CN102889188B - 基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器 - Google Patents

基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器 Download PDF

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Abstract

基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器属于直线驱动器技术；在壳体的两端部上分别通过定子安装螺栓和端盖安装螺栓固定安装定子和端盖，在壳体内配置动子，动子的两侧部分别插装在定子和端盖的中心孔内，在动子一侧的中心内孔中配装S型形状记忆聚合物复合材料促动器，S型形状记忆聚合物复合材料促动器的两端分别通过定子螺栓和动力螺栓与定子和动子固接，形状记忆合金拉力弹簧的两端分别与定子和动子连接；本器结构简单紧凑，驱动输出位移大，使用可靠，易操作，位移可控，且可实现双向直线驱动。

Description

基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器
技术领域
本发明创造属于一种直线驱动器，主要涉及一种基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器。
背景技术
直线驱动器中的压电驱动器是一种利用压电材料的逆压电效应制作的微位移器，具有稳定性好、响应迅速、定位精确和驱动力大等优点。但是，压电驱动器的不足之处是驱动行程太小，且反向回程运动需配置一套结构复杂的机械结构，这限制了压电驱动器的应用。
发明内容
本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计提供一种基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器，达到简化结构、自动化程度高、驱动行程大的目的。
本发明创造的目的是这样实现的：在壳体的两端部上分别通过定子安装螺栓和端盖安装螺栓固定安装定子和端盖，在壳体内可轴向移动地配置动子，所述的动子的两侧部分别插装在定子和端盖的中心孔内，在动子一侧的中心内孔中配装S型形状记忆聚合物复合材料促动器，所述的S型形状记忆聚合物复合材料促动器的两端部分别通过定子螺栓和动子螺栓与定子和动子固定连接，形状记忆合金拉力弹簧的两端分别与定子和动子连接，至此构成基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器。
本发明创造利用形状记忆材料可以记忆其原始的形状和具有形状记忆特性，当形状记忆材料被加热到它的转变温度时，材料的内部结构会发生转变，从而展现出形状记忆效应。当形状记忆材料的二端被约束时，在温度激励下会产生很大的回复力。将形状记忆材料应用于驱动器结构设计，使得驱动器具有形状记忆特性，降低了控制过程的复杂性，在工程中具有广泛的应用前景，具有结构简单紧凑、体积小、重量轻、驱动输出位移大、易操作、使用可靠、位移可控和双向驱动的特点。
附图说明
附图是基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器结构示意图。
图中件号说明：
1、定子安装螺栓、2、定子螺栓、3、形状记忆合金拉力弹簧、4、S型形状记忆聚合物复合材料促动器、5、端盖安装螺栓、6、端盖、7、动子、8、定子、9、壳体、10、动子螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器，在壳体9的两端部上分别通过定子安装螺栓1和端盖安装螺栓5固定安装定子8和端盖6，在壳体9内可轴向移动地配置动子7，所述的动子7的两侧部分别插装在定子8和端盖6的中心孔内，在动子7一侧的中心内孔中配装S型形状记忆聚合物复合材料促动器4，所述的S型形状记忆聚合物复合材料促动器4的两端部分别通过定子螺栓2和动子螺栓10与定子8和动子7固定连接，形状记忆合金拉力弹簧3的两端分别与定子8和动子7连接。
本发明创造实现驱动器的正向驱动过程是：对S型形状记忆聚合物复合材料促动器4弯曲部分内置的电阻丝网通电，使弯曲部分的温度达到形状记忆聚合物复合材料转变温度，形状记忆聚合物复合材料的形状记忆效应驱动S型形状记忆聚合物复合材料促动器4展开，驱动动子7轴向直线运动，形状记忆合金拉力弹簧3被拉长，实现了驱动器的正向驱动。
本发明创造实现驱动器的反向驱动过程是：对处于展开状态的S型形状记忆聚合物复合材料促动器4内置的电阻丝网通电，使温度达到形状记忆聚合物复合材料转变温度，对形状记忆合金拉力弹簧3通电，使形状记忆合金拉力弹簧3的温度达到转变温度，形状记忆合金拉力弹簧3的形状记忆效应驱动形状记忆合金拉力弹簧3收缩，拉动动子7完成回程运动，且输出回复力驱动展开的S型形状记忆聚合物复合材料促动器4回复到S型叠加状态，实现了驱动器的反向驱动。
停止对S型形状记忆聚合物复合材料促动器4弯曲部分内置的电阻丝网和形状记忆合金拉力弹簧3通电加热，动子7相对定子8静止。

Claims (1)

1.一种基于形状记忆材料促动器的双向直线驱动器，其特征在于在壳体(9)的两端部上分别通过定子安装螺栓(1)和端盖安装螺栓(5)固定安装定子(8)和端盖(6)，在壳体(9)内可轴向移动地配置动子(7)，所述的动子(7)的两侧部分别插装在定子(8)和端盖(6)的中心孔内，在动子(7)一侧的中心内孔中配装S型形状记忆聚合物复合材料促动器(4)，所述的S型形状记忆聚合物复合材料促动器(4)的两端部分别通过定子螺栓(2)和动子螺栓(10)与定子(8)和动子(7)固定连接，形状记忆合金拉力弹簧(3)的两端分别与定子(8)和动子(7)连接。
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