用泵噴出水流的反作用力推進航行器前行。但是，在實際使用過程中，水泵運行產生的噪音較大。如何設計一種噪音小且工作效率高的噴水推進器是本發明所要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器及其控制方法，實現減小基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器的噪音，并提高其工作效率。

本發明提供的技術方案是，一種基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器，包括：記憶合金驅動模塊、雙向噴水推進模塊、水流單向分配模塊和控制器；所述記憶合金驅動模塊包括缸體、活塞和兩根形狀記憶合金彈簧，所述缸體形成有桿腔和無桿腔，所述活塞滑動設置在所述缸體中，所述活塞的活塞桿插在所述有桿腔中，所述活塞的兩端面分別設置有所述形狀記憶合金彈簧，所述形狀記憶合金彈簧設置在所述活塞和所述缸體對應的端部之間，所述有桿腔設置有第一進出水口，所述無桿腔設置有第二進出水口；所述雙向噴水推進模塊包括兩個噴水管；所述水流單向分配模塊包括第一閥組和第二閥組，所述第一閥組包括單向閥一、單向閥二、二位三通閥一和二位三通閥二，所述二位三通閥一的通口P通過所述單向閥一與所述第一進出水口連接，所述二位三通閥二的通口P通過所述單向閥二與所述第一進出水口連接；所述第二閥組包括單向閥三、單向閥四、二位三通閥三和二位三通閥四，所述二位三通閥三的通口P通過所述單向閥三與所述第二進出水口連接，所述二位三通閥四的通口P通過所述單向閥四與所述第二進出水口連接；所述單向閥一和所述單向閥二的液體流向相反，所述單向閥三和所述單向閥四的液體流向相反；所述二位三通閥一的通口A、所述二位三通閥二的通口B、所述二位三通閥三的通口A、所述二位三通閥四的通口B分別與其中一所述噴水管連接，所述二位三通閥一的通口B、所述二位三通閥二的通口A、所述二位三通閥三的通口B、所述二位三通閥四的通口A分別與另一所述噴水管連接；所述形狀記憶合金彈簧、所述二位三通閥一、所述二位三通閥二、所述二位三通閥三和所述二位三通閥四分別與所述控制器連接。

進一步的，所述缸體中還設置有用于檢測所述活塞行程的位移傳感器。

進一步的，所述位移傳感器為磁致伸縮直線位移傳感器，所述磁致伸縮直線位移傳感器的磁環設置在所述活塞上。

進一步的，所述有桿腔和所述無桿腔中分別設置有電連接端子，所述活塞上設置有公用端子，所述形狀記憶合金彈簧電氣連接在對應的電連接端子和公用端子之間，所述電連接端子和所述公用端子分別與所述控制器連接。

進一步的，所述形狀記憶合金彈簧、所述電連接端子和所述公用端子均設置有防水層。

本發明還提供一種基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器的控制方法，所述基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器采用上述基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器；具體控制方法為：控制器控制兩根形狀記憶合金彈簧交替通斷電，在形狀記憶合金彈簧的作用下驅動活塞在缸體中往復移動，并通過控制水流單向分配模塊中多個二位三通閥通斷配合，使得兩個噴水管交替噴水。

本發明還提供一種基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器及其控制方法，通過在活塞的兩端分別設置形狀記憶合金彈簧，控制器通過控制切換不同的形狀記憶合金彈簧通電，使得形狀記憶合金彈簧能夠進行收縮運動，從而帶動活塞在缸體中往復移動，而配合水流單向分配模塊中多個二位三通閥切換流路，實現連續性噴水，使活塞運動的每個行程都可對外做功，大大提高了工作效率，且記憶合金驅動模塊在運行過程中無噪音產生，真正實現了無噪音驅動。

附圖說明

圖1為本發明基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器的原理圖一；

圖2為本發明基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器中記憶合金驅動模塊的結構示意圖；

圖3為本發明基于形狀記憶合金的雙向噴水推進器的原理圖二。

具體實施方式