CN104848001A - 一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置。该装置是由弹性黏片、压电片、壳体、密封圈、螺钉、磁流变液、弹性铁块、蒙盖、隔离圈、电磁线圈组成。当压电片通电后，使其发生正压电效应，此时，将线圈通电，磁流变液由原来的New ton流体瞬间变为高粘度、低流动性的Bingham流体，使得压电片牢固保持弯曲状态，一根导通管两边错开安装多个具有上述效应的装置，同时相连两个此装置通反向电流，使得相连两个压电片在同一时刻在不同方向上保持弯曲，最终使得导通管蛇形前进，起到导通水管的作用。由于压电效应和磁流变效应响应速度快，易于控制，因此该装置具有结构简单，操作方便、反应灵敏等特点。

Description

一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置
技术领域
本发明涉及一种水管导通装置，尤其是涉及一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置。
背景技术
生产生活中的污水都是通过下水道来输送，因此，地底下设有复杂的下水道网络，特别是在城市里，其下水道网络十分复杂，四通八达。但是，一旦下水道发生堵塞，就需要花费很大的人力物力才能解决，并且解决起来十分困难。因此，设计并研制出一种仅仅靠一个人来控制就能够自动迂回地进入下水道，从而进行下水道导通作业的装置，并且其具有结构简单，耗能低，操作方便等特点的装置意义重大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有结构简单、成本低、操作方便等特点的基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置。
为了有效地实现水管导通装置如上所述的功能，本发明主要是通过在压电片上集成一个磁流变效应装置来达到使压电片能稳定保持现有工作形状的能力，从而增加导通管能够抵抗阻塞物迂回前进导通的能力。具体方案如下：一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置，该装置是由弹性黏片，压电片，壳体，密封圈，螺钉，磁流变液，弹性铁块，蒙盖，隔离圈，电磁线圈组成。压电片一边通过弹性黏片与导通绳连接，压电片两端嵌入壳体，另一边与弹性铁块连接，弹性铁块通过密封圈套在壳体内壁上，壳体内壁上开有凹槽，电磁线圈绕在此凹槽里面，并且通过隔离圈将其与磁流变液隔离，蒙盖通过密封圈与壳体连接，弹性铁块、隔离圈以及蒙盖形成一个密封室，磁流变液充满其中。
当压电片通电后，使其发生正压电效应，此时，将线圈通电，磁流变液由原来的New ton流体瞬间变为高粘度、低流动性的Bingham流体，使得压电片牢固保持弯曲状态，一根导通管两边错开安装多个具有上述效应的装置，同时相连两个此装置通反向电流，使得相连两个压电片在同一时刻在不同方向上保持弯曲，最终使得导通管蛇形前进，起到导通水管的作用。
本发明所述的一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置的积极效果在于：利用压电片和磁流变液这两种新型智能材料结合，根据压电片的正压电效应对导通管进行迂回弯曲，然后根据磁流变效应，使得压电片牢固保持弯曲状态，从而增加导通管能够抵抗阻塞物迂回前进导通的能力。由于压电效应和磁流变效应响应速度快，因此，该装置具有结构简单、操作方便、易于控制等特点。
附图说明
图1为本发明一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置结构原理示意图。
图2为本发明一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
在图1中，本发明一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置，整体是由导通管1和多个正压电效应装置2，每一个正压电效应装置2是由弹性黏片21、压电片22、壳体24、密封圈25、螺钉26、磁流变液27、弹性铁块28、蒙盖29、隔离圈30、电磁线圈31组成。压电片22一边通过弹性黏片21与导通绳1连接，压电片22两端嵌入壳体24，另一边与弹性铁块28连接，弹性铁块28通过密封圈25套在壳体24内壁上，壳体24内壁上开有凹槽，电磁线圈31绕在此凹槽里面，并且通过隔离圈30将其与磁流变液隔离，蒙盖29通过密封圈25与壳体24连接，弹性铁块28、隔离圈30以及蒙盖29形成一个密封室，磁流变液27充满其中。
在图2中，本发明一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置的工作原理图，如同蛇迂回爬行的形状一样，利用磁流变液27的高剪切屈服力来克服阻塞物使得导通管1迂回前进。
当压电片22通电后，使其发生正压电效应，此时，将电磁线圈31通电，磁流变液27由原来的New ton流体瞬间变为高粘度、低流动性的Bingham流体，使得压电片22牢固保持弯曲状态，一根导通管1两边错开安装多个正压电效应装置2，同时相连两个此装置通反向电流，使得相连两个压电片22在同一时刻在不同方向上保持弯曲，最终使得导通管1蛇形前进，起到导通水管的作用。
利用压电片22和磁流变液27这两种新型智能材料结合，根据压电片22的正压电效应对导通管1进行迂回弯曲，然后根据磁流变效应，使得压电片22牢固保持弯曲状态，从而增加导通管1能够抵抗阻塞物迂回前进导通的能力。由于压电效应和磁流变效应响应速度快，因此，该装置具有结构简单、操作方便、易于控制等特点。

Claims (1)

1.一种基于磁流变效应的压电驱动的水管导通装置，该装置是由弹性黏片、压电片、壳体、密封圈、螺钉、磁流变液、弹性铁块、蒙盖、隔离圈、电磁线圈组成；其特征在于：所述的压电片(22)一边通过弹性黏片(21)与导通绳(1)连接，压电片(22)两端嵌入壳体(24)，另一边与弹性铁块(28)连接，弹性铁块(28)通过密封圈(25)套在壳体(24)内壁上，壳体(24)内壁上开有凹槽，电磁线圈(31)绕在此凹槽里面，并且通过隔离圈(30)将其与磁流变液隔离，蒙盖(29)通过密封圈(25)与壳体(24)连接，弹性铁块(28)、隔离圈(30)以及蒙盖(29)形成一个密封室，磁流变液(27)充满其中。
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