[发明专利]一种双重水冷超磁致伸缩驱动器装置

说明书

本发明涉及一种双重水冷超磁致伸缩驱动器装置，包括预紧螺钉，垫片，GMM磁致伸缩棒，左端盖，双重水冷骨架，双线圈磁场结构，蝶形弹簧，输出杆，右端盖，温度传感器，外壁箱体，水箱，微型水泵，控制箱，进水管，出水管等。冷却液从进水孔进入，进行热交换后，从出水孔流出带走热量，内环水冷腔和外环水冷腔通过右侧端面的四道水冷通道相连通。本发明对应用于超磁致伸缩驱动器热致变形补偿控制装置做了突破性改进，水冷套筒内圈放置超磁致伸缩棒GMM，环形槽体内放置双线圈磁场结构，有效抑制因电磁线圈发热引起超磁致伸缩棒GMM热膨胀的形变，提高超磁致伸缩驱动器输出位移及控制精度。

技术领域

本发明涉及超磁致伸缩驱动器温控领域，尤其涉及一种双重水冷超磁致伸缩驱动器装置。

背景技术

超磁致伸缩驱动器GMA是一种新型的微位移执行器，由于其形变率较大、能量密度更高、响应更快、可靠性高的优越性能，近年来受到越来越多的关注。然而超磁致伸缩材料GMM是一种受温度影响明显的铁磁材料，温度对超磁致伸缩材料性能及其器件应用的影响较为复杂，温度的存在不仅会使超磁致伸缩材料发生热膨胀，同时影响到材料的磁致伸缩系数，限制材料及其执行装置在精密位置伺服领域的应用。超磁致伸缩材料GMM的热致变形影响着超磁致伸缩材料GMA的位移输出精度，而驱动器工作时输出的位移精度是其性能的体现，同时也决定着执行器的应用领域。冷却机构的施加主要是用于控制GMA中的温升，以减少温度变化对GMA控制性能的影响。强制水冷对驱动器的温升以及冷却有较好的效果。

目前的温控装置仅仅在超磁致伸缩驱动器周围设置单层水冷装置，在GMA短时工作发热量不大时该方法可以有效实现致动器中的温度控制，而当GMA长时持续工作发热量较大时该方法的温控效果一般。

发明内容

本发明的目的是提供一种双重水冷超磁致伸缩驱动器装置，该设计结构简单、能够高效散热，以水作为冷却介质，通过水的流动带走线圈和超磁致伸缩材料所产生的热量，从而达到控制超磁致伸缩驱动器内部温度的目的，分别在执行器激励线圈的内部和外部均设置水冷结构，该装置对驱行器内部温度控制效果明显。

本发明为实现上述目的采用如下技术方案：

一种双重水冷超磁致伸缩驱动器装置，包括预紧螺钉，垫片，磁致伸缩棒GMM，左端盖，双重水冷骨架，偏置线圈，驱动线圈，蝶形弹簧，输出杆，右端盖，温度传感器，外壁箱体，微型水泵，水箱，进水管，出水管，控制箱。

所述双重水冷骨架包括骨架本体、进水孔、出水孔、内环水冷腔、外环水冷腔、内圆孔，环形槽体，内外环水冷通道、圆孔，所述双重水冷骨架为柱形结构。

所述双重水冷骨架内圆孔设置有磁致伸缩棒GMM，且超磁致伸缩棒GMM一端安装有输出杆，所述输出杆与右端盖之间装有蝶形弹簧；所述双重水冷骨架内孔沉孔位置处装有垫片，所述温度传感器设置在内圆孔与环形槽体内壁，所述预紧螺钉与左端盖连接，且预紧螺钉贯穿左端盖与垫片连接；所述双重水冷骨架的环形槽体绕接有驱动线圈和偏置线圈；所述进水孔设置在内环水冷腔的一侧，所述出水孔设置在外环水冷腔的一侧，且进水孔与出水孔在同侧，所述水箱内部安装有微型水泵，且微型水泵输出端通过管道进水管与进水孔连接，所述出水孔通过管道出水管与水箱连接。

所述控制箱内部安装有电源，且电源一侧安装有集成电路板，所述集成电路板顶端插接有单片机，所述控制箱一侧安装有温度显示屏，且温度显示屏一侧安装有控制按钮，所述温度传感器和控制按钮输出端电性连接集成电路板输入端，且集成电路板输出端电性连接电源和温度显示器输出端，所述集成电路板输出端电性连接电源输入端，且电源输出端电性连接驱动线圈、偏置线圈和微型水泵输入端。

所述单片机型号为STM32。

所述进水孔与出水孔直径相等，所述内外环水冷通道直径为进水孔直径一半。

所述控制箱一侧把手，且把手表面为防滑表面。

所述双重水冷骨架水平放置。