[实用新型]一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器

说明书

本实用新型属于驱动器相关领域，具体涉及一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器，包括SMA弹簧，偏置弹簧，动作件，导热套筒和芯轴，所述SMA弹簧与偏置弹簧穿过芯轴，SMA弹簧、偏置弹簧和芯轴套装在导热套筒内，芯轴的两端分别穿过导热套筒的两个端面，SMA弹簧与偏置弹簧之间固定有动作件。本实用新型的有益效果在于：采用半导体热泵对SMA弹簧进行加热和冷却，相比普通的电加热方法和自然冷却方法，能有效提高SMA弹簧的加热速率和冷却速率，同时能有效提高能量利用率。同时由于半导体热泵的紧凑型设计，能有效减小SMA驱动器体积，此结构设计的SMA驱动器，其结构尺寸更小、更紧凑，提高了SMA驱动器对狭窄空间的适应性。

技术领域

本实用新型属于驱动器相关领域，具体涉及一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器。

背景技术

在核电检修工作中，由于空间狭小且可能面临较大危险，不适合人或大型装备进入以开展工作，因此体积小运动灵活的特种检修设备成为近年来研究和应用的热点。而随着核电作业环境的复杂化以及其作业空间的狭窄化，特种检修设备对环境适应性以及环境限制的克服能力有着越来越高的要求，传统的电机、气动驱动器和液压驱动器，存在体积大、成本高、需要复杂的传感元件以及减速机构等问题，功重比受到较大限制，难以进一步小型化以及轻量化，越来越难以满足核电行业中狭窄空间检修工作对设备驱动特别是末端执行器驱动的要求。

形状记忆合金(SMA，Shape Memory Alloy)是一种新型的智能材料，具有独特的形状记忆效应和自传感特性。SMA驱动器是一种利用SMA的形状记忆效应和室温马氏体相时柔软(屈服应力低)，高温奥氏体相时强硬(屈服应力高)的机械特性对外作功的自动化装置。基于电阻反馈控制的SMA驱动器，利用电阻反馈监测SMA的电阻并判断其相变过程，省去了外部温度传感器，具有高功重比，集驱动与传感器于一体，无需传感元件及减速装置等优势，具有极大的应用潜力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器，替代核电检修设备末端驱动机构，并采用半导体加热冷却的自动化技术，使操控人员能够方便的远程控制设备在核电高辐照区完成检修作业。

本实用新型的技术方案如下：一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器，包括SMA弹簧，偏置弹簧，动作件，导热套筒和芯轴，所述SMA弹簧与偏置弹簧穿过芯轴，SMA弹簧、偏置弹簧和芯轴套装在导热套筒内，芯轴的两端分别穿过导热套筒的两个端面，SMA弹簧与偏置弹簧之间固定有动作件。

所述的导热套筒横截面为外方内圆。

所述的导热套筒材料选择高导热率金属材料。

所述的导热套筒内部为圆柱状通孔。

所述的通孔套在弹簧外侧SMA弹簧和偏置弹簧的外侧。

所述的通孔与SMA弹簧之间的空隙内填充高导热率的导热硅脂。

本实用新型的有益效果在于：采用半导体热泵对SMA弹簧进行加热和冷却，相比普通的电加热方法和自然冷却方法，能有效提高SMA弹簧的加热速率和冷却速率，同时能有效提高能量利用率。同时由于半导体热泵的紧凑型设计，能有效减小SMA驱动器体积，此结构设计的SMA驱动器，其结构尺寸更小、更紧凑，提高了SMA驱动器对狭窄空间的适应性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种适用于核电狭小空间的SMA驱动器示意图；

图2为导热套筒横截面示意图；

图3为SMA电阻与温度特性图。

图中，1偏置弹簧，2动作件，3 SMA弹簧，4导热套筒，5芯轴，D目标值。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。