[实用新型]一种自动热补偿式伺服阀用超磁致伸缩转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动热补偿式伺服阀用转换器，尤其涉及一种伺服阀用超磁致伸缩转换器。

背景技术

电液伺服阀转换器作为连接电气元件和液压机械元件的桥梁，是电液伺服阀乃至整个液压控制系统的关键元件之一，其性能的优劣直接关系到液压控制系统的性能指标。传统的电液伺服阀用转换器由于频宽有限、响应速度慢、输出力小、线性范围小，严重影响电液伺服阀的响应速度、频宽和精度，已不能满足冶金、航空航天和军事等领域的应用要求。基于电致伸缩材料的转换器工作频宽较高，不过输出位移较小，工作时存在漂移和滞回，稳定性不好。基于形状记忆合金的转换器具有较大的输出位移，但存在响应速度慢，变形不连续，无法精确控制等缺点。基于超磁致伸缩材料的新型转换器具有响应速度快、精度高、输出位移大和易于微型化等特点，已广泛应用于流体元件领域。超磁致伸缩材料具有响应速度快、精度高和输出位移大等特点，将其应用于电液伺服阀用转换器，将提高整个电液伺服阀的响应速度和控制精度。纵观超磁致伸缩转换器的典型结构，都存在以下技术问题：超磁致伸缩转换器中线圈发热、涡流等损失导致GMM棒产生热变形，其产生的热变形量与转换器的可控位移处于同一数量级，因此会影响GMM转换器的输出精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动热补偿式伺服阀用超磁致伸缩转换器，以期提高电液伺服阀转换器的响应速度、精度和频宽等。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动热补偿式伺服阀用超磁致伸缩转换器，包括前端盖、外壳、后端盖、加工于前端盖下侧的回油通道、加工于后端盖上侧的进油通道以及设在外壳内的线圈骨架，所述线圈骨架外侧依次绕有驱动线圈和偏置线圈；其结构特点在于：

设置热补偿滑块，所述热补偿滑块中心设有轴向六角导向槽，并在两侧加工有冷却循环油道；热补偿滑块通过导磁杆安装于前端盖右侧，所述导磁杆穿过前端盖，其手动调节端位于前端盖左边外侧，另一端设有的六角螺头与热补偿滑块的六角导向槽滑动配合并保持前端盖和热补偿滑块之间留有冷却循环油道；

所述后端盖和热补偿滑块之间中轴线处依次安装有导磁环、超磁致伸缩GMM棒和输出杆,所述导磁环两端分别为凸台和凹槽结构，所述凸台对应于补偿滑块的六角导向槽，所述凹槽对应于超磁致伸缩GMM棒的左端；所述超磁致伸缩GMM棒外设有保护衬，后端盖和输出杆之间安装有预压弹簧；

所述线圈骨架的右端固定于后端盖，线圈骨架的左端与热补偿滑块的右端通过细牙螺纹连接；所述线圈骨架与保护衬之间预留有冷却循环油道；

所述线圈骨架的热膨胀系数和长度的乘积等于超磁致伸缩GMM棒的热变形长度。

一种自动热补偿式伺服阀用超磁致伸缩转换器，其结构特点还在于：

所述保护衬由磁导率小、导热性好、且热膨胀系数与超磁致伸缩GMM棒相一致的材料制成。

所述前端盖、外壳、后端盖、输出杆、导磁环和导磁杆均采用磁导率高的不锈钢。

所述冷却循环油道为四条，沿热补偿滑块的周向均匀分布。

本发明与现有技术相比，具有的有益的效果是：

1、本发明提供了一种由超磁致伸缩材料驱动的电液伺服阀用转换器，与传统的电液伺服阀用转换器相比，具有响应速度快、精度高、输出位移大和易于微型化等特点；

2、本发明提供了一种由热补偿滑块、线圈骨架、导磁环、GMM棒等组成的自动热补偿机构，可有效补偿超磁致伸缩棒的热变形，提高转换器的位移输出精度；

3、本发明提供了一种由导磁杆、热补偿滑块、预压弹簧和输出杆等组成的新型预压力施加方式，可以方便的给超磁致伸缩棒施加一定的预压力，以使其工作在线性段，并可增加磁致伸缩应变；

因此本发明可应用于液压伺服控制系统中高频响、高精度电液伺服阀。

附图说明

图1是为本发明的结构原理示意图。

图2是本发明热补偿块滑块结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图中：1、前端盖，2、出油通道，3、导磁杆，4、O型密封圈，5、冷却循环油道，6、热补偿滑块，8、导磁环，9、保护衬，10、超磁致伸缩棒，11、外壳，12、偏置线圈，13、驱动线圈，14、预压弹簧，15、线圈骨架，17、后端盖，18、进油通道，20、输出杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。