CN206071840U - 一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵 - Google Patents

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吕庆庆
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Abstract

本实用新型涉及一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵，包括泵体，及与泵体通过螺钉固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过螺栓固定的端盖；激励线圈通过端盖固定在壳体内，超磁致伸缩棒置于激励线圈的中心；所述泵体与腔体之间设有第一膜片；所述腔体与壳体之间设有第二膜片；所述腔体内设有液压腔、活塞孔和气孔；所述活塞孔内安装有活塞；所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述泵体内设有入口单向阀、泵腔和出口单向阀；所述泵腔内安装有复位弹簧；所述复位弹簧一端与泵体连接，另一端与第一膜片连接。本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵是通过液压放大系统将超磁致伸缩棒的输出位移放大，可大幅度提高泵的输出流量。

Description

一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵
技术领域
本实用新型涉及一种超磁致伸缩驱动泵，具体涉及一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵。
背景技术
超磁致伸缩驱动泵是一种由超磁致伸缩棒驱动的容积泵，同传统的机械式液压泵相比，超磁致伸缩驱动泵具有结构简单、体积小、无电磁干扰、流量及压力可控性好等诸多优势，因此在医疗、化学分析、航空航天、汽车发动机燃料供给、微机电液系统等方面具有广泛的应用前景；众所周知，超磁致伸缩材料具有应变量大(1300～2000ppm)、输出力大及响应速度快等优点，基于超磁致伸缩驱动泵的结构简单，其响应速度主要取决于激励线圈的励磁时间(小于1ms)。因此基于液压放大式超磁致伸缩驱动泵其动态特性好、输出力大及响应频率高等特点，可以实现泵的大流量输出的应用领域需求。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵，通过液压放大系统将超磁致伸缩棒的输出位移放大，可大幅度提高泵的输出流量。为达到以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵，包括泵体，及与泵体通过螺钉固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过螺栓固定的端盖；激励线圈通过盖板及端盖固定在壳体内，超磁致伸缩棒置于激励线圈的中心，一端顶紧第二膜片，另一端与导磁片连接，导磁片可通过预紧螺栓提供预紧力；所述泵体与腔体之间设置有第一膜片；所述腔体与壳体之间设置有第二膜片；所述第一膜片下方于泵体处安装有第三密封圈；所述第二膜片下方于腔体上安装有第一密封圈；所述腔体内设置有液压腔、活塞孔和气孔；所述活塞孔内安装有活塞；所述活塞其前端面与第一膜片贴合；所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述泵体内设有入口单向阀、泵腔和出口单向阀；所述泵腔内安装有复位弹簧；所述复位弹簧一端与泵体连接，另一端与第一膜片连接，通过第二膜片、活塞、第一密封圈和第二密封圈将液压腔构成密封腔。所述的壳体和端盖均为导磁材料。所述的超磁致伸缩棒为TbDyFe棒。在超磁致伸缩棒与所述的预紧螺栓之间设有导磁片，所述的导磁片为导磁材料。所述超磁致伸缩棒其前端球头与第二膜片贴合，所述气孔与外界大气相通。
本发明的优点在于：本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵是通过液压放大系统将超磁致伸缩棒的输出位移放大，可大幅度提高泵的输出流量。
附图说明
图1是本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵整体结构剖面示意图；
图2是本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵的排出流体时结构剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示的液压放大式超磁致伸缩驱动泵，包括泵体1，及与泵体1通过螺钉固定的腔体3，及安装于腔体3上方的壳体6，及与壳体6通过螺栓17固定的端盖16，激励线圈13通过盖板14及端盖16固定在壳体6内，超磁致伸缩棒8置于激励线圈13的中心，其前端球头顶紧第二膜片5，另一端与导磁片15连接，导磁片15可通过预紧螺栓7提供预紧力，并对超磁致伸缩棒8产生预压力；所述泵体1与腔体3之间设置有第一膜片2；所述腔体3与壳体6之间设置有第二膜片5；所述第一膜片2下方于泵体1处安装有第三密封圈11；所述第二膜片5下方于腔体3上安装有第一密封圈9；所述腔体3内设置有液压腔301、活塞孔302和气孔303，气孔303与外界大气相通；所述活塞孔302内安装有活塞4；所述活塞4其前端面与第一膜片2贴合；所述活塞4两侧安装有第二密封圈10；所述泵体1内设有入口单向阀101、泵腔102和出口单向阀103；所述泵腔102内安装有复位弹簧12；所述复位弹簧12一端与泵体1连接，另一端与第一膜片2连接，通过第二膜片5、活塞4、第一密封圈9和第二密封圈10将液压腔301构成密封腔。壳体6、导磁片15、端盖16和盖板14均为导磁材料。
本实用新型的液压放大式超磁致伸缩驱动泵的工作过程：非工作时，超磁致伸缩棒8处于原始状态，第一膜片2及第二膜片5均处于最上端，此时液压腔301及泵腔102的容积最大；当对激励线圈13通过导线施加周期方波电压Von时，激励线圈13产生单向磁场，使超磁致伸缩棒8工作于单向磁场作用状态，避免了倍频现象，所以无需添加偏置电流。超磁致伸缩棒8在激励磁场作用下伸长并挤压第二膜片5向下运动，在液压腔301的流体压力作用下，活塞4也随之向下运动并推动第一膜片2向下运动，使得泵腔102容积减小、其内部流体压力增加，从而使出口单向阀103开启、入口单向阀101关闭，泵腔102内的流体经出口单向阀103向外排出。
如图2所示，当激励电压到下一周期为零时，激励磁场消失，超磁致伸缩棒8缩短到初始位置，第一膜片2在复位弹簧12的作用下开始回缩，同时活塞4向上运动；第二膜片5在液压腔301的流体压力作用下也开始回缩，并伴随泵腔102容积增加，流体压力减小，出口单向阀103关闭、入口单向阀101开启；流体则由入口单向阀101进入；此后，超磁致伸缩棒8、第一膜片2、第二膜片5及活塞4均恢复至初始状态，即完成一个工作循环；接下来激励线圈13继续通电，超磁致伸缩棒8重复上次动作，即可实现周期性运动。
当第二膜片5在超磁致伸缩棒8的作用下产生的变形量为x时，则活塞4的位移为X＝(R5/R4)2x；此时，第一膜片2在活塞4的作用下所产生的容积变化为V＝πR2 2X＝π(R2R5/R4)2x；则通过液压放大后的输出流量是之前流量的n＝R2 2/R4 2倍。其中，R2为泵腔102的内径，R5为液压腔301的内径，R4为活塞的半径。

Claims (2)

1.一种液压放大式超磁致伸缩驱动泵，其特征在于：包括泵体，及与泵体通过螺钉固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过螺栓固定的端盖；激励线圈通过盖板及端盖固定在壳体内，超磁致伸缩棒置于激励线圈的中心，其一端顶紧第二膜片，另一端与导磁片连接，导磁片可通过预紧螺栓提供预紧力；所述泵体与腔体之间设有第一膜片；所述腔体与壳体之间设有第二膜片；所述第一膜片下方于泵体处安装有第三密封圈；所述第二膜片下方于腔体上安装有第一密封圈；所述腔体内设置有液压腔、活塞孔和气孔；所述活塞孔内安装有活塞；所述活塞其前端面与第一膜片贴合；所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述泵体内设有入口单向阀、泵腔和出口单向阀；所述泵腔内安装有复位弹簧；所述复位弹簧一端与泵体连接，另一端与第一膜片连接。
2.根据权利要求1所述的液压放大式超磁致伸缩驱动泵，其特征在于：所述超磁致伸缩棒的前端球头与第二膜片贴合。
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