[发明专利]超磁致伸缩液压泵及其工作方法

权利要求书

1.一种超磁致伸缩泵，包括超磁致伸缩电-机转换器和液压泵头，其特征在于：

上述超磁致伸缩电-机转换器由底座（12）、外罩（8）、端盖（5）、预压力碟簧（16）、导磁块（6）、冷却管（13）、线圈骨架（7）、偏置磁场与驱动磁场的发生单元（10）、超磁致伸缩棒（9）、顶针（14）、输出杆（15）组成；其中底座（12）固定于外罩（8）第一端，端盖（5）和导磁块（6）安装于外罩（8）的第二端，端盖（5）与外罩为螺纹连接，线圈骨架（7）安装于外罩（8）内并与底座（12）相固定，偏置磁场与驱动磁场的发生单元（10）安装于线圈骨架（7）上，超磁致伸缩棒（9）安装于线圈骨架（7）内，冷却管（13）绕于超磁致伸缩棒（9）与线圈骨架（7）之间， 超磁致伸缩棒（9）与底座（12）接触一端为磁致固定端，另一端为磁致输出端；超磁致伸缩棒（9）的磁致输出端经过顶针（14）与输出杆（15）的始端相连，输出杆（15）的末端伸出端盖（5），输出杆（15）具有凸台，预压力碟簧（16）位于该凸台与端盖（5）之间；上述顶针（14）与超磁致伸缩棒（9）为面接触，与输出杆（15）为锥形点接触；

液压泵头包括泵罩（17）和泵盖（1）、还包括述柱塞组件和阀体；上述柱塞组件包括安装于输出杆（15）的末端的外活塞（18）、固定于外活塞（18）上的内活塞(20)，位于外活塞（18）和内活塞(20)之间的弹性膜片（19）；上述阀体包括外阀座（2）和内阀座（4）；外阀座（2）和内阀座（4）的吸油口处设有吸油单向阀片（24）、外阀座（2）和内阀座（4）的排油口处设有排油单向阀片（25）。

2.根据权利要求1所述的超磁致伸缩泵，其特征在于：

上述吸油口阀片（24）与排油口阀片（25）在一块弹性膜片上加工成一体。

3.根据权利要求1所述的超磁致伸缩泵，其特征在于：

上述吸油口阀片（24）与排油口阀片（25）的末端均为圆弧状结构。

4.根据权利要求1所述的超磁致伸缩泵，其特征在于：上述偏置磁场与驱动磁场的发生单元（10）为同一线圈或不同线圈。

5.根据权利要求1所述的超磁致伸缩泵，其特征在于：

上述冷却管（13）的进液口位于导磁块（6）一侧，出液口位于底座（12）一侧。

6.根据权利要求1所述的超磁致伸缩驱动电-机转换器的工作方法，其特征在于包括以下过程： 

预紧力施加过程：

机械调节时，旋转端盖（5），端盖（5）通过压缩预压力碟簧（16）对输出杆(15)施加预压力，输出杆（15）受到的预压力通过顶针（14）传递给超磁致伸缩棒（9）完成对超磁致伸缩棒（9）预压力的施加；

磁致位移输出过程：

偏置信号在偏置磁场与驱动磁场的发生单元（10）中产生偏置磁场以保证超磁致伸缩棒（9）工作在预设的静压力状态下，并使其工作在线性区域，以消除倍频现象，产生预伸长量；驱动信号在偏置磁场与驱动磁场的发生单（10）中产生驱动磁场，使超磁致伸缩棒（9）磁化并产生磁致伸缩，在偏置磁场与驱动磁场共同作用下，使超磁致伸缩棒（9）产生磁致位移输出；

泵腔吸油排油过程：

上述超磁致伸缩棒（9）产生磁致伸缩的同时推动顶针（14），进而推动输出杆（15）以及柱塞做往复运动；当输出杆（15）向柱塞方向移动时，柱塞压缩泵腔，弹性膜片（19）向泵腔方向弯曲，泵腔容积减小，在压力作用下，排油单向阀片（25）被油液推开，泵腔排油；输出杆（15）背离柱塞方向移动时，输出杆（15）在预压力碟簧（16）的弹性力作用下向背离柱塞方向运动，与输出杆（15）连接的柱塞在输出杆（15）的拉力作用也一起运动，泵腔容积增大，产生局部真空，在大气压或蓄能器压力作用下，吸油单向阀片（24）被外部油液推开，泵腔吸油；

冷却过程：

当冷却液从冷却管（13）入口进入，在冷却管中沿着超磁致伸缩棒（9）环流，最后从出口流出，流动过程中将从线圈骨架（7）内壁以及超磁致伸缩棒（9）上吸热并带走热量，从而有效控制超磁致伸缩棒（9）的温度，避免超磁致伸缩棒因为温度过高而导致的输出性能下降。