[发明专利]一种超磁致伸缩驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超磁致伸缩驱动器。

背景技术

形状记忆合金、超磁致伸缩材料是常见的驱动器材料，用形状记忆合金材料、超磁致伸缩材料等制作的驱动器具有驱动电压低、体积小、无噪声、驱动力大等优点，但也具有响应速度慢、驱动位移小等缺陷，因此，研制兼有大驱动力、大位移和响应速度快等特点的驱动器具有重要的应用价值。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、驱动力大、位移大、响应速度快、可靠性高的超磁致伸缩驱动器。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种超磁致伸缩驱动器，包括壳体、形状记忆合金弹簧、连接杆、超磁致伸缩棒及输出杆；所述的壳体包括上壳体和下壳体，上壳体的下端通过中间盖与下壳体上端连接；所述的下壳体内设有隔热套筒和线圈，线圈位于隔热套筒内；线圈的中心处设有形状记忆合金弹簧，形状记忆合金弹簧上端与连接杆下端连接；所述的上壳体的顶部设有顶盖，上壳体内设有线圈，线圈中心处设有超磁致伸缩棒，线圈上方和下方分别设有一永磁体；连接杆上端穿过中间盖与超磁致伸缩棒下端接触；所述的输出杆穿过顶盖，下端与超磁致伸缩棒上端接触，输出杆与顶盖之间通过弹簧连接。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述的输出杆上设有凸缘，线圈上方的永磁体顶面上设有垫片，凸缘位于顶盖和垫片之间，凸缘与顶盖之间设有弹簧；垫片与凸缘之间通过弹簧连接。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述弹簧采用的是碟形弹簧，碟形弹簧呈螺旋状。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述中间盖、连接杆、垫片均采用非导磁性材料制成。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述线圈上方的永磁体和下方的永磁体的形状、尺寸和材料相同，且磁化方向相同。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述隔热套筒采用微晶玻璃陶瓷材料制成。

上述的超磁致伸缩驱动器中，所述形状记忆合金弹簧采用表面镀锡的CuZnAl记忆合金制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明结构简单、成本低、可靠性高、便于安装；本发明采用两个驱动单元串联的结构，具有驱动力大、可反复使用、可长时间工作等优点；

（2）本发明采用两个驱动单元串联的结构，驱动时，各个驱动单元独立驱动，该驱动器的驱动位移为两个驱动单元驱动位移的总和，因此该驱动器的驱动位移较大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括壳体、形状记忆合金弹簧4、连接杆6、超磁致伸缩棒9、输出杆13及垫片10。所述的壳体包括上壳体1-2和下壳体1-1，上壳体1-2的下端通过中间盖7与下壳体1-1上端连接。所述的下壳体1-1内设有隔热套筒2和线圈5-1，线圈5-1位于隔热套筒2内，线圈5-1缠绕在线圈骨架3-1上，线圈5-1的中心处设有形状记忆合金弹簧4，形状记忆合金弹簧4上端与连接杆6下端的凸缘连接。

所述的上壳体1-2的顶部设有顶盖11，上壳体1-2内设有线圈5-2，线圈5-2缠绕在线圈骨架3-2上，线圈5-2中心处设有超磁致伸缩棒9。线圈骨架3-2的上方和下方分别设有永磁体8-2和永磁体8-1，永磁体8-2和永磁体8-1的形状、尺寸和材料相同，且磁化方向相同。永磁体8-2顶面上设有垫片10。连接杆6上端穿过中间盖7与超磁致伸缩棒9下端接触。所述的输出杆13上设有凸缘，凸缘位于顶盖11和垫片10之间，凸缘与顶盖11之间设有弹簧12；垫片10与凸缘之间通过弹簧13连接。弹簧12和弹簧13采用的是碟形弹簧，碟形弹簧呈螺旋状，用于对超磁致伸缩棒9的预紧。所述中间盖7、连接杆6、垫片10均采用非导磁性材料制成。

所述隔热套筒2采用微晶玻璃陶瓷制成，隔热套筒2一方面能有效减少形状记忆合金弹簧4加热时向外传热损失的热量，另一方面能起到很好的隔热效果，避免环境温度对驱动器的影响及避免热量传递到驱动器的其他地方。隔热套筒2的顶板上的内孔与连接杆6间隙配合，便于连接杆6的运动。

所述形状记忆合金弹簧4采用表面镀锡的CuZnAl双行程记忆合金制成，具有相变温度低的优点。当驱动器为伸长推动的驱动器时，所述形状记忆合金弹簧4处于伸长状态的相变温度为80℃-95℃。当驱动器为缩回拉动的驱动器时，所述形状记忆合金弹簧4处于缩短状态的相变温度为65℃-85℃。