一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构及盾构机制造技术

本公开涉及一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构及盾构机，包括多个推板，两个推板之间安装有多个超磁致伸缩组件，多个超磁致伸缩组件沿圆周方向均布设置，超磁致伸缩组件与推板垂直设置；每个超磁致伸缩组件包括多个超磁致伸缩器，同一组的多个超磁致伸缩器的壳体之间通过连接板固定，同一组的多个超磁致伸缩器通过同一电源电路驱动。过同一电源电路驱动。过同一电源电路驱动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构及盾构机


[0001]本公开属于直线驱动机构
，具体涉及一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构及盾构机。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本公开相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]直线驱动机构是一些机电设备中必备的部件，利用直线驱动机构能够推动设备实现单向直线或往复直线运动，现有的直线驱动机构一般包括液压缸、电动推杆及滚珠丝杠等。
[0004]专利技术人了解到在一些不方便设置液压站以驱动液压缸，不便于设置电机以驱动电动推杆的空间较小场所，采用了超磁致伸缩器来实现直线驱动，但是超磁致伸缩器单个使用时，虽然能够实现精准及快速推进，但是推力不足；多个超磁致伸缩器组合使用时，其安装及驱动过程繁琐，每一个超磁致伸缩器需要独立的电源驱动电路来驱动，使得组合后的整个直线驱动机构的驱动电路及控制策略非常复杂。
[0005]推进系统是盾构机的主要系统之一，是整台盾构机掘进时的动力源，推进系统的协调动作可以使盾构机能够沿着设计路线方向准确的向前推进。传统盾构机的推进系统一般由推进油缸组成，但液压推进系统通常存在响应速度慢、控制精度低及体积庞大等缺点，这些缺点很大程度上影响了盾构机推进的速度与精度，因此本专利提出一种具有智能推进系统的盾构机，可实现盾构机精准、快速推进，并且可以大幅度减小盾构机推进系统的体积。

技术实现思路

[0006]本公开的目的是提供一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构及盾构机，能够至少解决上述技术问题之一。
[0007]为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构，包括多个推板，两个推板之间安装有多个超磁致伸缩组件，多个超磁致伸缩组件沿圆周方向均布设置，超磁致伸缩组件与推板垂直设置；每个超磁致伸缩组件包括多个超磁致伸缩器，同一组的多个超磁致伸缩器的壳体之间通过连接板固定，同一组的多个超磁致伸缩器通过同一电源电路驱动。
[0008]进一步的，所述连接板包括中部连接板和底部连接板，底部连接板用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体的底部，中部连接板用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体的中部。
[0009]进一步的，同一组中多个超磁致伸缩器并排布置。
[0010]进一步的，所述的超磁致伸缩器包括筒形的壳体，壳体的两端封堵，壳体的内腔中设置有GMM棒，GMM棒与壳体同轴布置。
[0011]进一步的，所述壳体的一端通过底座封堵，另一端通过端盖封堵，端盖处设置有穿
孔，底座的内壁面设置第一导磁环，第一导磁环靠近筒体内腔的壁面设置导磁片，导磁片靠近筒体内腔的壁面固定有所述GMM棒的一端，GMM棒的另一端同轴固定有输出杆的一端，输出杆的另一端从上段盖的穿孔处穿出壳体内腔。
[0012]进一步的，所述壳体内腔中背离底座的一端设置有第二导磁环，第二导磁环与端盖之间设置有碟簧，碟簧套设在输出杆的外部。
[0013]进一步的，还包括设置于壳体内腔的线圈骨架，线圈骨架通过第一导磁环及第二导磁环固定，线圈骨架中设置有偏置线圈和激励线圈。
[0014]进一步的，所述输出杆外伸出壳体内腔的一端与圆盘同轴固定。
[0015]本公开的一个或多个实施例还提供一种盾构机，利用了所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构。所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构的两个推板分别与盾构机中的刀盘及盾体固定连接。
[0016]以上一个或多个技术方案的有益效果为：
[0017]本公开中采用多个超磁致伸缩器组合形成超磁致伸缩组件，每一个超磁致伸缩组件通过同一电源驱动电路驱动，便于简化驱动电路以及后续的控制策略。
[0018]采用多个超磁致伸缩组件沿圆周方向均布设置，并且两端分别固定连接两个推板的方式，使得直线驱动机构中的每个超磁致伸缩组件均匀分担载荷，便于提高整个装置的驱动能力。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0020]图1为本公开一个或多个实施例中直线驱动机构的结构示意图；
[0021]图2为本公开一个或多个实施例中多个超磁致伸缩驱动组件沿圆周方向分布的示意图；
[0022]图3为本公开一个或多个实施例中单个超磁致伸缩驱动组件的示意图；
[0023]图4为本公开一个或多个实施例中单个超磁致伸缩器的剖面示意图；
[0024]图5为本公开一个或多个实施例中盾构机的结构示意图。
[0025]图中，1、圆盘；2、端盖；3、激励线圈；4、壳体；5、导磁套；6、导磁片；7、第一导磁环；8、底座；9、线圈骨架；10、GMM棒；11、偏置线圈；12、第二导磁环；13、碟簧；14、输出杆；15、中部连接板；16、连接螺栓；17、底部连接板；18、超磁致伸缩器；19、刀盘；20、超磁致伸缩组件；21、第一推板；22、盾体；23、第二推板。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构，包括多个推板，如图1所示的第一推板和第二推板。两个推板之间安装有多个超磁致伸缩组件20，多个超磁致伸缩组件20沿圆周方向均布设置，超磁致伸缩组件20与推板垂直设置；每个超磁致伸缩组件20包括多个超磁致伸缩器18，同一组的多个超磁致伸缩器的壳体4之间通过连接板固定，同一组的多个超磁致伸缩器18通过同一电源电路驱动。所述连接板包括中部连接板15和底部连接板
17，底部连接板17用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体4的底部，中部连接板15用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体4的中部。同一组中多个超磁致伸缩器并排布置。
[0028]所述的超磁致伸缩器包括筒形的壳体4，壳体4的两端封堵，壳体4的内腔中设置有GMM棒10，GMM棒10与壳体4同轴布置。所述壳体4的一端通过底座8封堵，另一端通过端盖2封堵，端盖2处设置有穿孔，底座8的内壁面设置第一导磁环7，第一导磁环7靠近筒体内腔的壁面设置导磁片6，导磁片6靠近筒体内腔的壁面固定有所述GMM棒10的一端，GMM棒10的另一端同轴固定有输出杆14的一端，输出杆14的另一端从上段盖的穿孔处穿出壳体4内腔。所述壳体4内腔中背离底座8的一端设置有第二导磁环12，第二导磁环12与端盖2之间设置有碟簧13，碟簧13套设在输出杆14的外部。还包括设置于壳体4内腔的线圈骨架9，线圈骨架9通过第一导磁环7及第二导磁环12固定，线圈骨架9中设置有偏置线圈11和激励线圈3。
[0029]具体的，每组超磁致伸缩组件20沿着圆周均匀分布，一端固定在第一推板21上，一端可以自由运动。超磁致伸缩组件20主要包括中部连接板15、连接螺栓16、底部连接板17、超磁致伸缩器18；每多个超磁致伸缩器18为一组，通过连接螺栓16固定在底部连接板17上，并通过中部连接板15将其固定，这样有利于保证两驱动器的同步运行。
[0030]超磁致伸缩器18的主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超磁致伸缩的直线驱动机构，其特征在于，包括多个推板，两个推板之间安装有多个超磁致伸缩组件，多个超磁致伸缩组件沿圆周方向均布设置，超磁致伸缩组件与推板垂直设置；每个超磁致伸缩组件包括多个超磁致伸缩器，同一组的多个超磁致伸缩器的壳体之间通过连接板固定，同一组的多个超磁致伸缩器通过同一电源电路驱动。2.根据权利要求1所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构，其特征在于，所述连接板包括中部连接板和底部连接板，底部连接板用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体的底部，中部连接板用于连接同一组中多个超磁致伸缩器壳体的中部。3.根据权利要求1所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构，其特征在于，同一组中多个超磁致伸缩器并排布置。4.根据权利要求1所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构，其特征在于，所述的超磁致伸缩器包括筒形的壳体，壳体的两端封堵，壳体的内腔中设置有GMM棒，GMM棒与壳体同轴布置。5.根据权利要求1所述的基于超磁致伸缩的直线驱动机构，其特征在于，所述壳体的一端通过底座封堵，另一端通过端盖封堵，端盖处设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明星，范文静，晁东，赵佳佳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：