[發(fā)明專利]一種超磁致伸縮驅(qū)動器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710616853.1
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107196552A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張賢才;嚴(yán)思甜;周基;黃林華;陳艷香;郭恩平;李松;孫明;奉瑞萍
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技學(xué)院
• 主分類號: H02N2/06
• 分類號: H02N2/06;H02N2/04
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙)43108
• 代理人: 宋向紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超磁致伸縮驅(qū)動器。

背景技術(shù)

形狀記憶合金、超磁致伸縮材料是常見的驅(qū)動器材料，用形狀記憶合金材料、超磁致伸縮材料等制作的驅(qū)動器具有驅(qū)動電壓低、體積小、無噪聲、驅(qū)動力大等優(yōu)點，但也具有響應(yīng)速度慢、驅(qū)動位移小等缺陷，因此，研制兼有大驅(qū)動力、大位移和響應(yīng)速度快等特點的驅(qū)動器具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動力大、位移大、響應(yīng)速度快、可靠性高的超磁致伸縮驅(qū)動器。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種超磁致伸縮驅(qū)動器，包括殼體、形狀記憶合金彈簧、連接桿、超磁致伸縮棒及輸出桿；所述的殼體包括上殼體和下殼體，上殼體的下端通過中間蓋與下殼體上端連接；所述的下殼體內(nèi)設(shè)有隔熱套筒和線圈，線圈位于隔熱套筒內(nèi)；線圈的中心處設(shè)有形狀記憶合金彈簧，形狀記憶合金彈簧上端與連接桿下端連接；所述的上殼體的頂部設(shè)有頂蓋，上殼體內(nèi)設(shè)有線圈，線圈中心處設(shè)有超磁致伸縮棒，線圈上方和下方分別設(shè)有一永磁體；連接桿上端穿過中間蓋與超磁致伸縮棒下端接觸；所述的輸出桿穿過頂蓋，下端與超磁致伸縮棒上端接觸，輸出桿與頂蓋之間通過彈簧連接。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述的輸出桿上設(shè)有凸緣，線圈上方的永磁體頂面上設(shè)有墊片，凸緣位于頂蓋和墊片之間，凸緣與頂蓋之間設(shè)有彈簧；墊片與凸緣之間通過彈簧連接。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述彈簧采用的是碟形彈簧，碟形彈簧呈螺旋狀。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述中間蓋、連接桿、墊片均采用非導(dǎo)磁性材料制成。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述線圈上方的永磁體和下方的永磁體的形狀、尺寸和材料相同，且磁化方向相同。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述隔熱套筒采用微晶玻璃陶瓷材料制成。

上述的超磁致伸縮驅(qū)動器中，所述形狀記憶合金彈簧采用表面鍍錫的CuZnAl記憶合金制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

（1）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高、便于安裝；本發(fā)明采用兩個驅(qū)動單元串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具有驅(qū)動力大、可反復(fù)使用、可長時間工作等優(yōu)點；

（2）本發(fā)明采用兩個驅(qū)動單元串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動時，各個驅(qū)動單元獨(dú)立驅(qū)動，該驅(qū)動器的驅(qū)動位移為兩個驅(qū)動單元驅(qū)動位移的總和，因此該驅(qū)動器的驅(qū)動位移較大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明包括殼體、形狀記憶合金彈簧4、連接桿6、超磁致伸縮棒9、輸出桿13及墊片10。所述的殼體包括上殼體1-2和下殼體1-1，上殼體1-2的下端通過中間蓋7與下殼體1-1上端連接。所述的下殼體1-1內(nèi)設(shè)有隔熱套筒2和線圈5-1，線圈5-1位于隔熱套筒2內(nèi)，線圈5-1纏繞在線圈骨架3-1上，線圈5-1的中心處設(shè)有形狀記憶合金彈簧4，形狀記憶合金彈簧4上端與連接桿6下端的凸緣連接。

所述的上殼體1-2的頂部設(shè)有頂蓋11，上殼體1-2內(nèi)設(shè)有線圈5-2，線圈5-2纏繞在線圈骨架3-2上，線圈5-2中心處設(shè)有超磁致伸縮棒9。線圈骨架3-2的上方和下方分別設(shè)有永磁體8-2和永磁體8-1，永磁體8-2和永磁體8-1的形狀、尺寸和材料相同，且磁化方向相同。永磁體8-2頂面上設(shè)有墊片10。連接桿6上端穿過中間蓋7與超磁致伸縮棒9下端接觸。所述的輸出桿13上設(shè)有凸緣，凸緣位于頂蓋11和墊片10之間，凸緣與頂蓋11之間設(shè)有彈簧12；墊片10與凸緣之間通過彈簧13連接。彈簧12和彈簧13采用的是碟形彈簧，碟形彈簧呈螺旋狀，用于對超磁致伸縮棒9的預(yù)緊。所述中間蓋7、連接桿6、墊片10均采用非導(dǎo)磁性材料制成。

所述隔熱套筒2采用微晶玻璃陶瓷制成，隔熱套筒2一方面能有效減少形狀記憶合金彈簧4加熱時向外傳熱損失的熱量，另一方面能起到很好的隔熱效果，避免環(huán)境溫度對驅(qū)動器的影響及避免熱量傳遞到驅(qū)動器的其他地方。隔熱套筒2的頂板上的內(nèi)孔與連接桿6間隙配合，便于連接桿6的運(yùn)動。

所述形狀記憶合金彈簧4采用表面鍍錫的CuZnAl雙行程記憶合金制成，具有相變溫度低的優(yōu)點。當(dāng)驅(qū)動器為伸長推動的驅(qū)動器時，所述形狀記憶合金彈簧4處于伸長狀態(tài)的相變溫度為80℃-95℃。當(dāng)驅(qū)動器為縮回拉動的驅(qū)動器時，所述形狀記憶合金彈簧4處于縮短狀態(tài)的相變溫度為65℃-85℃。