專利名稱：一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓缸式換能裝置，具體涉及一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著新型功能材料-稀土超磁致伸縮材料(GMM)的飛速發(fā)展，由于具有磁致伸縮應(yīng)變大、磁機耦合系數(shù)高、響應(yīng)速度快、能量密度高等優(yōu)異特性，已在機電領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。為此，國內(nèi)外對于充分利用這種新型功能材料工作特性作為輸出振動力和位移一振動源(GMA)的廣泛應(yīng)用吸引了大量理論和分析研究。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的超磁致伸縮方環(huán)式換能器、縱振型磁致伸縮換能器、圓環(huán)彎張式換能器、彎張式換能器等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸過于龐大，能量轉(zhuǎn)換效率低，能量轉(zhuǎn)換效率為60% -70%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中換能器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸龐大，能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，進而提供一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置。本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是:所述換能裝置包括振動器，振動器包括GMM棒和頂桿，所述換能器還包括聲輻射器，聲輻射器包括液壓缸閥、下端蓋、上端蓋、液壓油、平衡閥、彈簧、液壓筒和頂柱；頂桿的上端和GMM棒的下端固定安裝在振動器內(nèi)，且GMM棒的中心線和頂桿的中心線重合，下端蓋上加工有注油孔，上端蓋的底部向上加工有凹槽,上端蓋的上表面中心加工有第一通孔,液壓筒為圓柱形筒體,頂柱為圓柱體,凹槽內(nèi)由上向下依次安裝有彈簧和平衡閥，上端蓋密封固定在液壓筒的上端，下端蓋密封固定在液壓筒的下端，液壓缸閥的活塞端設(shè)置在液壓筒內(nèi)，液壓缸閥的固定端穿過上端蓋與頂柱的下端固定，頂柱的上端與頂桿的下端固定連接，液壓筒的中心線、頂柱的中心線和頂桿的中心線重合，液壓缸閥活塞端下表面、液壓筒下部的內(nèi)壁和下端蓋的上表面組成振動腔，上端蓋的下表面、液壓筒上部的內(nèi)側(cè)壁和液壓缸閥活塞端上表面組成平衡腔，振動腔和平衡腔內(nèi)均設(shè)有液壓油。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，液壓筒的半徑為150mm，2、本發(fā)明的聲功率較大、能量轉(zhuǎn)換效率為80% -90%，該裝置將振動器產(chǎn)生的沿著GMM棒縱向振動轉(zhuǎn)換成與其形成垂直方向的橫向機械波，本發(fā)明滿足設(shè)計的要求、本發(fā)明還具有可適用性強的特點。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視剖視圖，圖2是本發(fā)明液壓筒11變形機理示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:結(jié)合圖1說明本實施方式，一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述換能裝置包括振動器13，振動器13包括GMM棒I和頂桿13-1，所述換能器還包括聲輻射器14，聲輻射器14包括液壓缸閥2、下端蓋5、上端蓋6、液壓油8、平衡閥9、彈簧10、液壓筒11和頂柱12 ;頂桿13-1的上端和GMM棒I的下端固定安裝在振動器13內(nèi)，且GMM棒I的中心線和頂桿13-1的中心線重合，下端蓋5上加工有注油孔7，上端蓋6的底部向上加工有凹槽6-1，上端蓋6的上表面中心加工有第一通孔6-2，液壓筒11為圓柱形筒體，頂柱12為圓柱體，凹槽6-1內(nèi)由上向下依次安裝有彈簧10和平衡閥9，上端蓋6密封固定在液壓筒11的上端，下端蓋5密封固定在液壓筒11的下端，液壓缸閥2的活塞端設(shè)置在液壓筒11內(nèi)，液壓缸閥2的固定端穿過上端蓋6與頂柱12的下端固定，頂柱12的上端與頂桿13-1的下端固定連接，液壓筒11的中心線、頂柱12的中心線和頂桿13-1的中心線重合，液壓缸閥2活塞端下表面、液壓筒11下部的內(nèi)壁和下端蓋5的上表面組成振動腔3，上端蓋6的下表面、液壓筒11上部的內(nèi)側(cè)壁和液壓缸閥2活塞端上表面組成平衡腔4，振動腔3和平衡腔4內(nèi)均設(shè)有液壓油8。本實施方式中GMM棒I為稀土超磁致伸縮棒。
具體實施方式
二:結(jié)合圖1說明本實施方式，一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述液壓筒11是彈簧鋼制作的，液壓筒11的壁厚d為Imm-lOmm，液壓筒11的半徑R為50m-150mm,其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:結(jié)合圖1說明本實施方式，一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述聲輻射器14還包括固定板16，固定板16上加工有第二通孔16-1，固定板16套裝在頂柱12的外側(cè)壁上,其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四:結(jié)合圖1說明本實施方式，一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述聲輻射器14還包括四個拉桿15，每個拉桿15的下端與下端蓋5的上表面連接，每個拉桿15穿過上端蓋6與固定板16的下表面連接，通過四個拉桿15使聲輻射器14的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并牢固，其它與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五:結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述GMM棒I有一定的交變頻率和電流強度，GMM棒I通過頂柱12產(chǎn)生位移和力傳遞給液壓缸閥2，頂柱12的位移為h，液壓缸閥2壓縮液壓油8，由于液壓油8為不可壓縮，且液壓筒11外部通過拉桿15固定，使液壓筒11產(chǎn)生彎曲變形吸收液壓缸閥2產(chǎn)生的體積為h Ji R2的體積，當(dāng)GMM棒I回到原始位置時液壓筒11回復(fù)原位置，產(chǎn)生與GMM相同頻率的振幅，振幅方向有縱向振幅轉(zhuǎn)為橫向振幅，其它與具體實施方式
一、二、三或四相同。工作原理工作時本發(fā)明中GMM棒I通過頂桿13-1帶動液壓缸閥2向下運動，液壓缸閥2擠壓振動腔3內(nèi)的液壓油8做功，將振動器13的機械能轉(zhuǎn)化為液壓筒11的動能，使液壓筒11的側(cè)壁進行往復(fù)膨脹和壓縮運動，產(chǎn)生聲波。
權(quán)利要求
1.一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，所述換能裝置包括振動器(13)，振動器(13)包括GMM棒(I)和頂桿(13-1)，其特征在于:所述換能器還包括聲輻射器(14)，聲輻射器(14)包括液壓缸閥⑵、下端蓋(5)、上端蓋(6)、液壓油⑶、平衡閥(9)、彈簧(10)、液壓筒(11)和頂柱(12);頂桿(13-1)的上端和GMM棒(I)的下端固定安裝在振動器(13)內(nèi)，且GMM棒(I)的中心線和頂桿(13-1)的中心線重合，下端蓋(5)上加工有注油孔(7)，上端蓋(6)的底部向上加工有凹槽出-1)，上端蓋出)的上表面中心加工有第一通孔￠-2)，液壓筒(11)為圓柱形筒體，頂柱(12)為圓柱體，凹槽(6-1)內(nèi)由上向下依次安裝有彈簧(10)和平衡閥(9)，上端蓋(6)密封固定在液壓筒(11)的上端，下端蓋(5)密封固定在液壓筒(11)的下端，液壓缸閥(2)的活塞端設(shè)置在液壓筒(11)內(nèi)，液壓缸閥(2)的固定端穿過上端蓋(6)與頂柱(12)的下端固定，頂柱(12)的上端與頂桿(13-1)的下端固定連接，液壓筒(11)的中心線、頂柱(12)的中心線和頂桿(13-1)的中心線重合，液壓缸閥(2)活塞端下表面、液壓筒(11)下部的內(nèi)壁和下端蓋(5)的上表面組成振動腔(3)，上端蓋￠)的下表面、液壓筒(11)上部的 內(nèi)側(cè)壁和液壓缸閥⑵活塞端上表面組成平衡腔(4)，振動腔(3)和平衡腔(4)內(nèi)均設(shè)有液壓油(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，其特征在于:所述液壓筒(II)是彈簧鋼制作的，液壓筒(11)的壁厚⑷為Imm-lOmm，液壓筒(11)的半徑⑵為50m-150mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，其特征在于:所述聲輻射器(14)還包括固定板(16)，固定板(16)上加工有第二通孔(16-1)，固定板(16)套裝在頂柱(12)的外側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，其特征在于:所述聲輻射器(14)還包括四個拉桿(15)，每個拉桿(15)的下端與下端蓋(5)的上表面連接，每個拉桿(15)穿過上端蓋(6)與固定板(16)的下表面連接。
全文摘要
一種超磁致伸縮液壓缸式換能裝置，本發(fā)明涉及一種液壓缸式換能裝置，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中換能器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸龐大，能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，所述換能裝置包括振動器，振動器包括GMM棒和頂桿，所述換能器還包括聲輻射器，聲輻射器包括液壓缸閥、下端蓋、上端蓋、液壓油、平衡閥、彈簧、液壓筒和頂柱；頂桿和GMM棒固定，下端蓋上加工有注油孔，上端蓋的底部向上加工有凹槽，凹槽內(nèi)由上向下依次安裝有彈簧和平衡閥，上端蓋密封固定在液壓筒的上端，下端蓋密封固定在液壓筒的下端，液壓缸閥的活塞端設(shè)置在液壓筒內(nèi)，液壓缸閥的固定端與頂柱固定，頂柱與頂桿固定，本發(fā)明用于機械工領(lǐng)域中。
文檔編號B06B1/20GK103143497SQ20131010622
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者申巖 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)