[实用新型]一种形状记忆合金作动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种作动器，特别涉及一种形状记忆合金作动器。

背景技术

记忆合金具有优异的形状记忆效应。形状记忆效应是指合金在马氏体状态经受变形后，当温度升高至母相状态时，发生逆马氏体相变，材料变形前的形状得以部分或完全恢复的现象。记忆合金作动器是利用记忆合金的记忆特性，将记忆合金丝、棒、管材在马氏体状态下变形后，采用电流或热辐射加热，使得记忆合金丝、棒、管材的形状发生回复，从而产生大的回复应力和回复应变，然后通过装置的结构设计，实现特定的作动。记忆合金作动器可用于驱动开关、机构分离、动作触发等，广泛应用于航天、机械、电子等领域。

目前应用较为广泛的形状记忆合金作动器多采用记忆合金丝材驱动；丝材具有加热功率小、成本低廉的优点，但同时也存在尺寸空间大、连接可靠性较低、驱动力小等缺点。若能采用形状记忆合金管材在狭小的空间实现可靠的动作驱动，将对形状记忆合金作动器的设计和在工程领域的推广应用有着非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的缺点，提供一种利用记忆合金管驱动的形状记忆合金作动器。

一种形状记忆合金作动器，其结构为：两支凸形石英管1对称安装在主框架7上，两个记忆合金管3分别安装在两支凸形石英管1内，记忆合金管3与凸形石英管1之间为间隙配合；两个加热棒2分别安装在两个记忆合金管3内，且均与电源6相连；拉簧5的一端与动作滑块4相连，另一端固定在主框架7上；两支凸形石英管1的凸头分别卡位在动作滑块4的两个凹槽处。

所述的记忆合金管3与凸形石英管1之间的装配间隙为0.05～0.20mm。

当两支石英管1中的任一支或两支同时破裂时，均可实现动作滑块4的释放运动。

本实用新型的记忆合金作动器结构紧凑，可实现结构小型化。其最大的优点为记忆合金管材较传统的记忆合金丝材动作器，长度尺寸大大缩短，可实现小空间的高可靠作动功能，对于形状记忆合金驱动件的设计和应用有着重要的意义，可广泛应用在航天、机械、电子等工业领域。

附图说明

图1为一种形状记忆合金作动器示意图。

具体实施方式

下面通过附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

图1为一种形状记忆合金作动器示意图，该作动器的工作过程如下：

(1)设计机构各部件，根据实际使用要求设计各部件的尺寸大小，对记忆合金管材3进行缩径变形。缩径变形方法：在记忆合金管材3的马氏体温度下，采用带内孔锥度的模具将记忆合金管材3的外径变小。

(2)两支凸形石英管1对称安装在主框架7上，两个记忆合金管3分别安装在两支凸形石英管1内，记忆合金管3与凸形石英管1之间为间隙配合，装配间隙为0.05～0.20mm。两个加热棒2分别安装在两个记忆合金管3内，且均与电源6相连；拉簧5的一端与动作滑块4相连，另一端固定在主框架7上；两支凸形石英管1的凸头分别卡位在动作滑块4的两个凹槽处。

(3)将加热棒2通电，通过热扩散加热记忆合金管3，记忆合金管3发生马氏体逆相变，使得其外径膨胀，径向膨胀量约为1.5～2.5％，并产生巨大的径向膨胀应力(1500～300MPa)；由于凸形石英管1的热膨胀系数小，在巨大的膨胀应力下凸形石英管1发生破裂，进而使凸形石英管1的凸头失去对作动滑块4的卡位作用，作动滑块4在拉簧5的作用下发生释放运动，实现分离、动作触动、电磁感应、开关等控制功能。

在本实用新型的作动器中，两支凸形石英管1对称安装，凸形石英管1在记忆合金管3的膨胀应力下破裂，只需要两支凸形石英管1中的任一支或两支同时破裂，均可实现动作滑块4的释放运动，因此本实用新型作动器的可靠性高。