[发明专利]磁控形状记忆合金伸缩作动器

说明书

技术领域

 本发明属于减震设备技术领域，具体涉及一种磁控形状记忆合金伸缩作动器，其主要作用是按照控制规律给控制结构施加一定的控制力，从而起到减振的效果。

背景技术

结构振动控制是在结构的某些部位设置一些控制装置，在结构振动时施加一组控制力或者调整结构的动力特性，对于提高土木工程结构的抗震、抗风能力，减小结构振动响应，减少灾害损失，满足结构安全和使用功能要求，具有重大的意义。经过几十年的发展，在主动控制方面，结构控制技术和智能材料得到了快速的发展。目前常用到的智能材料有：形状记忆合金、压电材料、磁致伸缩材料、电磁流变流体和近年来发展的磁控形状记忆合金材料。然而，目前基于某些智能材料的用于结构振动控制的作动器普遍存在着频响较低、位移量小、驱动电压高，安全性较差等缺点。

磁控形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy, MSMA)是一类新型形状记忆材料，不但具有传统形状记忆合金受温度场控制的热弹性形状记忆效应，而且具有受磁场控制的磁性形状记忆效应(Magnetic Shape Memory Effect, MSME)，因此，合金兼有大恢复应变、大输出应力、高响应频率和精确可控的综合特性。目前已在大功率水下声呐、微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件、机器人等领域有重要应用,成为压电陶瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。 

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有作动器存在的上述缺陷，提供一种减振能力高、减振效果好的磁控形状记忆合金伸缩作动器。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该磁控形状记忆合金伸缩作动器，包括圆筒形的壳体、壳体外设有的引线插头、伸出壳体上部的导出杆；壳体的上端和下端分别连接有上端盖和下端盖，壳体的中心轴设有磁控形状记忆合金棒，磁控形状记忆合金棒的两端放置有导磁片；下端盖上面的壳体内设有一个带有中心孔的下非导磁垫板，下端盖的上面中心处为一凸块并插入下非导磁垫板的一段中心孔内，磁控形状记忆合金棒下端的导磁片插入下非导磁垫板另一段中心孔内并与下端盖上面的凸块相抵；在上端盖下面的壳体内也设有一个带有中心孔的上非导磁垫板，磁控形状记忆合金棒上端的导磁片插入上非导磁垫板的一段中心孔内，所述导出杆下端则插入上非导磁垫板另一段中心孔内并与磁控形状记忆合金棒上端的导磁片相抵，导出杆上端则伸出上端盖的中心孔外；所述上端盖、上非导磁垫板和壳体形成一个空腔，位于空腔内的导出杆的中部为一个横向的台阶，台阶的上、下两侧分别与上端盖、上非导磁垫板之间设有碟簧；在磁控形状记忆合金棒外，位于上非导磁垫板、下非导磁垫板和壳体所组成的空腔内依次设有线圈骨架和永磁体，线圈骨架上绕有激励线圈；所述导出杆和壳体采用非导磁材料制成，下端盖的底部设有螺孔。

更具体地说，所述上端盖、下端盖与壳体间通过螺纹连接。

所述磁控形状记忆合金棒采用磁控形状记忆合金材料制成，该磁控形状记忆合金材料是                                               。

所述碟簧是具有变刚度的软碟形弹簧。

所述磁控形状记忆合金棒比激励线圈短5~20mm。

本发明采用性能优异的磁控形状记忆合金作为伸缩棒的材料，采用具有变刚度特性的软碟簧，因上端盖、下端盖上都设有螺纹，通过带有螺纹的上端盖来调节碟簧，从而给磁控形状记忆合金棒提供预压力。采用永磁体和激励线圈为伸缩棒提供磁场，磁控形状记忆合金棒的长度随激励线圈产生的磁场的变化而变化，并通过导出杆向外部输出相应的位移，起到减振作用。另外，还可通过带有螺纹的下端盖来调节非导磁垫板、激励线圈、线圈骨架、磁控形状记忆合金棒的位置。本发明具有结构简单、频响快、应变大、使用频带宽、驱动电压低的特点。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。