管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，具体产品包括外套筒，前导磁端盖，后导磁端盖，前底座，后底座，冷却腔骨架，线圈骨架，驱动线圈，超磁致伸缩棒，输出推杆，后端盖垫片，预紧弹簧，冷却水管，外螺纹管头。后导磁端盖集成了出水口和入水口，冷却液从入水口流入装置，经过冷却水管进入冷却腔，最后从出水口流出装置完成一次换热循环。本实用新型专利技术对超磁致伸缩驱动器的温控装置进行多方式集成，解决了超磁致伸缩棒在直接浸泡式液冷情况下损耗大的问题，达到了长时间、大负荷情况下的温度控制效果，提高了超磁致伸缩驱动器的工作精度。

Giant magnetostrictive actuator for cavity integrated cooling system

【技术实现步骤摘要】
管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器
本技术涉及一种超磁致伸缩驱动器领域，具体是一种管腔集成冷却系统控温的超磁致伸缩装置。
技术介绍
超磁致伸缩驱动器GMA是一种新型精密位移装置，凭借其快速响应、大磁化形变位移和磁化形变规律等优点，在精密加工、亚微米级定位等领域都有着广泛应用。但受制于热响应灵敏度较高的影响，使得超磁致伸缩材料GMM在工作时容易因为温度变化导致磁变系数等性能的改变。这就使得超磁致伸缩驱动器的输出精度大大降低，所以温控系统设计就成了驱动器不得不考虑的事情。现有的两种温控方法主要有强制冷却和被动补偿。被动补偿需要采取特定的算法对特定的机构进行控制，以此抵消超磁致伸缩材料的热变形所带来的影响。这种方法仅适用于功率较小的系统，且补偿算法非常复杂，还很难确保高精度要求。因此，目前多数采用强制冷却控温的方式。而大部分强制水冷控温装置均使得冷却液与超磁致伸缩材料直接接触，这样长期工作会使得超磁致伸缩材料外层逐渐脱粉，大大降低使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动装置，该设计通过将管冷和腔冷集成在一套装置内，既能达到良好的控温性能，又可以避免冷却液与超磁致伸缩材料直接接触所带来的的问题。本技术采用如下技术方案：一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，具体产品包括外套筒，前导磁端盖，后导磁端盖，前底座，后底座，冷却腔骨架，线圈骨架，驱动线圈，超磁致伸缩棒，输出推杆，后端盖垫片，预紧弹簧，冷却水管，外螺纹管头。其特征在于：所述外套筒和前导磁端盖通过螺纹连接；所述外套筒和后导磁端盖通过螺纹连接；所述后导磁端盖与后底座过盈配合装配；所述前底座仅对前导磁端盖和外套筒起到支撑作用；所述前导磁端盖、后导磁端盖和外套筒组成的装置壳体水平放置安装；所述驱动线圈盘卷在线圈骨架外壁面；所述冷却水管从冷却腔骨架管路开口进入线圈骨架，螺旋盘绕在超磁致伸缩棒上，然后通过前导磁端盖水管槽与冷却腔骨架进水口相连；所述输出推杆和后端盖垫片分别安装在超磁致伸缩棒的两端，均为间隙配合；所述前导磁端盖中心开孔，以供输出推杆的安装；所述预紧弹簧套在输出推杆外侧；所述超磁致伸缩棒安装在线圈骨架内圈，依靠输出推杆和后端盖垫片限位。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述冷却腔骨架形状经过特别设计，套在驱动线圈和线圈骨架的组合体上，外部与外套筒过盈配合。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述后导磁端盖出水口和冷却腔骨架进水口均安装外螺纹管头，管头两侧与冷却水管相连。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述线圈骨架内部散热形式为管式水冷；所述线圈外侧为腔式水冷。有益效果：本技术与现有技术相比，其有益效果体现在：内管外腔式冷却系统设计，让超磁致伸缩材料得到了保护，还让驱动器可以长时间、高功率的保持低温运行，极大程度降低了温度对超磁致伸缩材料的影响。附图说明图1是本技术的管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器的整体结构示意图。图2是本技术的管腔集成冷却系统结构示意图。图3是本技术的冷却腔骨架结构示意图。图4是本技术的管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器的前导磁端盖示意图。具体实施方式以下通过具体实施例对本技术做进一步解释说明。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。如附图1所示，一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，具体产品包括外套筒1，前导磁端盖2，后导磁端盖3，前底座4，后底座5，冷却腔骨架6，线圈骨架7，驱动线圈8，超磁致伸缩棒9，输出推杆10，后端盖垫片11，预紧弹簧12，冷却水管13，外螺纹管头14。其特征在于：所述外套筒1和前导磁端盖2通过螺纹连接；所述外套筒1和后导磁端盖3通过螺纹连接；所述后导磁端盖3与后底座5过盈配合装配；所述前底座4仅对前导磁端盖2和外套筒1起到支撑作用；所述前导磁端盖2、后导磁端盖3和外套筒1组成的装置壳体水平放置安装；所述驱动线圈8盘卷在线圈骨架7外壁面；所述冷却水管13从冷却腔骨架管路开口301进入线圈骨架7，螺旋盘绕在超磁致伸缩棒9上，然后通过前导磁端盖水管槽402与冷却腔骨架进水口302相连；所述输出推杆10和后端盖垫片11分别安装在超磁致伸缩棒9的两端，均为间隙配合；所述前导磁端盖中心开孔401，以供输出推杆10的安装；所述预紧弹簧12套在输出推杆10外侧；所述超磁致伸缩棒9安装在线圈骨架7内圈，依靠输出推杆10和后端盖垫片11限位。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述冷却腔骨架6形状经过特别设计，套在驱动线圈8和线圈骨架7的组合体上，外部与外套筒1过盈配合，骨架通过连通槽201和液流槽202可以实现全骨架连通。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述后导磁端盖出水口203和冷却腔骨架进水口302均安装外螺纹管头14，管头两侧与冷却水管13相连。作为优选，本技术提供的一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，其特征在于：所述线圈骨架7内部散热形式为管式水冷；所述驱动线圈8外侧为腔式水冷。管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器实施具体步骤：接通电源，为驱动线圈供电，欧姆热阻将引起线圈温度升高。水泵通过冷却水管13流经超磁致伸缩棒9，通过冷却腔骨架进水口302流入冷却腔中，通过骨架水流通道给驱动线圈8散热，最后通过后导磁端盖出水口203流出装置，完成一次循环。所述管冷中的水管既可以作为热阻隔绝来自线圈骨架7内壁的热量，又能给超磁致伸缩棒9限位，使得棒体温度基本保持不变，以提高磁变伸缩的精度。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，具体产品包括外套筒，前导磁端盖，后导磁端盖，前底座，后底座，冷却腔骨架，线圈骨架，驱动线圈，超磁致伸缩棒，输出推杆，后端盖垫片，预紧弹簧，冷却水管，外螺纹管头，其特征在于：所述外套筒和前导磁端盖通过螺纹连接；所述外套筒和后导磁端盖通过螺纹连接；所述后导磁端盖与后底座过盈配合装配；所述前底座仅对前导磁端盖和外套筒起到支撑作用；所述前导磁端盖、后导磁端盖和外套筒组成的装置壳体水平放置安装；所述驱动线圈盘卷在线圈骨架外壁面；所述冷却水管从冷却腔骨架管路开口进入线圈骨架，螺旋盘绕在超磁致伸缩棒上，然后通过前导磁端盖水管槽与冷却腔骨架进水口相连；所述输出推杆和后端盖垫片分别安装在超磁致伸缩棒的两端，均为间隙配合；所述前导磁端盖中心开孔，以供输出推杆的安装；所述预紧弹簧套在输出推杆外侧；所述超磁致伸缩棒安装在线圈骨架内圈，依靠输出推杆和后端盖垫片限位。/n

【技术特征摘要】
1.一种管腔集成冷却系统超磁致伸缩驱动器，具体产品包括外套筒，前导磁端盖，后导磁端盖，前底座，后底座，冷却腔骨架，线圈骨架，驱动线圈，超磁致伸缩棒，输出推杆，后端盖垫片，预紧弹簧，冷却水管，外螺纹管头，其特征在于：所述外套筒和前导磁端盖通过螺纹连接；所述外套筒和后导磁端盖通过螺纹连接；所述后导磁端盖与后底座过盈配合装配；所述前底座仅对前导磁端盖和外套筒起到支撑作用；所述前导磁端盖、后导磁端盖和外套筒组成的装置壳体水平放置安装；所述驱动线圈盘卷在线圈骨架外壁面；所述冷却水管从冷却腔骨架管路开口进入线圈骨架，螺旋盘绕在超磁致伸缩棒上，然后通过前导磁端盖水管槽与冷却腔骨架进水口相连；所述输出推杆和后端盖垫片分别安装在超磁致伸缩棒的两端，均为间隙配合；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林汉毅，许斌，陈清华，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34