本發明專利技術一種超磁致伸縮驅動裝置屬于超磁致伸縮驅動裝置領域，特別涉及一種采用封閉式液壓微位移放大器作為位移放大機構的超磁致伸縮驅動裝置。超磁致伸縮驅動裝置由超磁致伸縮致動器和封閉式液壓微位移放大器組成。超磁致伸縮致動器中的致動器圓殼體下端的外螺紋與封閉式液壓微位移放大器中的放大器圓殼體上端的內螺紋連接鎖緊。該裝置位移輸出量程大，溫度變化時能自動補償封閉式液壓微位移放大器封閉腔內工質體積變化，而引起的輸出端附加微位移，精度高。對超磁致伸縮棒采用簡便易行的溫控模式，不需要提供獨立的溫控系統，實現起來較為方便。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于超磁致伸縮驅動裝置領域，特別涉及一種采用封閉式液壓微位移放大器作為位移放大機構的超磁致伸縮驅動裝置。
技術介紹
利用超磁致伸縮材料的磁致伸縮特性制成的超磁致伸縮致動器，具有響應速度快、輸出力大、能量密度高、位移分辨率高等諸多優點，在超精密機床、精密儀器、聲納系統等領域有著廣闊的應用前景。盡管超磁致伸縮致動器具有如上諸多優點，但仍存在不足首先，輸出位移小，不能滿足大量程位移輸出要求；其次，超磁致伸縮致動器驅動線圈通電產生的焦耳熱量，導致超磁致伸縮棒熱變形及磁致伸縮系數不穩定，最終影響致動器的位移輸出精度。對于致動器輸出位移，采用杠桿放大可實現致動器微位移放大要求，但當杠桿放大器的放大倍數較大時，杠桿的彈性變形對放大效果影響非常大，這一因素限制了杠桿位移放大器在超磁致伸縮致動器領域的應用。也有學者提出采用基于帕斯卡原理的封閉式液壓微位移放大器，以實現大量程位移輸出要求，但其放大率卻受溫度的強烈影響，溫度變化將引起封閉腔內工質體積發生變化，導致輸出端附加位移，影響位移輸出精度。對于超磁致伸縮棒的溫升問題，可在線圈骨架與超磁致伸縮棒之間設置一個空腔，通過恒溫冷卻介質在空腔內的循環流動來對超磁致伸縮棒的溫升進行控制。采用這種溫控方式可以有效地控制超磁致伸縮棒的溫升，但是需要提供獨立的溫控系統，實現起來較為麻煩。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術難題是克服現有技術的缺陷，專利技術一種由超磁致伸縮致動器和封閉式液壓微位移放大器組合而成的超磁致伸縮驅動裝置，該驅動裝置能夠同時解決超磁致伸縮致動器輸出位移小，封閉式液壓微位移放大器溫升影響位移輸出精度，以及超磁致伸縮棒溫控困難的技術難題。本專利技術采用的技術方案是一種超磁致伸縮驅動裝置，其特征是，超磁致伸縮驅動裝置由超磁致伸縮致動器I和封閉式液壓微位移放大器II組成，超磁致伸縮致動器I中的致動器圓殼體7右端的外螺紋與封閉式液壓微位移放大器II中的放大器圓殼體6左端的內螺紋連接鎖緊，通過封閉式液壓微位移放大器II的位移放大作用實現超磁致伸縮致動器I的大量程位移輸出要求；封閉式液壓微位移放大器II的輸入端大活塞4內腔設有微位移補償機構，自動補償封閉腔內由于溫度變化所引起的輸出端附加微位移；在超磁致伸縮致動器I內部與外界環境間設置一條氣流通道F，通過內外溫差在氣流通道F中產生氣流，帶走致動器內累積的部分熱量；在線圈骨架9和超磁致伸縮棒19之間設置一吸熱介質填充空腔，該空腔裝有吸熱介質11，吸熱介質11吸收驅動線圈10傳遞過來的部分焦耳熱量；所述的超磁致伸縮致動器I中，在致動器圓殼體7的階梯內腔中，由右向左依次裝有擋板24、預緊碟形彈簧23、內部中空的致動器輸出軸22 ;穿過致動器輸出軸22的右導磁體8安裝在致動器圓殼體7的右部內腔中，吸熱材料放置環21和裝有第六O型圈20的線圈骨架9依次由右至左裝在右導磁體8的內腔中；穿過超磁致伸縮棒19的驅動線圈10裝在線圈骨架9上面，在線圈骨架9和超磁致伸縮棒19之間有一吸熱介質填充空腔，該空腔裝有吸熱介質11，吸熱介質11吸收驅動線圈10傳遞過來焦耳熱量；第四O型圈12和第五O型圈17分別安裝在密封擋圈16的內、外圓環中；導向桿18安裝在超磁致伸縮棒19左端，左導磁體13裝在導向桿18左端，安裝在左導磁體13左端的擰緊螺塞14的外螺紋與致動器圓殼體7左部內腔的內螺紋連接，擰緊螺塞14的內螺紋和預緊螺釘15外螺紋連接鎖緊；所述的封閉式液壓微位移放大器II中，放大器圓殼體6具有左內腔A、右內腔B、階梯形的上內腔C ;第三O型圈5安裝在階梯型的補償活塞26的圓環中，在輸入端大活塞4的內腔里由右向左依次裝有墊環28、補償桿27、補償活塞26和左碟形彈簧25，致動器輸出軸22通過右端螺紋部分與輸入端大活塞4的內螺紋連接鎖緊；第二 O型圈3安裝在輸入端大活塞4的圓環中，輸入端大活塞4安裝在放大器圓殼體6的左內腔A中；由墊環28、補償桿27、補償活塞26和左碟形彈簧25構成微位移補償機構；第一 O型圈2安裝在階梯型螺塞I的圓環中，螺塞I安裝在放大器圓殼體6的右內腔B中，螺塞I通過螺紋連接鎖緊在放大器圓殼體6上；第七O型圈29安裝在放大器圓殼體6階梯型上內腔C的下圓環中，帶有圓盤D的輸出頂桿31安裝在放大器圓殼體6上內腔C中，上碟形彈簧32和螺母30依次由下向上安裝在輸出頂桿31的圓盤D上，通過螺母30上的螺紋與放大器圓殼體6固定連接。一種超磁致伸縮驅動裝置，其特征是，預緊螺釘15、導向桿18、超磁致伸縮棒19和致動器輸出軸22都具有中心通孔，即均采用空心結構，中心通孔的直徑相同或接近，在超磁致伸縮致動器I內部形成一條自左而右的氣流通道F，該氣流通道F與致動器圓殼體7右部和致動器輸出軸22上的垂直通孔相通，形成完整的內外氣流通道。一種超磁致伸縮驅動裝置，其特征是，所述的補償桿27采用高熱膨脹系數材料，補償桿27的端面制成錐形，其錐面分別與補償活塞26和墊環28上的錐面配合，形成補償腔H ;補償桿27的中間開有通油孔，輸入端大活塞4的右端面中心和墊環28中心上加工有通油孔，輸入端大活塞4和輸出頂桿31之間的封閉腔內的工質通過輸入端大活塞4右端面中心的通油孔、墊環28中心的通油孔以及補償桿27中間的通油孔，進入到補償腔H中。本專利技術的顯著效果是位移輸出量程大，可根據溫度變化，自動補償封閉式液壓微位移放大器封閉腔內工質體積變化而引起的輸出端附加微位移，從而可以有效地減小溫度變化對封閉式液壓微位移放大器位移輸出精度的影響；對超磁致伸縮棒采用簡便易行的溫控模式，不需要提供獨立的溫控系統，實現起來較為方便。附圖說明圖1為超磁致伸縮驅動裝置結構圖。其中1.螺塞，2.第一 O型圈，3.第二 O型圈，4.輸入端大活塞，5.第三O型圈，6.放大器圓殼體，7.致動器圓殼體，8.右導磁體，9.線圈骨架，10.驅動線圈，11.吸熱介質，12.第四O型圈，13.左導磁體，14.擰緊螺塞，15.預緊螺釘，16.密封擋圈，17.第五O型圈，18.導向桿，19.超磁致伸縮棒，20.第六O型圈，21.吸熱材料放置環，22.致動器輸出軸，23.預緊碟形彈簧，24.擋板，25.左碟形彈簧，26.補償活塞，27.補償桿，28.墊環，29.第七O型圈，30.螺母，31.輸出頂桿，32.上碟形彈簧，A.左內腔，B.右內腔，C.上內腔，D.圓盤，F.氣流通道，H.補償腔，1.超磁致伸縮致動器，I1.封閉式液壓微位移放大器。具體實施例方式下面依據技術方案和附圖詳細說明本專利技術的具體實施方式，如附圖1所示，通過封閉式液壓微位移放大器II的位移放大作用實現超磁致伸縮致動器I的大量程位移輸出要求；封閉式液壓微位移放大器II的輸入端大活塞4內腔設有微位移補償機構，自動補償封閉腔內由于溫度變化所引起的輸出端附加微位移；在超磁致伸縮致動器I內部與外界環境間有一條氣流通道F，通過內外溫差在氣流通道中產生氣流，帶走致動器內累積的部分熱量；在線圈骨架9和超磁致伸縮棒19之間設置一吸熱介質填充空腔，該空腔裝有吸熱介質11，吸熱介質11吸收驅動線圈10傳遞過來的部分焦耳熱量。超磁致伸縮驅動裝置工作時，通過預緊螺釘(15)對超磁致伸縮棒(19)施加預緊力，使超磁致伸縮棒工作在受壓狀態。對驅動線圈10通以一定電流，該本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超磁致伸縮驅動裝置，其特征是，超磁致伸縮驅動裝置由超磁致伸縮致動器（I）和封閉式液壓微位移放大器（II）組成，超磁致伸縮致動器（I）中的致動器圓殼體（7）右端的外螺紋與封閉式液壓微位移放大器（II）中的放大器圓殼體（6）左端的內螺紋連接鎖緊；所述的超磁致伸縮致動器（I）中，在致動器圓殼體（7）的階梯內腔中，由右向左依次裝有擋板（24）、預緊碟形彈簧（23）、內部中空的致動器輸出軸（22）；穿過致動器輸出軸（22）的右導磁體（8）安裝在致動器圓殼體（7）的右部內腔中，吸熱材料放置環（21）和裝有第六O型圈（20）的線圈骨架（9）依次由右向左裝在右導磁體（8）的內腔中；穿過超磁致伸縮棒（19）的驅動線圈（10）裝在線圈骨架（9）上面，在線圈骨架（9）和超磁致伸縮棒（19）之間有一吸熱介質填充空腔，該空腔裝有吸熱介質（11），吸熱介質（11）吸收驅動線圈（10）傳遞過來焦耳熱量；第四O型圈（12）和第五O型圈（17）分別安裝在密封擋圈（16）的內、外圓環中；導向桿（18）安裝在超磁致伸縮棒（19）左端，左導磁體（13）裝在導向桿（18）左端，安裝在左導磁體（13）左端的擰緊螺塞（14）的外螺紋與致動器圓殼體（7）左部內腔的內螺紋連接，擰緊螺塞（14）的內螺紋和預緊螺釘（15）外螺紋連接鎖緊；所述的封閉式液壓微位移放大器（II）中，放大器圓殼體（6）具有左內腔（A）、右內腔（B）、階梯形的上內腔（C）；第三O型圈（5）安裝在階梯型的補償活塞（26）的圓環中，在輸入端大活塞（4）的 內腔里由右向左依次裝有墊環（28）、補償桿（27）、補償活塞（26）和左碟形彈簧（25），致動器輸出軸（22）通過右端螺紋部分與輸入端大活塞（4）的內螺紋連接鎖緊；第二O型圈（3）安裝在輸入端大活塞（4）的圓環中，輸入端大活塞（4）安裝在放大器圓殼體（6）的左內腔（A）中；由墊環（28）、補償桿（27）、補償活塞（26）和左碟形彈簧（25）構成微位移補償機構；第一O型圈（2）安裝在階梯型螺塞（1）的圓環中，螺塞（1）安裝在放大器圓殼體（6）的右內腔（B）中，螺塞（1）通過螺紋連接鎖緊在放大器圓殼體（6）上；第七O型圈（29）安裝在放大器圓殼體（6）階梯型上內腔（C）的下圓環中，帶有圓盤（D）的輸出頂桿（31）安裝在放大器圓殼體（6）上內腔（C）中，上碟形彈簧（32）和螺母（30）依次由下向上安裝在輸出頂桿（31）的圓盤（D）上，通過螺母（30）上的螺紋與放大器圓殼體（6）固定連接。...
【技術特征摘要】
1.一種超磁致伸縮驅動裝置，其特征是，超磁致伸縮驅動裝置由超磁致伸縮致動器(I)和封閉式液壓微位移放大器(II)組成，超磁致伸縮致動器(I)中的致動器圓殼體(7)右端的外螺紋與封閉式液壓微位移放大器(II)中的放大器圓殼體(6)左端的內螺紋連接鎖緊； 所述的超磁致伸縮致動器(I)中，在致動器圓殼體(7)的階梯內腔中，由右向左依次裝有擋板(24)、預緊碟形彈簧(23)、內部中空的致動器輸出軸(22);穿過致動器輸出軸(22)的右導磁體(8)安裝在致動器圓殼體(7)的右部內腔中，吸熱材料放置環(21)和裝有第六O型圈(20)的線圈骨架(9)依次由右向左裝在右導磁體(8)的內腔中；穿過超磁致伸縮棒(19)的驅動線圈(10)裝在線圈骨架(9)上面，在線圈骨架(9)和超磁致伸縮棒(19)之間有一吸熱介質填充空腔，該空腔裝有吸熱介質(11)，吸熱介質(11)吸收驅動線圈(10)傳遞過來焦耳熱量；第四O型圈(12)和第五O型圈(17)分別安裝在密封擋圈(16)的內、外圓環中；導向桿(18)安裝在超磁致伸縮棒(19)左端，左導磁體(13)裝在導向桿(18)左端，安裝在左導磁體(13)左端的擰緊螺塞(14)的外螺紋與致動器圓殼體(7)左部內腔的內螺紋連接，擰緊螺塞(14)的內螺紋和 預緊螺釘(15)外螺紋連接鎖緊； 所述的封閉式液壓微位移放大器(II)中，放大器圓殼體(6)具有左內腔(A)、右內腔(B)、階梯形的上內腔(C);第三O型圈(5)安裝在階梯型的補償活塞(26)的圓環中，在輸入端大活塞(4)的內腔里由右向左依次裝有墊環(28)、補償桿(27)、補償活塞(26)和左碟形...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱林劍，呂輝龍，包海濤，徐志祥，胡延平，蘇增榮，楊桐桐，魏越，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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