[实用新型]一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声复合加工装置技术领域，尤其涉及一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器。

背景技术

超磁致伸缩超声致动器的研究应以材料的磁致伸缩效为基础，在超磁致伸缩超声致动器中，超磁致伸缩材料是一种对温度非常敏感的元件，环境温度的改变将影响超磁致伸缩材料的机械性能输出，因而温度是影响超磁致伸缩超声致动器工作性能非常重要的因素。

超磁致伸缩超声致动器工作时在电感线圈作用下，连续的工作将引起线圈发热，以及在高频时磁致伸缩材料在交变磁场下，由于磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗的存在，这部分损耗转化成热量，这两大部分热量的产生，直接影响超磁致伸缩材料的温度分布，使得超磁致伸缩材料的温度升高，这种现象在高频下更加明显。

在高温下，超磁致伸缩材料的热膨胀将影响其工作性能，不仅如此，超磁致伸缩材料在其温度接近居里点时致动性能大大降低，在材料温度超过居里点时致动性能完全散失，因而会对超磁致伸缩超声致动器的输出特性产生很大影响。因此在这样的情况下，超磁致伸缩超声致动器在工作过程中必须进行强制冷却，所以针对超磁致伸缩棒的散热系统设计非常重要，对超磁致伸缩超声致动器进行有效地散热设计是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器，以实现对超磁致伸缩超声致动器进行有效地散热。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种带有热管散热器的超磁致伸缩超声致动器，包括热管散热器和超磁致伸缩超声致动器，所述热管散热器包括热管(13)和翅片(12)组成，所述超磁致伸缩超声致动器包括：外壳上部(1)、外壳下部(10)、Terfenol-D棒材(2)、导杆(3)、导磁片(11)、导磁套(7)、导磁环(6)和电感线圈(8)；所述翅片(12)设置在所述外壳上部(1)和所述外壳下部(10)的外表面，所述热管(13)穿过导磁片(11)、导磁环(6)、外壳下部(10)，所述热管(13)的冷端与所述翅片(12)相贴合；

所述超磁致伸缩超声致动器工作时，电感线圈(8)通入交变电流，所述Terfenol-D棒材(2)在磁场作用下产生高频振动，导杆(3)产生作用于负载的超声振动。

进一步地，在所述Terfenol-D棒材(2)和所述热管(13)之间注入绝缘导热胶，在所述翅片(12)与超磁致伸缩超声致动器的外表面之间填充导热胶。

进一步地，在所述Terfenol-D棒材(2)的外面套装氮化硼陶瓷管(9)，所述电感线圈(8)套装在所述氮化硼陶瓷管(9)上，通过外加交变电流在氮化硼陶瓷管(9)内壁产生交变磁场，所述导磁套(7)、所述导磁环(6)和所述导磁片(11)组成环形磁场回路。

进一步地，所述Terfenol-D棒材(2)采用中空圆柱状结构。

进一步地，所述导磁环和所述导磁套采用硅钢片，所述导磁片采用电工软铁柱，利用多层硅钢片压叠配合电工软铁柱产生闭合外磁路，多层硅钢片分切口后交错角度叠放。

进一步地，所述超磁致伸缩超声致动器还包括碟簧(4)和固定螺栓(5)，利用外壳与所述碟簧(4)间作用力和所述固定螺栓(5)来所述预紧Terfenol-D棒材(2)。

进一步地，所述外壳上部(1)和所述外壳下部(10)采用不锈钢材料，所述外壳上部(1)和所述外壳下部(10)之间通过螺纹连接，所述外壳下部(10)开设孔洞用于热管(13)的安装。

进一步地，所述电感线圈(8)采用铜防水漆包线材料，所述翅片(12)采用铜质材料。

进一步地，所述导磁片(11)与所述导杆(3)的中心位于同一直线上且不能留有缝隙，

进一步地，所述电感线圈(8)缠绕在所述氮化硼陶瓷管(9)上后进行蜡封处理。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例通过采用Terfenol-D棒材作为磁致伸缩材料，通过在Terfenol-D棒材和热管之间注入的绝缘导热胶把热量从Terfenol-D棒材传向翅片的方式来限制高频温升，热管冷端与翅片相贴合，能够有效解决超磁致伸缩超声致动器温度过高、散热较差的问题，从而保证超磁致伸缩超声致动器的输出特性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明