專(zhuān)利名稱(chēng)：超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，屬于機(jī)電液一體化領(lǐng)域。
技術(shù)背景超磁致伸縮材料的長(zhǎng)度能隨著它所在磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而伸長(zhǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度 變小時(shí)其長(zhǎng)度縮短，并且在一定的磁場(chǎng)變化范圍內(nèi)具有近似線(xiàn)性的關(guān)系，磁場(chǎng) 伸縮材料在一定的預(yù)壓力下具有最大的伸長(zhǎng)率，雖然其抗拉強(qiáng)度較低，不能在 拉應(yīng)力下工作，但是具有較高的抗壓強(qiáng)度。專(zhuān)利號(hào)為CN200320110969.1的專(zhuān)利公布了一種新型電液高速開(kāi)關(guān)閥，包 括閥體、杠桿結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置，閥體內(nèi)設(shè)有一個(gè)活動(dòng)閥套，在活動(dòng)套內(nèi)裝有閥 芯，活動(dòng)閥套的一端為封閉端，閥芯與活動(dòng)閥套的封閉端之間設(shè)有復(fù)位彈簧， 與閥芯連接的閥桿從活動(dòng)閥套的另一端穿出，閥桿的端部穿出閥體并在閥體外 通過(guò)杠桿與驅(qū)動(dòng)裝置連接，在活動(dòng)閥套的封閉端的閥體上設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū) 動(dòng)桿穿出閥體外并在閥體外通過(guò)杠桿與另一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置連接。閥體、杠桿結(jié)構(gòu) 和驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在一個(gè)外殼內(nèi)，散熱性不好；杠桿結(jié)構(gòu)在使用時(shí)容易應(yīng)力應(yīng)變 集中，降低使用壽命。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種散熱性好、 使用壽命長(zhǎng)的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，包括液壓闊、微 位移;改大機(jī)構(gòu)和電磁4失，液壓閥安裝于殼體內(nèi)，；微位移;故大機(jī)構(gòu)和電》茲鐵安裝 于導(dǎo)磁殼體內(nèi)，殼體和導(dǎo)磁殼體之間機(jī)械連接，微位移放大機(jī)構(gòu)的杠桿分別同 液壓閥的閥芯和電磁4失的傳動(dòng)軸連接。所述的電磁鐵包括傳動(dòng)軸、線(xiàn)圈體、超磁致伸縮棒、導(dǎo)磁支承棒、導(dǎo)磁端4蓋和微調(diào)螺母，線(xiàn)圏體安裝在導(dǎo)磁殼體內(nèi)，線(xiàn)圈體端部用導(dǎo)磁端蓋壓緊，線(xiàn)圈 體通過(guò)導(dǎo)磁殼體上的小孔引出導(dǎo)線(xiàn)，外接控制電路，線(xiàn)圈體中間的通孔中放置
傳動(dòng)軸、超磁致伸縮棒和導(dǎo)磁支承棒，微調(diào)螺母安裝在導(dǎo)磁端蓋上，通過(guò)微調(diào) 螺母調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸與杠桿的連接。
所述的液壓閥包括調(diào)節(jié)螺母、碟形彈簧、閥芯、閥套和壓緊螺母，碟形彈 簧壓在調(diào)節(jié)螺母上，閥芯安裝在閥套內(nèi)并壓在碟形彈簧上，岡套和壓緊螺母機(jī) 械連接。
所述的微位移放大機(jī)構(gòu)包括杠桿和支承圓柱，杠桿和支承圓柱釆用線(xiàn)接觸，
支承圓柱安裝在導(dǎo)磁殼體上的u型槽內(nèi)，杠桿安裝在導(dǎo)^茲殼體上的方型槽內(nèi)。 所述的杠桿為楔形，杠桿楔形小端的尺寸是大端的1/2~2/3,杠桿大端的尺
寸是杠桿長(zhǎng)度的1/2~2/3，杠桿厚度是杠桿長(zhǎng)度的2/5~1/2。 所述的傳動(dòng)軸和閥芯的端部采用球頭形式。
所述的傳動(dòng)軸和閥芯與杠桿的接觸點(diǎn)在杠桿和支承圓柱接觸位置的同一側(cè)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果
(1) 本實(shí)用新型的電磁鐵和液壓閥分開(kāi)，有利于整個(gè)裝置的散熱；
(2) 本實(shí)用新型優(yōu)化了杠桿的結(jié)構(gòu)，大大增加了杠桿的使用壽命；
(3) 本實(shí)用新型傳動(dòng)軸和閥芯都采用球頭連接，同杠桿的接觸點(diǎn)都置于支 撐點(diǎn)支承圓柱的同側(cè)，能更有效的利用杠桿；
(4) 本實(shí)用新型碟形彈簧放置于液壓閥部分的調(diào)節(jié)螺母上， 一來(lái)省了復(fù)位 彈簧，二來(lái)利用杠桿原理，減小了碟形彈簧的預(yù)壓力，提高了控制精度。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型俯視圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥包括液壓閱、微位移放大機(jī)構(gòu)和電磁鐵。如附圖2所示，液壓閥和電石茲鐵分開(kāi)，液壓闊安裝在殼體1內(nèi)，電》1^失安 裝在導(dǎo)磁殼體8內(nèi)，兩者通過(guò)螺釘連接，有利于散熱。液壓閥包括調(diào)節(jié)螺母2、碟形彈簧3、閥芯4、閥套5、壓緊螺母6等，碟 形彈簧3放置于調(diào)節(jié)螺母2上并卡于閥芯4的凸肩上，閥芯4穿過(guò)閥套5、壓 緊螺母6通過(guò)碟形彈簧3的預(yù)壓力頂起杠桿7，閥套5—端座于殼體1內(nèi)臺(tái)階 上，另一端被壓緊螺母6壓緊。碟形彈簧3—反已有技術(shù)，放置于液壓閥部分 的調(diào)節(jié)螺母2上， 一來(lái)省了復(fù)位彈簧，二來(lái)利用杠桿原理，減小了碟形彈簧3 的預(yù)壓力，以小控大，提高了控制精度。碟形彈簧3壓在調(diào)節(jié)螺母2上，不僅 有利于調(diào)節(jié)預(yù)壓力，更有利于碟形彈簧3的緩沖、吸振和儲(chǔ)能。閥芯4的闊口 形式采用錐閥，釆用線(xiàn)接觸，有利于密封；錐閥的錐度較大，為83 84°,流量 增益好。電磁鐵包括傳動(dòng)軸9、線(xiàn)圈體10、超磁致伸縮棒11、導(dǎo)磁支承棒12、導(dǎo) 磁端蓋13、微調(diào)螺母14等，線(xiàn)圏體10置于導(dǎo)磁殼體8內(nèi)，端部用導(dǎo)磁端蓋 13壓緊調(diào)節(jié)，線(xiàn)圈體10通過(guò)導(dǎo)磁殼體8上小孔接出導(dǎo)線(xiàn)，外接控制電路，線(xiàn) 圈體10內(nèi)置傳動(dòng)軸9、超磁致伸縮棒11和導(dǎo)》茲支承棒12，通過(guò)樣￡調(diào)螺母14 調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸9與杠桿7的接觸。液壓閥和電^茲鐵通過(guò)螺釘緊固，可調(diào)節(jié)液壓閥 和電磁鐵的位置。超磁致伸縮棒11采用Terfenol-D材料，在磁場(chǎng)激勵(lì)下，它 能產(chǎn)生比傳統(tǒng)磁致伸縮材料(如鎳、鐵等)大幾個(gè)數(shù)量級(jí)的應(yīng)變輸出；具有很 大的磁致伸縮應(yīng)變、特高的儲(chǔ)能密度、響應(yīng)快、工作電壓低、穩(wěn)定性與可靠性 高等優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)磁殼體8散熱性能良好，并且微調(diào)螺母14能調(diào)節(jié)超-茲致伸縮棒 11熱變形對(duì)輸出位移的影響。在激勵(lì)電流1A作用下，要輸出36ym的位移， 通過(guò)放大比為8~10的杠桿7放大后，位移達(dá)到0.3 0. 4mm。微位移放大機(jī)構(gòu)包括杠桿7、支承圓柱15等，微位移放大機(jī)構(gòu)安裝在導(dǎo)磁 殼體8內(nèi)，導(dǎo)磁殼體8上有U型槽和方型槽，支承圓柱15壓入導(dǎo)磁殼體8的 U型槽中，杠桿7安裝在方型槽內(nèi)，支承圓柱15與杠桿7線(xiàn)接觸，其接觸作 為杠桿7的支撐點(diǎn)。杠桿7通過(guò)反復(fù)加載實(shí)驗(yàn)，剔除了矩形杠桿中應(yīng)力應(yīng)變集中的部分，最后形成了楔形，疲勞強(qiáng)度高，使用壽命大大提高。杠桿楔形小端的尺寸是大端的1/2 2/3,杠桿大端的尺寸是杠桿長(zhǎng)度的1/2~2/3，杠桿厚度是 杠桿長(zhǎng)度的2/5 1/2。液壓閥和電磁鐵分置杠桿7的兩端，傳動(dòng)軸9和閥芯4都采用球頭連接， 傳動(dòng)軸9和閱芯4與杠桿7的兩接觸點(diǎn)都置于支承圓柱15支撐點(diǎn)的同側(cè)，更 有效的利用杠桿。裝調(diào)時(shí)，先用調(diào)節(jié)螺母2、導(dǎo)磁端蓋13從兩邊壓緊調(diào)節(jié)，預(yù)壓碟形彈簧3， 再用微調(diào)螺母14精調(diào)，超磁致伸縮棒11在高頻響應(yīng)下，容易發(fā)生熱變形，可 用微調(diào)螺母14調(diào)節(jié)。傳動(dòng)軸9、閥芯4與杠桿7接觸處采用球頭形式，杠桿7和支承圓柱15 采用線(xiàn)接觸，摩擦小、潤(rùn)滑方便，并且能降低噪聲。工作原理電磁鐵的超磁致伸縮棒11在線(xiàn)圈體10產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)作用下， 輸出應(yīng)變和力，推動(dòng)傳動(dòng)軸9,頂起杠桿7,通過(guò)杠桿7樣i位移;故大，壓迫閥 芯4， -使閥芯4開(kāi)啟，從而接通進(jìn)出油口，使油流通過(guò)。本實(shí)用新型未詳細(xì)說(shuō)明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求1、超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，包括液壓閥、微位移放大機(jī)構(gòu)和電磁鐵，其特征在于液壓閥安裝于殼體(1)內(nèi)，微位移放大機(jī)構(gòu)和電磁鐵安裝于導(dǎo)磁殼體(8)內(nèi)，殼體(1)和導(dǎo)磁殼體(8)之間機(jī)械連接，微位移放大機(jī)構(gòu)的杠桿(7)分別同液壓閥的閥芯(4)和電磁鐵的傳動(dòng)軸(9)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的電 磁鐵包括傳動(dòng)軸(9)、線(xiàn)圏體(10)、超磁致伸縮棒(11 )、導(dǎo)磁支承棒(12)、 導(dǎo)磁端蓋(13)和微調(diào)螺母(14),線(xiàn)圈體(10)安裝在導(dǎo)磁殼體(8)內(nèi)，線(xiàn) 圈體(10)端部用導(dǎo)磁端蓋(13)壓緊，線(xiàn)圈體(10)通過(guò)導(dǎo)磁殼體(8)上 的小孔引出導(dǎo)線(xiàn)，外接控制電路，線(xiàn)圈體(10)中間的通孔中放置傳動(dòng)軸(9)、 超磁致伸縮棒(11 )和導(dǎo)磁支承棒(12 ),微調(diào)螺母(14)安裝在導(dǎo)磁端蓋(13) 上，通過(guò)^L調(diào)螺母(14)調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸(9)與杠桿(7)的連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的液 壓閥包括調(diào)節(jié)螺母(2)、碟形彈簧(3)、閥芯(4)、岡套(5)和壓緊螺母(6), 碟形彈簧(3)壓在調(diào)節(jié)螺母(2)上，閥芯(4)安裝在閥套(5)內(nèi)并壓在碟 形彈簧(3)上，閥套(5)和壓緊螺母(6)機(jī)械連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的微 位移放大機(jī)構(gòu)包括杠桿(7)和支承圓柱(15),杠桿(7)和支承圓柱(15) 采用線(xiàn)接觸，支承圓柱(15)安裝在導(dǎo)磁殼體(8)上的U型槽內(nèi)，杠桿(7) 安裝在導(dǎo)磁殼體(8)上的方型槽內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述 的杠桿(7)為楔形，杠桿楔形小端的尺寸是大端的1/2 2/3，杠桿大端的尺寸 是杠桿長(zhǎng)度的1/2~2/3,杠桿厚度是杠桿長(zhǎng)度的2/5~1/2。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的傳 動(dòng)軸(9)和閥芯(4)的端部采用球頭形式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的傳 動(dòng)軸(9)和閥芯(4)與杠桿(7)的接觸點(diǎn)在杠桿(7)和支承圓柱(15)接 觸^f立置的同一側(cè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述 的超磁致伸縮棒(11 )采用Terfenol-D材料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的閥 芯(4)閥口形式采用錐閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，其特征在于所述的 閥芯(11 )錐度為83~84°。
專(zhuān)利摘要超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥，包括液壓閥、微位移放大機(jī)構(gòu)、電磁鐵。液壓閥安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，微位移放大機(jī)構(gòu)和電磁鐵安裝在導(dǎo)磁殼體內(nèi)，電磁鐵的超磁致伸縮棒在線(xiàn)圈體產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)作用下，輸出應(yīng)變和力，推動(dòng)傳動(dòng)軸，頂起杠桿，通過(guò)杠桿微位移放大，壓迫液壓閥使液壓閥開(kāi)啟，從而接通進(jìn)出油口，油流通過(guò)。本實(shí)用新型的電磁鐵和液壓閥分開(kāi)，有利于整個(gè)裝置的散熱；本實(shí)用新型優(yōu)化了杠桿的結(jié)構(gòu)，大大增加了杠桿的使用壽命；本實(shí)用新型傳動(dòng)軸和閥芯都采用球頭連接，同杠桿的接觸點(diǎn)都置于支撐點(diǎn)支承圓柱的同側(cè)，能更有效的利用杠桿；本實(shí)用新型碟形彈簧放置于液壓閥部分的調(diào)節(jié)螺母上，一來(lái)省了復(fù)位彈簧，二來(lái)利用杠桿原理，減小了碟形彈簧的預(yù)壓力，提高了控制精度。
文檔編號(hào)F16K31/06GK201326808SQ20082023384
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
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