[发明专利]基于Terfenol-D驱动的数字液压泵

权利要求书

1. 基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，主要由泵体、磁致伸缩致动器、线圈、弹簧、刚性元件、弹性膜片、进油口单向阀、出油口单向阀和控制器组成，其特征在于：弹性膜片将泵体分为上下两部分，其中上部分为油路结构，下部分为驱动结构；

所述的油路结构包括进油口、出油口，进油口通过进油口单向阀与位于弹性膜片上方的泵腔联通，泵腔通过出油口单向阀与出油口联通；

所述的驱动结构包括磁致伸缩致动器、线圈、刚性元件和弹簧，磁致伸缩致动器的推杆上套置有弹簧，刚性元件设置在推杆的顶端并与弹性膜片固定连接，线圈绕在磁致伸缩致动器外围；

所述的磁致伸缩致动器、进油口单向阀和出油口单向阀都受控于控制器；

磁致伸缩致动器通交流电后产生双向振动，使弹性膜片产生高频振动，从而使泵腔容积产生变化；当致动器收缩时，泵腔容积增大，同时控制进油口单向阀开启，出油口单向阀关闭，泵腔此时处于吸油状态，吸入低压油；当致动器收缩时，泵腔容积减小，同理控制进油口单向阀关闭，出油口单向阀开启，泵腔此时处于压油状态，输出高压油。

2.根据权利要求1所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：磁致伸缩致动器采用巨磁致伸缩材料Terfenol-D棒作为驱动器，并在驱动器外围饶有多匝线圈。

3.根据权利要求2所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：控制器发出的数字信号用于控制加载在Terfenol-D棒外围线圈上的驱动电压大小和频率，进而实现对磁致伸缩致动器中的磁场大小和频率进行控制，从而实现对磁致伸缩泵流量的精确控制。

4.根据权利要求1所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：进油口单向阀和出油口单向阀是由压电陶瓷驱动的一种主动阀，受外加驱动电源控制。

5.根据权利要求4所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：主动阀是在弹性基板上压制上一层压电陶瓷实现的。

6.根据权利要求1所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：振动膜片采用铍青铜，并采用有限元分析与实验相结合的方法确定最优的厚度。

7.根据权利要求1所述的基于Terfenol-D驱动的数字液压泵，其特征在于：磁致伸缩数字泵泵体采用不锈钢制造，利用有限元分析，在保证磁致伸缩泵输出性能前提下，尽量减小泵体厚度，增大功率密度。