磁致伸缩驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁致伸缩驱动器，其包括：第一外壳，其为圆槽状，第一外壳的槽底中心向槽内凹陷形成圆柱状的凹陷部，第一外壳和凹陷部内设置有相互连通的第一螺旋冷却水道、环形冷却水道和第二螺旋冷却水道；环形端板，设置于所述第一外壳槽口处，密封所述第一外壳槽口与所述凹陷部底端之间区域；磁致伸缩元件，其填充于所述凹陷部内；第二外壳，其为圆槽状，第二外壳槽底连接在所述第一外壳槽底，第二外壳内还设置有输入杆、第一活塞板、第二活塞板、输出杆，液压工质等。本发明专利技术通过在磁致伸缩驱动器外壳内设置螺旋冷却水道，采用液压位移放大，实现了磁致伸缩驱动器的良好散热，还使得磁致伸缩驱动器在实现较大输出位移的同时体积更加精简。

【技术实现步骤摘要】
磁致伸缩驱动器
本专利技术涉及磁性领域。更具体地说，本专利技术涉及一种磁致伸缩驱动器。
技术介绍
稀土超磁致伸缩材料是一种高效的电-磁-机转换的新型功能材料,因该材料具有响应快、应变范围大、可靠性强、输出应为大、能量密度高、频率特性好、频带宽等特点,在航天航空,军事,声响技术,减震防震,精密定位等领域具有广泛的应用前景。目前将磁致伸缩材料制作为电磁线圈是磁致伸缩材料较为成熟的应用，原理是通过一个电磁线圈来提供磁场促使磁致伸缩材料产生输出位移。然而电磁线圈使用过程中会产生热量，而在现有磁致伸缩驱动器中，电磁线圈常被管状壳体密封，热量难以散发出去，容易造成磁致伸缩元件温度上升，进而导致磁致伸缩元件性能发生改变，这样就会使磁致伸缩驱动器的输出位移的准确性降低。另外，现有的磁致伸缩驱动器一般还需进行位移放大，而现有的位移放大常用多次杠杆叠加进行，多次使用杠杆后容易造成的磁致伸缩驱动器体积较大，使得其在现在精密设备中使用受限。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种磁致伸缩驱动器，通过在磁致伸缩驱动器外壳内设置螺旋冷却水道，采用液压位移放大，实现了磁致伸缩驱动器的良好散热，还使得磁致伸缩驱动器在实现较大输出位移的同时体积更加精简。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种磁致伸缩驱动器，其包括：第一外壳，其为圆槽状，所述第一外壳的槽底中心向槽内凹陷形成圆柱状的凹陷部，所述凹陷部底端外壁与所述第一外壳的槽口平齐，所述第一外壳的槽侧板内部设置有第一螺旋冷却水道，所述第一外壳的槽底板内部设置有环形冷却水道，所述凹陷部侧板内设置有第二螺旋冷却水道，所述第一螺旋冷却水道与环形冷却水道连通，所述环形冷却水道与所述第二螺旋冷却水道连通，所述第一外壳的槽外壁设置有进水孔，所述进水孔与所述第一螺旋冷却水道连通，所述凹陷部底端外壁设置有出水孔，所述出水孔与所述第二螺旋冷却水道连通；励磁线圈，其设置于所述第一外壳的槽内、凹陷部外；环形端板，其外径与所述第一外壳内径相同，所述环形端板的内径与所述凹陷部外径相同，所述环形端板设置于所述第一外壳槽口处，以密封所述第一外壳槽口与所述凹陷部底端之间区域；磁致伸缩元件，其包括磁致伸缩棒和永磁棒，所述磁致伸缩棒和永磁棒的直径均与所述凹陷部的内径相同，所述磁致伸缩棒和永磁棒间隔设置的填充于所述凹陷部内；第二外壳，其为圆槽状，所述第二外壳槽底连接在所述第一外壳槽底，所述第二外壳的槽底中心开设有与所述凹陷部内径相同的第一通孔，所述第一通孔内穿设有输入杆，所述输入杆一端伸入所述凹陷部内与所述磁致伸缩元件抵接，另一端伸入所述第二外壳内与一第一活塞板连接，所述第一活塞板直径与所述第二外壳内径相同，所述第二外壳的槽底板内设置有从槽侧外壁连通至槽底板内壁的第一气道；密封块，其为圆柱形，所述密封块直径等于所述第二外壳内经，所述密封快可拆卸连接的设置于所述第二外壳的槽口处，并与所述第二外壳共同形成第二壳体内的密封空间，所述密封块的中心开设有第二通孔，所述第二通孔直径小于所述第一活塞板直径，所述第二通孔内设置有第二活塞板，所述第二活塞板直径与所述第二通孔直径相同，所述第二活塞板背向所述第一活塞板的板面中心连接有输出杆，所述输出杆直径小于所述第二通孔直径，所述输出杆长度大于所述第二通孔长度，所述第二通孔朝向第二外壳外的孔口处设置有环形挡板，所述环形挡板内径与所述输出杆直径相同，所述输出杆从所述环形挡板中心穿出，所述环形挡板与所述第二活塞板设置有压缩弹簧，所述环形挡板上还开设有连通弹簧所在空间与外界的第二气道，其中，所述密封空间内充满液压工质，所述液压工质与第一活塞板和第二活塞板分别抵接。优选的是，所述环形冷却水道设置有三个，三个环形冷却水道均与外壳同轴且直径递减，相邻两环形冷却水道间通过直线冷却水道连通。优选的是，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体均为圆槽状，所述第二壳体紧密贴合的嵌套于所述第一壳体内，且所述第一壳体和第二壳体的槽口平齐，所述第一壳体和第二壳体的槽底中心均向槽内凹陷形成所述凹陷部，所述第二壳体的凹陷部底端外壁与所述第一壳体槽口平齐；其中，所述第一壳体的槽内侧壁设置有第一螺旋槽，所述第二壳体的槽外侧壁设置有与第一螺旋槽相对的第二螺旋槽，所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽形成第一螺旋冷却水道；所述第一壳体的槽内底壁设置有同轴且直径递减的第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽间开设有第一直线槽，所述第二环形槽和第三环形槽间开设有第二直线槽，所述第二壳体的槽外底壁设置有与第一环形槽相对的第四环形槽、与第二环形槽相对的第五环形槽和与第三环形槽相对的第六环形槽，所述第四环形槽和第五环形槽间开设有与第一直线槽相对的第三直线槽，所述第五环形槽和第六环形槽间开设有与第二直线槽相对的第四直线槽，所述第一环形槽和所述第四环形槽形成第一环形冷却水道，所述第二环形槽和所述第五环形槽形成第二环形冷却水道，所述第三环形槽和所述第六环形槽形成第三环形冷却水道，所述第一直线槽与第三直线槽形成第一直线冷却水道，所述第二直线槽与第四直线槽形成第二直线冷却水道，所述第一环形冷却水道与所述第二环形冷却水道通过第一直线冷却水道连通，所述第二环形冷却水道与所述第三环形冷却水道通过第二直线冷却水道连通；所述第一壳体的凹陷部外侧壁设置有第三螺旋槽，所述第二壳体的凹陷部内侧壁设置有与第三螺旋槽相对的第四螺旋槽，所述第三螺旋槽和所述第四螺旋槽形成第二螺旋冷却水道。优选的是，所述密封块与所述第二壳体螺纹连接。优选的是，所述磁致伸缩棒设置有二个，所述永磁棒设置有三个，且所述永磁棒分别位于所述磁致伸缩元件的两端和中心。优选的是，所述密封块的圆周面上设置有第一密封圈，所述第一活塞板的圆周面上设置有第二密封圈，所述第二活塞板的圆周面上设置有第三密封圈。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术采用液压位移放大，不占用较多空间，通过改变第一活塞板和第二活塞板的直径比就可达到不同的放大倍数，相比现有的杠杆位移放大依靠多次杠杆叠加结构更为精简，占用空间更少；本专利技术通过在磁致伸缩驱动器外壳内设置螺旋冷却水道，在未改变磁致伸缩驱动器内部结构的情况下，实现了磁致伸缩驱动器的良好散热，相比于现有的在磁致伸缩驱动器内部增加冷却系统增大磁致伸缩驱动器体积的散热方案，本专利技术的磁致伸缩驱动器结构更为精简，占用空间更少。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的侧面结构示意图；图2为本专利技术所述第一外壳的剖面图；图3为本专利技术所述第一外壳内的冷却水循环流动路线面图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁致伸缩驱动器，其特征在于，包括：/n第一外壳，其为圆槽状，所述第一外壳的槽底中心向槽内凹陷形成圆柱状的凹陷部，所述凹陷部底端外壁与所述第一外壳的槽口平齐，所述第一外壳的槽侧板内部设置有第一螺旋冷却水道，所述第一外壳的槽底板内部设置有环形冷却水道，所述凹陷部侧板内设置有第二螺旋冷却水道，所述第一螺旋冷却水道与环形冷却水道连通，所述环形冷却水道与所述第二螺旋冷却水道连通，所述第一外壳的槽外壁设置有进水孔，所述进水孔与所述第一螺旋冷却水道连通，所述凹陷部底端外壁设置有出水孔，所述出水孔与所述第二螺旋冷却水道连通；/n励磁线圈，其设置于所述第一外壳的槽内、凹陷部外；/n环形端板，其外径与所述第一外壳内径相同，所述环形端板的内径与所述凹陷部外径相同，所述环形端板设置于所述第一外壳槽口处，以密封所述第一外壳槽口与所述凹陷部底端之间区域；/n磁致伸缩元件，其包括磁致伸缩棒和永磁棒，所述磁致伸缩棒和永磁棒的直径均与所述凹陷部的内径相同，所述磁致伸缩棒和永磁棒间隔设置的填充于所述凹陷部内；/n第二外壳，其为圆槽状，所述第二外壳槽底连接在所述第一外壳槽底，所述第二外壳的槽底中心开设有与所述凹陷部内径相同的第一通孔，所述第一通孔内穿设有输入杆，所述输入杆一端伸入所述凹陷部内与所述磁致伸缩元件抵接，另一端伸入所述第二外壳内与一第一活塞板连接，所述第一活塞板直径与所述第二外壳内径相同，所述第二外壳的槽底板内设置有从槽侧外壁连通至槽底板内壁的第一气道；/n密封块，其为圆柱形，所述密封块直径等于所述第二外壳内经，所述密封快可拆卸连接的设置于所述第二外壳的槽口处，并与所述第二外壳共同形成第二壳体内的密封空间，所述密封块的中心开设有第二通孔，所述第二通孔直径小于所述第一活塞板直径，所述第二通孔内设置有第二活塞板，所述第二活塞板直径与所述第二通孔直径相同，所述第二活塞板背向所述第一活塞板的板面中心连接有输出杆，所述输出杆直径小于所述第二通孔直径，所述输出杆长度大于所述第二通孔长度，所述第二通孔朝向第二外壳外的孔口处设置有环形挡板，所述环形挡板内径与所述输出杆直径相同，所述输出杆从所述环形挡板中心穿出，所述环形挡板与所述第二活塞板设置有压缩弹簧，所述环形挡板上还开设有连通弹簧所在空间与外界的第二气道，其中，所述密封空间内充满液压工质，所述液压工质与第一活塞板和第二活塞板分别抵接。/n...

【技术特征摘要】
20201229 CN 20201160099801.磁致伸缩驱动器，其特征在于，包括：
第一外壳，其为圆槽状，所述第一外壳的槽底中心向槽内凹陷形成圆柱状的凹陷部，所述凹陷部底端外壁与所述第一外壳的槽口平齐，所述第一外壳的槽侧板内部设置有第一螺旋冷却水道，所述第一外壳的槽底板内部设置有环形冷却水道，所述凹陷部侧板内设置有第二螺旋冷却水道，所述第一螺旋冷却水道与环形冷却水道连通，所述环形冷却水道与所述第二螺旋冷却水道连通，所述第一外壳的槽外壁设置有进水孔，所述进水孔与所述第一螺旋冷却水道连通，所述凹陷部底端外壁设置有出水孔，所述出水孔与所述第二螺旋冷却水道连通；
励磁线圈，其设置于所述第一外壳的槽内、凹陷部外；
环形端板，其外径与所述第一外壳内径相同，所述环形端板的内径与所述凹陷部外径相同，所述环形端板设置于所述第一外壳槽口处，以密封所述第一外壳槽口与所述凹陷部底端之间区域；
磁致伸缩元件，其包括磁致伸缩棒和永磁棒，所述磁致伸缩棒和永磁棒的直径均与所述凹陷部的内径相同，所述磁致伸缩棒和永磁棒间隔设置的填充于所述凹陷部内；
第二外壳，其为圆槽状，所述第二外壳槽底连接在所述第一外壳槽底，所述第二外壳的槽底中心开设有与所述凹陷部内径相同的第一通孔，所述第一通孔内穿设有输入杆，所述输入杆一端伸入所述凹陷部内与所述磁致伸缩元件抵接，另一端伸入所述第二外壳内与一第一活塞板连接，所述第一活塞板直径与所述第二外壳内径相同，所述第二外壳的槽底板内设置有从槽侧外壁连通至槽底板内壁的第一气道；
密封块，其为圆柱形，所述密封块直径等于所述第二外壳内经，所述密封快可拆卸连接的设置于所述第二外壳的槽口处，并与所述第二外壳共同形成第二壳体内的密封空间，所述密封块的中心开设有第二通孔，所述第二通孔直径小于所述第一活塞板直径，所述第二通孔内设置有第二活塞板，所述第二活塞板直径与所述第二通孔直径相同，所述第二活塞板背向所述第一活塞板的板面中心连接有输出杆，所述输出杆直径小于所述第二通孔直径，所述输出杆长度大于所述第二通孔长度，所述第二通孔朝向第二外壳外的孔口处设置有环形挡板，所述环形挡板内径与所述输出杆直径相同，所述输出杆从所述环形挡板中心穿出，所述环形挡板与所述第二活塞板设置有压缩弹簧，所述环形挡板上还开设有连通弹簧所在空间与外界的第二气道，其中，所述密封空间内充满液压工质，所述液压工质与第一活塞板和第二活塞板分别抵接。

【专利技术属性】
技术研发人员：靳玮，王玮，
申请(专利权)人：包头轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15