一種高精準度垃圾輸送機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸、與液壓缸相連的推進器，推進器用于將從落料口落下的垃圾推入出料口，液壓缸由超磁致伸縮泵供油，超磁致伸縮泵整體豎直安裝，包括泵體、超磁致伸縮棒、輸出軸、活塞組件、單向閥組件、加壓件、端蓋、驅(qū)動線圈、間接冷卻系統(tǒng)和應急冷卻系統(tǒng)。該垃圾輸送機具有控制精準，散熱條件良好，運行周期長，檢修方便等優(yōu)點。
【專利說明】
一種高精準度垃圾輸送機
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及垃圾輸送領域，具體涉及一種高精準度垃圾輸送機。
【背景技術(shù)】
[0002]垃圾輸送，是現(xiàn)代垃圾處理領域一個很重要的關(guān)鍵技術(shù)。尤其是在現(xiàn)在的垃圾焚燒技術(shù)日益進步的情況下，如何穩(wěn)定精準地控制垃圾輸送，從而為下一道工序提供良好的環(huán)境，是一個具有實用性的問題。
[0003]鐵磁性晶體在外加磁場的激勵下，其長度和體積均會發(fā)生變化，當外加磁場激勵去除后，其尺寸又恢復到原來的現(xiàn)象，稱為磁致伸縮效應。超磁致伸縮栗是利用超磁致伸縮材料在外加磁場中可以發(fā)生伸縮變形的機理，使栗腔容積產(chǎn)生變化，形成液體的單向流動和栗送作用，其具有流量控制精確，體積小，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。但是，將超磁致伸縮栗應用在垃圾輸送領域時，常常存在驅(qū)動線圈容易過熱，穩(wěn)定性不強，造價較高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種高精準度垃圾輸送機。
[0005]本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸、與液壓缸相連的推進器，推進器用于將從落料口落下的垃圾推入出料口，所述液壓缸由超磁致伸縮栗供油;所述落料口的右側(cè)設置有液壓穿刺針，所述液壓穿刺針由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物；所述液壓穿刺針的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷，用于清理液壓穿刺針上的柔性掛物。
[0007]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式毛刷水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針的本體。
[0008]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式毛刷由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針聯(lián)動，即液壓穿刺針啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷，液壓穿刺針停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷。
[0009 ]優(yōu)選地，所述超磁致伸縮栗整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒、輸出軸、活塞組件、單向閥組件、加壓件、端蓋、驅(qū)動線圈、間接冷卻系統(tǒng)和應急冷卻系統(tǒng)，栗體包括內(nèi)栗體和外栗體，內(nèi)栗體和外栗體之間形成環(huán)形的冷卻腔;驅(qū)動線圈容納于內(nèi)栗體的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒安裝在驅(qū)動線圈的中軸線上;輸出軸的下端與超磁致伸縮棒的上端相連，輸出軸和栗體均由高磁導率的軟磁材料制成，且超磁致伸縮棒的長度與驅(qū)動線圈的長度相等；超磁致伸縮棒為圓棒狀，其制作材料包括稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵；
[0010]所述外栗體向上延伸形成扣合體，輸出軸的下部水平固接有承接件，承接件和部分輸出軸容納于扣合體內(nèi)，扣合體的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽、多個固定槽和多個水平布置的連接槽，所述滑動槽、連接槽和固定槽依次連通;所述加壓件通過彈簧與承接件相連，用于對超磁致伸縮棒施加預壓力，所述彈簧套裝在輸出軸上;所述加壓件的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與所述扣合槽配合使用的卡合部，其形狀和大小與固定槽的形狀和大小相匹配，當卡合部卡合在不同水平位置的固定槽時，超磁致伸縮棒獲得不同等級的預壓力;施加預壓力時將加壓件下壓，卡合部進入滑動槽中，水平轉(zhuǎn)動加壓件使得卡合部進入連接槽，當?shù)竭_固定槽的對應位置時松開加壓件，卡合部在彈簧力的作用下卡合在固定槽中；
[0011]所述活塞組件包括固定體和活塞，輸出軸穿過固定體與活塞固接，活塞底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜，其通過螺釘固定在固定體上，隔膜將活塞、栗腔與外界完全隔開，同時用于超磁致伸縮棒收縮時增強活塞的回復力；
[0012]所述單向閥組件包括進口單向閥和出口單向閥，兩者按相反的方向安裝在閥體上，閥片為懸臂梁式，通過閥片的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合，閥片的懸臂端與進口或出口緊密接觸;所述閥片采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，并采用自然空氣冷卻的方式冷卻;所述超磁致伸縮棒在變化的磁場中產(chǎn)生伸縮變形，帶動活塞做直線往復運動，活塞運動導致栗腔容積變化，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動;單向閥的進出口、隔膜的圓周上均采用O形橡膠密封圈進行填充密封；
[0013]優(yōu)選地，所述間接冷卻系統(tǒng)包括管式冷卻器、小型冷卻風機、冷卻入口和冷卻出口，內(nèi)栗體由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口設置在外栗體的上部，冷卻出口設置在外栗體的下部;所述管式冷卻器集成在外栗體的外表面上，冷卻入口直接與管式冷卻器相連，冷卻出口通過小型冷卻風機與所述管式冷卻器相連，管式冷卻器中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水;在超磁致伸縮栗運行過程中，當檢測到內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl時，小型冷卻風機自動啟動，內(nèi)栗體內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體的壁體導出至冷卻腔，同時冷卻腔內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機的帶動下進行循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈的溫度;所述小型冷卻風機的功率為170w，所述超磁致伸縮棒長度為150mm，驅(qū)動電流大小為4A，頻率為1HZ;
[0014]優(yōu)選地，所述應急冷卻系統(tǒng)包括應急冷卻入口、應急冷卻腔和2個應急冷卻出口，2個所述應急冷卻出口設置在栗體下方的底座中，應急冷卻入口設置在內(nèi)栗體的上部;所述應急冷卻出口和應急冷卻入口內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，其熔化溫度T2> Tl，該低熔點物質(zhì)中還摻入了的與所述栗體材料相同的軟磁材料;所述應急冷卻出口的截面為倒梯形狀，應急冷卻入口的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀;所述應急冷卻出口與設置在其下方的應急通風腔相連通，應急通風腔的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機的入口管道相連通，另一端與排蠟口連通；當內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時石蠟開始熔化，應急冷卻出口和入口因石蠟的熔化被打開，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機的帶動下直接進行循環(huán)冷卻;應急冷卻出口中融化后的石蠟落入應急通風腔內(nèi)，并沿著斜面落入排蠟口 ；所述排蠟口的末端設置有密閉件，密閉件通過螺栓固定在底座的底部，當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件將石蠟排出；所述栗體和底座均由上下兩部分扣合而成，用于操作人員將栗體和底座拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔和應急通風腔中殘留的石蠟。
[0015]優(yōu)選地，所述內(nèi)栗體的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件，所述換熱件整體呈圓臺狀，每個換熱件的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起，相鄰兩個螺旋凸起的螺旋方向相反。
[0016]本垃圾輸送機的有益效果為:(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件來加強冷卻效果；(4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜，并且在單向閥的進出口位置、隔膜的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本垃圾輸送機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是超磁致伸縮栗的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是扣合體的正視圖；
[0021 ]圖4是扣合體的俯視圖；
[0022]圖5是加壓件的仰視圖；
[0023]圖6是單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是底座的仰視圖；
[0025]圖8是單向閥組件中閥體的俯視圖；
[0026I圖9是換熱件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標記:液壓缸-1;推進器-2;超磁致伸縮栗-3;落料口-4;出料口 -5;超磁致伸縮棒-6;輸出軸-7;活塞組件-8;單向閥組件-9;加壓件-10;端蓋-11;驅(qū)動線圈-12;內(nèi)栗體-13；外栗體-14;冷卻腔-15;扣合體-16;滑動槽-17 ;連接槽-18;固定槽-19;彈簧-20;承接件-21;卡合部-22;活塞-23;固定體-24;隔膜-25;閥片-26;管式冷卻器-27;小型冷卻風機-28 ；冷卻入口 -29 ；冷卻出口 -30;底座-31 ；應急冷卻出口 -32;應急冷卻入口 -33 ；應急通風腔-34 ；排蠟口 -35;密閉件-36;進口單向閥-37;出口單向閥-38 ；閥體-39 ；換熱件-40 ；螺旋凸起-41;液壓穿刺針-42;旋轉(zhuǎn)式毛刷-43。
【具體實施方式】
[0028]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0029]實施例1:
[0030]如圖1所示的一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸1、與液壓缸I相連的推進器2，推進器2用于將從落料口 4落下的垃圾推入出料口 5，液壓缸I由超磁致伸縮栗3供油。所述落料口 4的右側(cè)設置有液壓穿刺針42，所述液壓穿刺針42由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針42的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷43，用于清理液壓穿刺針42上的柔性掛物。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針42的本體。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針42聯(lián)動，即液壓穿刺針42啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷43，液壓穿刺針42停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷43。
[0031]如圖2所示，超磁致伸縮栗3整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒6、輸出軸7、活塞組件8、單向閥組件9、加壓件10、端蓋11、驅(qū)動線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應急冷卻系統(tǒng)。栗體包括內(nèi)栗體13和外栗體14，內(nèi)栗體13和外栗體14之間形成環(huán)形的冷卻腔15。驅(qū)動線圈12設置在內(nèi)栗體13內(nèi)的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒6安裝在驅(qū)動線圈12的中軸線上，輸出軸7的下端與超磁致伸縮棒6的上端相連。輸出軸7和栗體由高磁導率的軟磁材料制成，為了保證盡可能地提高施加于超磁致伸縮棒6上的磁場強度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設置為與驅(qū)動線圈12的長度相同。超磁致伸縮棒6為圓棒狀，主要成分為稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵等。
[0032]如圖3-4所示，外栗體14向上延伸形成扣合體16，輸出軸7的下部水平固接有承接件21，承接件21和部分輸出軸7容納于扣合體16內(nèi)。如圖3-4所示，扣合體16的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽17、多個固定槽19和多個水平布置的連接槽18，滑動槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預壓力。如圖1和5所示，加壓件10通過彈簧20與承接件21相連，對超磁致伸縮棒6施加預壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應。對于給定的磁場強度，施加一個最優(yōu)的預壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應變:施加一個預壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強度沿軸向施加時，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與扣合槽配合使用的卡合部22，其形狀和大小與固定槽19相對應，當施加預壓力時，將加壓件10下壓，卡合部22進入滑動槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動加壓件10使得卡合部22進入連接槽18，當?shù)竭_固定槽19的對應位置時松開加壓件10，卡合部22在彈簧力的作用下卡合在固定槽19中。這種施加預壓力方式的優(yōu)點是:(I)通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；(2)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于一個已經(jīng)設計生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預壓力對不同電流下的輸出流量的影響曲線并不是線性的，有的情況下甚至并不是連續(xù)的，且不同的電流和頻率范圍下總是有一個較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應預壓力，因此對于并不熟知這種特性的普通操作人員來說，每次都要尋找合適的預壓力對應的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置。例如，當輸入電流為6A，頻率為1HZ時，所需的預壓力為15MPa左右，當改變輸入電流的條件時，操作人員可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗得出的每個等級預壓力對應的參數(shù)范圍標注在扣合體16的表面以方便操作人員使用。具體的級數(shù)可以根據(jù)實際情況通過實驗得到。(3)同時，預壓力機構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件8的直線往復運動，最終形成良好的栗作用。
[0033]活塞組件8包括固定體24和活塞23，輸出軸7穿過固定體24與活塞23固接，活塞23底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜25，其通過螺釘固定在固定體24上，隔膜25將活塞23、栗腔與外界完全隔開，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果。由于制作隔膜25的材料彈性較好，在超磁致伸縮棒6收縮時，也可以增強活塞的回復力。除了使用增加隔膜25的方式進行密封，為了達到更好的密封效果，在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封。
[0034]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進口單向閥37和出口單向閥38，兩者按相反的方向安裝在閥體39上，閥片26為懸臂梁式，依靠閥片26的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實際的使用要求設計成各種形狀，其安裝時，閥片26的懸臂端均是與進出口緊密接觸，以保證能快速開啟和關(guān)閉。單向閥組件9工作時，當閥片26兩側(cè)的壓力差達到閥片26的開啟壓力時，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)單向閥組件的開關(guān)。閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能。超磁致伸縮栗3的工作機理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會產(chǎn)生伸縮變形，進而帶動活塞做直線往復運動?；钊\動導致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0035]現(xiàn)在回到圖1，當超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動線圈12過熱會使得超磁致伸縮棒6變形，進而導致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風機28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時將栗體設計為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設置有冷卻出□ 30，管式冷卻器27集成在外栗體14的外表面上，冷卻入口 29直接與管式冷卻器27相連，冷卻出口 30通過小型冷卻風機28與管式冷卻器27相連，管式冷卻器27中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水。在超磁致伸縮栗3運行過程中，如果檢測到內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl，小型冷卻風機28自動啟動，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導出至冷卻腔14，同時冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈12的溫度。這種間接冷卻的好處是，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料。小型冷卻風機28的功率為170w，超磁致伸縮棒6長度為150_，驅(qū)動電流大小為4A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了 20 %，液壓缸輸出速度提高了 5 %。
[0036]在栗體的下方設置有底座31，底座31中設置有兩個應急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設置有應急冷卻入口 33。應急冷卻出口 32和應急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實際需要配置不同熔點的物質(zhì)，該低熔點物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應急冷卻出口 32的截面設置成倒梯形狀，應急冷卻入口 33的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀，可有效防止石蠟未融化即掉落，且能保證石蠟熔化時能順利沿著設計的方向掉落。應急冷卻出口 32與設置在其下方的應急通風腔34相連通，應急通風腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于T2時，通過報警裝置(圖中未示出)發(fā)出報警，同時石蠟開始熔化，應急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應急通風腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時應急冷卻出口 32和入口 33因石蠟的熔化而被打開，由于T2大于Tl，此時小型冷卻風機28已經(jīng)運行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下直接進行循環(huán)冷卻。這種應急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導致驅(qū)動線圈12短路的風險;在遇到較極端的高溫情況下(比如負載、電流擺動大)，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)。
[0037]排蠟口35的末端通過密閉件36密閉，密閉件36通過螺栓固定在底座31的底部。當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件36將石蠟排出。如圖7所示，栗體和底座31均由上下兩部分扣合而成，在栗停運時間段內(nèi)(必要時也可以在線運行操作)，操作人員可以將栗體和底座31拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔15和應急通風腔34中殘留的石蠟。應急冷卻入口 33熔化后流入冷卻腔15中的石蠟只能在栗體拆卸后才能清理，但是考慮到石蠟熔化并非經(jīng)常性事件而且冷卻腔15的容積要比應急通風腔34的容積大得多，實際運行中并不影響栗的正常運行。
[0038]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺狀，每個換熱件40的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起41，相鄰兩個螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個正旋，后一個反旋，。。。。這種特殊設計的換熱件40能有效增加空氣與內(nèi)栗體13表面的湍流作用，以增加換熱效率。
[0039]在此實施例的垃圾輸送機中，(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件40來加強冷卻效果;小型冷卻風機28的功率為170w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為4A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了20%，液壓缸輸出速度提高了5% ; (4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞23底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜25，并且在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0040]實施例2:
[0041]如圖1所示的一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸1、與液壓缸I相連的推進器2，推進器2用于將從落料口 4落下的垃圾推入出料口 5，液壓缸I由超磁致伸縮栗3供油。所述落料口 4的右側(cè)設置有液壓穿刺針42，所述液壓穿刺針42由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針42的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷43，用于清理液壓穿刺針42上的柔性掛物。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針42的本體。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針42聯(lián)動，即液壓穿刺針42啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷43，液壓穿刺針42停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷43。
[0042]如圖2所示，超磁致伸縮栗3整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒6、輸出軸7、活塞組件8、單向閥組件9、加壓件10、端蓋11、驅(qū)動線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應急冷卻系統(tǒng)。栗體包括內(nèi)栗體13和外栗體14，內(nèi)栗體13和外栗體14之間形成環(huán)形的冷卻腔15。驅(qū)動線圈12設置在內(nèi)栗體13內(nèi)的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒6安裝在驅(qū)動線圈12的中軸線上，輸出軸7的下端與超磁致伸縮棒6的上端相連。輸出軸7和栗體由高磁導率的軟磁材料制成，為了保證盡可能地提高施加于超磁致伸縮棒6上的磁場強度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設置為與驅(qū)動線圈12的長度相同。超磁致伸縮棒6為圓棒狀，主要成分為稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵等。
[0043]如圖3-4所示，外栗體14向上延伸形成扣合體16，輸出軸7的下部水平固接有承接件21，承接件21和部分輸出軸7容納于扣合體16內(nèi)。如圖3-4所示，扣合體16的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽17、多個固定槽19和多個水平布置的連接槽18，滑動槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預壓力。如圖1和5所示，加壓件10通過彈簧20與承接件21相連，對超磁致伸縮棒6施加預壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應。對于給定的磁場強度，施加一個最優(yōu)的預壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應變:施加一個預壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強度沿軸向施加時，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與扣合槽配合使用的卡合部22，其形狀和大小與固定槽19相對應，當施加預壓力時，將加壓件10下壓，卡合部22進入滑動槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動加壓件10使得卡合部22進入連接槽18，當?shù)竭_固定槽19的對應位置時松開加壓件10，卡合部22在彈簧力的作用下卡合在固定槽19中。這種施加預壓力方式的優(yōu)點是:(I)通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；(2)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于一個已經(jīng)設計生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預壓力對不同電流下的輸出流量的影響曲線并不是線性的，有的情況下甚至并不是連續(xù)的，且不同的電流和頻率范圍下總是有一個較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應預壓力，因此對于并不熟知這種特性的普通操作人員來說，每次都要尋找合適的預壓力對應的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置。例如，當輸入電流為6A，頻率為1HZ時，所需的預壓力為15MPa左右，當改變輸入電流的條件時，操作人員可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗得出的每個等級預壓力對應的參數(shù)范圍標注在扣合體16的表面以方便操作人員使用。具體的級數(shù)可以根據(jù)實際情況通過實驗得到。(3)同時，預壓力機構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件8的直線往復運動，最終形成良好的栗作用。
[0044]活塞組件8包括固定體24和活塞23，輸出軸7穿過固定體24與活塞23固接，活塞23底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜25，其通過螺釘固定在固定體24上，隔膜25將活塞23、栗腔與外界完全隔開，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果。由于制作隔膜25的材料彈性較好，在超磁致伸縮棒6收縮時，也可以增強活塞的回復力。除了使用增加隔膜25的方式進行密封，為了達到更好的密封效果，在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封。
[0045]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進口單向閥37和出口單向閥38，兩者按相反的方向安裝在閥體39上，閥片26為懸臂梁式，依靠閥片26的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實際的使用要求設計成各種形狀，其安裝時，閥片26的懸臂端均是與進出口緊密接觸，以保證能快速開啟和關(guān)閉。單向閥組件9工作時，當閥片26兩側(cè)的壓力差達到閥片26的開啟壓力時，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)單向閥組件的開關(guān)。閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能。超磁致伸縮栗3的工作機理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會產(chǎn)生伸縮變形，進而帶動活塞做直線往復運動?；钊\動導致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0046]現(xiàn)在回到圖1，當超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動線圈12過熱會使得超磁致伸縮棒6變形，進而導致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風機28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時將栗體設計為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設置有冷卻出□ 30，管式冷卻器27集成在外栗體14的外表面上，冷卻入口 29直接與管式冷卻器27相連，冷卻出口 30通過小型冷卻風機28與管式冷卻器27相連，管式冷卻器27中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水。在超磁致伸縮栗3運行過程中，如果檢測到內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl，小型冷卻風機28自動啟動，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導出至冷卻腔14，同時冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈12的溫度。這種間接冷卻的好處是，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料。小型冷卻風機28的功率為190w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為6A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了 25 %，液壓缸輸出速度提高了 5.5 %。
[0047]在栗體的下方設置有底座31，底座31中設置有兩個應急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設置有應急冷卻入口 33。應急冷卻出口 32和應急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實際需要配置不同熔點的物質(zhì)，該低熔點物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應急冷卻出口 32的截面設置成倒梯形狀，應急冷卻入口 33的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀，可有效防止石蠟未融化即掉落，且能保證石蠟熔化時能順利沿著設計的方向掉落。應急冷卻出口 32與設置在其下方的應急通風腔34相連通，應急通風腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于T2時，通過報警裝置(圖中未示出)發(fā)出報警，同時石蠟開始熔化，應急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應急通風腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時應急冷卻出口 32和入口 33因石蠟的熔化而被打開，由于T2大于Tl，此時小型冷卻風機28已經(jīng)運行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下直接進行循環(huán)冷卻。這種應急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導致驅(qū)動線圈12短路的風險;在遇到較極端的高溫情況下(比如負載、電流擺動大)，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)。
[0048]排蠟口35的末端通過密閉件36密閉，密閉件36通過螺栓固定在底座31的底部。當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件36將石蠟排出。如圖7所示，栗體和底座31均由上下兩部分扣合而成，在栗停運時間段內(nèi)(必要時也可以在線運行操作)，操作人員可以將栗體和底座31拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔15和應急通風腔34中殘留的石蠟。應急冷卻入口 33熔化后流入冷卻腔15中的石蠟只能在栗體拆卸后才能清理，但是考慮到石蠟熔化并非經(jīng)常性事件而且冷卻腔15的容積要比應急通風腔34的容積大得多，實際運行中并不影響栗的正常運行。
[0049]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺狀，每個換熱件40的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起41，相鄰兩個螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個正旋，后一個反旋，。。。。這種特殊設計的換熱件40能有效增加空氣與內(nèi)栗體13表面的湍流作用，以增加換熱效率。
[0050]在此實施例的垃圾輸送機中，(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件40來加強冷卻效果;小型冷卻風機28的功率為190w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為6A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了25%，液壓缸輸出速度提高了5.5%; (4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞23底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜25，并且在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0051 ] 實施例3:
[0052]如圖1所示的一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸1、與液壓缸I相連的推進器2，推進器2用于將從落料口 4落下的垃圾推入出料口 5，液壓缸I由超磁致伸縮栗3供油。所述落料口 4的右側(cè)設置有液壓穿刺針42，所述液壓穿刺針42由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針42的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷43，用于清理液壓穿刺針42上的柔性掛物。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針42的本體。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針42聯(lián)動，即液壓穿刺針42啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷43，液壓穿刺針42停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷43。
[0053]如圖2所示，超磁致伸縮栗3整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒6、輸出軸7、活塞組件8、單向閥組件9、加壓件10、端蓋11、驅(qū)動線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應急冷卻系統(tǒng)。栗體包括內(nèi)栗體13和外栗體14，內(nèi)栗體13和外栗體14之間形成環(huán)形的冷卻腔15。驅(qū)動線圈12設置在內(nèi)栗體13內(nèi)的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒6安裝在驅(qū)動線圈12的中軸線上，輸出軸7的下端與超磁致伸縮棒6的上端相連。輸出軸7和栗體由高磁導率的軟磁材料制成，為了保證盡可能地提高施加于超磁致伸縮棒6上的磁場強度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設置為與驅(qū)動線圈12的長度相同。超磁致伸縮棒6為圓棒狀，主要成分為稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵等。
[0054]如圖3-4所示，外栗體14向上延伸形成扣合體16，輸出軸7的下部水平固接有承接件21，承接件21和部分輸出軸7容納于扣合體16內(nèi)。如圖3-4所示，扣合體16的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽17、多個固定槽19和多個水平布置的連接槽18，滑動槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預壓力。如圖1和5所示，加壓件10通過彈簧20與承接件21相連，對超磁致伸縮棒6施加預壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應。對于給定的磁場強度，施加一個最優(yōu)的預壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應變:施加一個預壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強度沿軸向施加時，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與扣合槽配合使用的卡合部22，其形狀和大小與固定槽19相對應，當施加預壓力時，將加壓件10下壓，卡合部22進入滑動槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動加壓件10使得卡合部22進入連接槽18，當?shù)竭_固定槽19的對應位置時松開加壓件10，卡合部22在彈簧力的作用下卡合在固定槽19中。這種施加預壓力方式的優(yōu)點是:(I)通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；(2)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于一個已經(jīng)設計生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預壓力對不同電流下的輸出流量的影響曲線并不是線性的，有的情況下甚至并不是連續(xù)的，且不同的電流和頻率范圍下總是有一個較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應預壓力，因此對于并不熟知這種特性的普通操作人員來說，每次都要尋找合適的預壓力對應的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置。例如，當輸入電流為6A，頻率為1HZ時，所需的預壓力為15MPa左右，當改變輸入電流的條件時，操作人員可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗得出的每個等級預壓力對應的參數(shù)范圍標注在扣合體16的表面以方便操作人員使用。具體的級數(shù)可以根據(jù)實際情況通過實驗得到。(3)同時，預壓力機構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件8的直線往復運動，最終形成良好的栗作用。
[0055]活塞組件8包括固定體24和活塞23，輸出軸7穿過固定體24與活塞23固接，活塞23底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜25，其通過螺釘固定在固定體24上，隔膜25將活塞23、栗腔與外界完全隔開，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果。由于制作隔膜25的材料彈性較好，在超磁致伸縮棒6收縮時，也可以增強活塞的回復力。除了使用增加隔膜25的方式進行密封，為了達到更好的密封效果，在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封。
[0056]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進口單向閥37和出口單向閥38，兩者按相反的方向安裝在閥體39上，閥片26為懸臂梁式，依靠閥片26的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實際的使用要求設計成各種形狀，其安裝時，閥片26的懸臂端均是與進出口緊密接觸，以保證能快速開啟和關(guān)閉。單向閥組件9工作時，當閥片26兩側(cè)的壓力差達到閥片26的開啟壓力時，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)單向閥組件的開關(guān)。閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能。超磁致伸縮栗3的工作機理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會產(chǎn)生伸縮變形，進而帶動活塞做直線往復運動?；钊\動導致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0057]現(xiàn)在回到圖1，當超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動線圈12過熱會使得超磁致伸縮棒6變形，進而導致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風機28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時將栗體設計為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設置有冷卻出□ 30，管式冷卻器27集成在外栗體14的外表面上，冷卻入口 29直接與管式冷卻器27相連，冷卻出口 30通過小型冷卻風機28與管式冷卻器27相連，管式冷卻器27中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水。在超磁致伸縮栗3運行過程中，如果檢測到內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl，小型冷卻風機28自動啟動，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導出至冷卻腔14，同時冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈12的溫度。這種間接冷卻的好處是，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料。小型冷卻風機28的功率為210w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為8A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了 30 %，液壓缸輸出速度提高了6 %。
[0058]在栗體的下方設置有底座31，底座31中設置有兩個應急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設置有應急冷卻入口 33。應急冷卻出口 32和應急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實際需要配置不同熔點的物質(zhì)，該低熔點物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應急冷卻出口 32的截面設置成倒梯形狀，應急冷卻入口 33的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀，可有效防止石蠟未融化即掉落，且能保證石蠟熔化時能順利沿著設計的方向掉落。應急冷卻出口 32與設置在其下方的應急通風腔34相連通，應急通風腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于T2時，通過報警裝置(圖中未示出)發(fā)出報警，同時石蠟開始熔化，應急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應急通風腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時應急冷卻出口 32和入口 33因石蠟的熔化而被打開，由于T2大于Tl，此時小型冷卻風機28已經(jīng)運行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下直接進行循環(huán)冷卻。這種應急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導致驅(qū)動線圈12短路的風險;在遇到較極端的高溫情況下(比如負載、電流擺動大)，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)。
[0059]排蠟口35的末端通過密閉件36密閉，密閉件36通過螺栓固定在底座31的底部。當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件36將石蠟排出。如圖7所示，栗體和底座31均由上下兩部分扣合而成，在栗停運時間段內(nèi)(必要時也可以在線運行操作)，操作人員可以將栗體和底座31拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔15和應急通風腔34中殘留的石蠟。應急冷卻入口 33熔化后流入冷卻腔15中的石蠟只能在栗體拆卸后才能清理，但是考慮到石蠟熔化并非經(jīng)常性事件而且冷卻腔15的容積要比應急通風腔34的容積大得多，實際運行中并不影響栗的正常運行。
[0060]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺狀，每個換熱件40的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起41，相鄰兩個螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個正旋，后一個反旋，。。。。這種特殊設計的換熱件40能有效增加空氣與內(nèi)栗體13表面的湍流作用，以增加換熱效率。
[0061]在此實施例的垃圾輸送機中，(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件40來加強冷卻效果;小型冷卻風機28的功率為210w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為8A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了30%，液壓缸輸出速度提高了6% ; (4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞23底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜25，并且在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0062]實施例4:
[0063]如圖1所示的一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸1、與液壓缸I相連的推進器2，推進器2用于將從落料口 4落下的垃圾推入出料口 5，液壓缸I由超磁致伸縮栗3供油。所述落料口 4的右側(cè)設置有液壓穿刺針42，所述液壓穿刺針42由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針42的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷43，用于清理液壓穿刺針42上的柔性掛物。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針42的本體。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針42聯(lián)動，即液壓穿刺針42啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷43，液壓穿刺針42停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷43。
[0064]如圖2所示，超磁致伸縮栗3整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒6、輸出軸7、活塞組件8、單向閥組件9、加壓件10、端蓋11、驅(qū)動線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應急冷卻系統(tǒng)。栗體包括內(nèi)栗體13和外栗體14，內(nèi)栗體13和外栗體14之間形成環(huán)形的冷卻腔15。驅(qū)動線圈12設置在內(nèi)栗體13內(nèi)的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒6安裝在驅(qū)動線圈12的中軸線上，輸出軸7的下端與超磁致伸縮棒6的上端相連。輸出軸7和栗體由高磁導率的軟磁材料制成，為了保證盡可能地提高施加于超磁致伸縮棒6上的磁場強度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設置為與驅(qū)動線圈12的長度相同。超磁致伸縮棒6為圓棒狀，主要成分為稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵等。
[0065]如圖3-4所示，外栗體14向上延伸形成扣合體16，輸出軸7的下部水平固接有承接件21，承接件21和部分輸出軸7容納于扣合體16內(nèi)。如圖3-4所示，扣合體16的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽17、多個固定槽19和多個水平布置的連接槽18，滑動槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預壓力。如圖1和5所示，加壓件10通過彈簧20與承接件21相連，對超磁致伸縮棒6施加預壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應。對于給定的磁場強度，施加一個最優(yōu)的預壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應變:施加一個預壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強度沿軸向施加時，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與扣合槽配合使用的卡合部22，其形狀和大小與固定槽19相對應，當施加預壓力時，將加壓件10下壓，卡合部22進入滑動槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動加壓件10使得卡合部22進入連接槽18，當?shù)竭_固定槽19的對應位置時松開加壓件10，卡合部22在彈簧力的作用下卡合在固定槽19中。這種施加預壓力方式的優(yōu)點是:(I)通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；(2)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于一個已經(jīng)設計生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預壓力對不同電流下的輸出流量的影響曲線并不是線性的，有的情況下甚至并不是連續(xù)的，且不同的電流和頻率范圍下總是有一個較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應預壓力，因此對于并不熟知這種特性的普通操作人員來說，每次都要尋找合適的預壓力對應的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置。例如，當輸入電流為6A，頻率為1HZ時，所需的預壓力為15MPa左右，當改變輸入電流的條件時，操作人員可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗得出的每個等級預壓力對應的參數(shù)范圍標注在扣合體16的表面以方便操作人員使用。具體的級數(shù)可以根據(jù)實際情況通過實驗得到。(3)同時，預壓力機構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件8的直線往復運動，最終形成良好的栗作用。
[0066]活塞組件8包括固定體24和活塞23，輸出軸7穿過固定體24與活塞23固接，活塞23底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜25，其通過螺釘固定在固定體24上，隔膜25將活塞23、栗腔與外界完全隔開，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果。由于制作隔膜25的材料彈性較好，在超磁致伸縮棒6收縮時，也可以增強活塞的回復力。除了使用增加隔膜25的方式進行密封，為了達到更好的密封效果，在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封。
[0067]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進口單向閥37和出口單向閥38，兩者按相反的方向安裝在閥體39上，閥片26為懸臂梁式，依靠閥片26的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實際的使用要求設計成各種形狀，其安裝時，閥片26的懸臂端均是與進出口緊密接觸，以保證能快速開啟和關(guān)閉。單向閥組件9工作時，當閥片26兩側(cè)的壓力差達到閥片26的開啟壓力時，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)單向閥組件的開關(guān)。閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能。超磁致伸縮栗3的工作機理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會產(chǎn)生伸縮變形，進而帶動活塞做直線往復運動?；钊\動導致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0068]現(xiàn)在回到圖1，當超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動線圈12過熱會使得超磁致伸縮棒6變形，進而導致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風機28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時將栗體設計為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設置有冷卻出□ 30，管式冷卻器27集成在外栗體14的外表面上，冷卻入口 29直接與管式冷卻器27相連，冷卻出口 30通過小型冷卻風機28與管式冷卻器27相連，管式冷卻器27中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水。在超磁致伸縮栗3運行過程中，如果檢測到內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl，小型冷卻風機28自動啟動，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導出至冷卻腔14，同時冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈12的溫度。這種間接冷卻的好處是，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料。小型冷卻風機28的功率為230w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為9A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了 35 %，液壓缸輸出速度提高了6.3 %。
[0069]在栗體的下方設置有底座31，底座31中設置有兩個應急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設置有應急冷卻入口 33。應急冷卻出口 32和應急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實際需要配置不同熔點的物質(zhì)，該低熔點物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應急冷卻出口 32的截面設置成倒梯形狀，應急冷卻入口 33的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀，可有效防止石蠟未融化即掉落，且能保證石蠟熔化時能順利沿著設計的方向掉落。應急冷卻出口 32與設置在其下方的應急通風腔34相連通，應急通風腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于T2時，通過報警裝置(圖中未示出)發(fā)出報警，同時石蠟開始熔化，應急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應急通風腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時應急冷卻出口 32和入口 33因石蠟的熔化而被打開，由于T2大于Tl，此時小型冷卻風機28已經(jīng)運行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下直接進行循環(huán)冷卻。這種應急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導致驅(qū)動線圈12短路的風險;在遇到較極端的高溫情況下(比如負載、電流擺動大)，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)。
[0070]排蠟口35的末端通過密閉件36密閉，密閉件36通過螺栓固定在底座31的底部。當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件36將石蠟排出。如圖7所示，栗體和底座31均由上下兩部分扣合而成，在栗停運時間段內(nèi)(必要時也可以在線運行操作)，操作人員可以將栗體和底座31拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔15和應急通風腔34中殘留的石蠟。應急冷卻入口 33熔化后流入冷卻腔15中的石蠟只能在栗體拆卸后才能清理，但是考慮到石蠟熔化并非經(jīng)常性事件而且冷卻腔15的容積要比應急通風腔34的容積大得多，實際運行中并不影響栗的正常運行。
[0071]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺狀，每個換熱件40的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起41，相鄰兩個螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個正旋，后一個反旋，。。。。這種特殊設計的換熱件40能有效增加空氣與內(nèi)栗體13表面的湍流作用，以增加換熱效率。
[0072]在此實施例的垃圾輸送機中，(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件40來加強冷卻效果;小型冷卻風機28的功率為230w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為9A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了35%，液壓缸輸出速度提高了6.3%; (4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞23底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜25，并且在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0073]實施例5:
[0074]如圖1所示的一種高精準度垃圾輸送機，包括液壓缸1、與液壓缸I相連的推進器2，推進器2用于將從落料口 4落下的垃圾推入出料口 5，液壓缸I由超磁致伸縮栗3供油。所述落料口 4的右側(cè)設置有液壓穿刺針42，所述液壓穿刺針42由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針42的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷43，用于清理液壓穿刺針42上的柔性掛物。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針42的本體。所述旋轉(zhuǎn)式毛刷43由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針42聯(lián)動，即液壓穿刺針42啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷43，液壓穿刺針42停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷43。
[0075]如圖2所示，超磁致伸縮栗3整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒6、輸出軸7、活塞組件8、單向閥組件9、加壓件10、端蓋11、驅(qū)動線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應急冷卻系統(tǒng)。栗體包括內(nèi)栗體13和外栗體14，內(nèi)栗體13和外栗體14之間形成環(huán)形的冷卻腔15。驅(qū)動線圈12設置在內(nèi)栗體13內(nèi)的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒6安裝在驅(qū)動線圈12的中軸線上，輸出軸7的下端與超磁致伸縮棒6的上端相連。輸出軸7和栗體由高磁導率的軟磁材料制成，為了保證盡可能地提高施加于超磁致伸縮棒6上的磁場強度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設置為與驅(qū)動線圈12的長度相同。超磁致伸縮棒6為圓棒狀，主要成分為稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵等。
[0076]如圖3-4所示，外栗體14向上延伸形成扣合體16，輸出軸7的下部水平固接有承接件21，承接件21和部分輸出軸7容納于扣合體16內(nèi)。如圖3-4所示，扣合體16的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽17、多個固定槽19和多個水平布置的連接槽18，滑動槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預壓力。如圖1和5所示，加壓件10通過彈簧20與承接件21相連，對超磁致伸縮棒6施加預壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應。對于給定的磁場強度，施加一個最優(yōu)的預壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應變:施加一個預壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強度沿軸向施加時，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與扣合槽配合使用的卡合部22，其形狀和大小與固定槽19相對應，當施加預壓力時，將加壓件10下壓，卡合部22進入滑動槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動加壓件10使得卡合部22進入連接槽18，當?shù)竭_固定槽19的對應位置時松開加壓件10，卡合部22在彈簧力的作用下卡合在固定槽19中。這種施加預壓力方式的優(yōu)點是:(I)通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；(2)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于一個已經(jīng)設計生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預壓力對不同電流下的輸出流量的影響曲線并不是線性的，有的情況下甚至并不是連續(xù)的，且不同的電流和頻率范圍下總是有一個較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應預壓力，因此對于并不熟知這種特性的普通操作人員來說，每次都要尋找合適的預壓力對應的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置。例如，當輸入電流為6A，頻率為1HZ時，所需的預壓力為15MPa左右，當改變輸入電流的條件時，操作人員可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗得出的每個等級預壓力對應的參數(shù)范圍標注在扣合體16的表面以方便操作人員使用。具體的級數(shù)可以根據(jù)實際情況通過實驗得到。(3)同時，預壓力機構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件8的直線往復運動，最終形成良好的栗作用。
[0077]活塞組件8包括固定體24和活塞23，輸出軸7穿過固定體24與活塞23固接，活塞23底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜25，其通過螺釘固定在固定體24上，隔膜25將活塞23、栗腔與外界完全隔開，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果。由于制作隔膜25的材料彈性較好，在超磁致伸縮棒6收縮時，也可以增強活塞的回復力。除了使用增加隔膜25的方式進行密封，為了達到更好的密封效果，在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封。
[0078]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進口單向閥37和出口單向閥38，兩者按相反的方向安裝在閥體39上，閥片26為懸臂梁式，依靠閥片26的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實際的使用要求設計成各種形狀，其安裝時，閥片26的懸臂端均是與進出口緊密接觸，以保證能快速開啟和關(guān)閉。單向閥組件9工作時，當閥片26兩側(cè)的壓力差達到閥片26的開啟壓力時，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)單向閥組件的開關(guān)。閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能。超磁致伸縮栗3的工作機理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會產(chǎn)生伸縮變形，進而帶動活塞做直線往復運動?；钊\動導致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0079]現(xiàn)在回到圖1，當超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動線圈12過熱會使得超磁致伸縮棒6變形，進而導致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風機28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時將栗體設計為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設置有冷卻出□ 30，管式冷卻器27集成在外栗體14的外表面上，冷卻入口 29直接與管式冷卻器27相連，冷卻出口 30通過小型冷卻風機28與管式冷卻器27相連，管式冷卻器27中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水。在超磁致伸縮栗3運行過程中，如果檢測到內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl，小型冷卻風機28自動啟動，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導出至冷卻腔14，同時冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈12的溫度。這種間接冷卻的好處是，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料。小型冷卻風機28的功率為250w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動電流大小為1A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了 40 %，液壓缸輸出速度提高了 6.9 %。
[0080]在栗體的下方設置有底座31，底座31中設置有兩個應急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設置有應急冷卻入口 33。應急冷卻出口 32和應急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實際需要配置不同熔點的物質(zhì)，該低熔點物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應急冷卻出口 32的截面設置成倒梯形狀，應急冷卻入口 33的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀，可有效防止石蠟未融化即掉落，且能保證石蠟熔化時能順利沿著設計的方向掉落。應急冷卻出口 32與設置在其下方的應急通風腔34相連通，應急通風腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于T2時，通過報警裝置(圖中未示出)發(fā)出報警，同時石蠟開始熔化，應急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應急通風腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時應急冷卻出口 32和入口 33因石蠟的熔化而被打開，由于T2大于Tl，此時小型冷卻風機28已經(jīng)運行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機28的帶動下直接進行循環(huán)冷卻。這種應急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導致驅(qū)動線圈12短路的風險;在遇到較極端的高溫情況下(比如負載、電流擺動大)，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)。
[0081]排蠟口35的末端通過密閉件36密閉，密閉件36通過螺栓固定在底座31的底部。當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件36將石蠟排出。如圖7所示，栗體和底座31均由上下兩部分扣合而成，在栗停運時間段內(nèi)(必要時也可以在線運行操作)，操作人員可以將栗體和底座31拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔15和應急通風腔34中殘留的石蠟。應急冷卻入口 33熔化后流入冷卻腔15中的石蠟只能在栗體拆卸后才能清理，但是考慮到石蠟熔化并非經(jīng)常性事件而且冷卻腔15的容積要比應急通風腔34的容積大得多，實際運行中并不影響栗的正常運行。
[0082]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺狀，每個換熱件40的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起41，相鄰兩個螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個正旋，后一個反旋，。。。。這種特殊設計的換熱件40能有效增加空氣與內(nèi)栗體13表面的湍流作用，以增加換熱效率。
[0083]在此實施例的垃圾輸送機中，(I)將超磁致材料技術(shù)應用到垃圾輸送領域，為其控制提供了新的思路；(2)設計了一種新的預壓力施加機制，這種施加預壓力方式通過扣合槽的設計進一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時通過這種分等級的預壓力施加方式，操作人員能夠更方便快捷地找到自己所需預壓力對應的位置，可以方便地根據(jù)具體的電流大小和頻率大小來改變卡合的位置以改變預壓力的等級，而且預壓力機構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復力，以更好地實現(xiàn)活塞組件的直線往復運動，最終形成良好的栗作用；(3)設計了獨特的間接冷卻系統(tǒng)，能有效防止冷卻水漏入內(nèi)栗體13的內(nèi)腔，防止驅(qū)動線圈12短路，同時栗體設計成中空的形式也能有效減輕栗的重量，節(jié)省軟磁材料，并采用了獨特的換熱件40來加強冷卻效果;小型冷卻風機28的功率為250w，超磁致伸縮棒6長度為150_，驅(qū)動電流大小為1A，頻率為1HZ時，垃圾輸送機的安全運行周期較未改造前增長了40%，液壓缸輸出速度提高了6.9% ; (4)配套設計了應急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會融化從而啟動應急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個封閉的空間，較好地較小了漏磁(特別是在石蠟中摻入一定的軟磁材料時)，同時結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設計了新的動靜結(jié)合的栗密封裝置，在活塞23底部加裝了彈性薄膜材料制作的隔膜25，并且在單向閥的進出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進行填充密封，這種整體式密封方式可以達到非常好的密封效果，也可以增強活塞的回復力；(6)設計了適用的單向閥構(gòu)件，閥片26采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，且經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，采用自然空氣冷卻的方式，極大地提高了其彈性性能，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動。
[0084]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，包括液壓缸、與液壓缸相連的推進器，推進器用于將從落料口落下的垃圾推入出料口，所述液壓缸由超磁致伸縮栗供油;所述落料口的右側(cè)設置有液壓穿刺針，所述液壓穿刺針由液壓油驅(qū)動做上下周期運動，用于刺破垃圾中的袋狀物;所述液壓穿刺針的右側(cè)設置有旋轉(zhuǎn)式毛刷，用于清理液壓穿刺針上的柔性掛物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)式毛刷水平布置，其左端的毛刷緊密接觸液壓穿刺針的本體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)式毛刷由電機驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且與液壓穿刺針聯(lián)動，即液壓穿刺針啟動時自動啟動旋轉(zhuǎn)式毛刷，液壓穿刺針停止時自動停止旋轉(zhuǎn)式毛刷。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述超磁致伸縮栗整體豎直安裝，包括栗體、超磁致伸縮棒、輸出軸、活塞組件、單向閥組件、加壓件、端蓋、驅(qū)動線圈、間接冷卻系統(tǒng)和應急冷卻系統(tǒng)，栗體包括內(nèi)栗體和外栗體，內(nèi)栗體和外栗體之間形成環(huán)形的冷卻腔;驅(qū)動線圈容納于所述內(nèi)栗體的內(nèi)腔中，超磁致伸縮棒安裝在所述驅(qū)動線圈的中軸線上;輸出軸的下端與超磁致伸縮棒的上端相連，輸出軸和栗體均由高磁導率的軟磁材料制成，且超磁致伸縮棒的長度與驅(qū)動線圈的長度相等;超磁致伸縮棒為圓棒狀，其制作材料包括稀土金屬鎮(zhèn)、鏑和過渡族金屬鐵； 所述外栗體向上延伸形成扣合體，輸出軸的下部水平固接有承接件，承接件和部分輸出軸容納于扣合體內(nèi)，扣合體的壁體上以中軸線為中心對稱設置有2個扣合槽，每個扣合槽包括豎直布置的滑動槽、多個固定槽和多個水平布置的連接槽，所述滑動槽、連接槽和固定槽依次連通;所述加壓件通過彈簧與承接件相連，用于對超磁致伸縮棒施加預壓力，所述彈簧套裝在輸出軸上;所述加壓件的邊沿上以中軸線為中心對稱設置有2個與所述扣合槽配合使用的卡合部，其形狀和大小與固定槽的形狀和大小相匹配，當卡合部卡合在不同水平位置的固定槽時，超磁致伸縮棒獲得不同等級的預壓力;施加預壓力時將加壓件下壓，卡合部進入滑動槽中，水平轉(zhuǎn)動加壓件使得卡合部進入連接槽，當?shù)竭_固定槽的對應位置時松開加壓件，卡合部在彈簧力的作用下卡合在所述固定槽中； 所述活塞組件包括固定體和活塞，輸出軸穿過固定體與活塞固接，活塞底部設置有一由彈性薄膜材料制作的隔膜，其通過螺釘固定在固定體上，隔膜將活塞、栗腔與外界完全隔開，同時用于超磁致伸縮棒收縮時增強活塞的回復力； 所述單向閥組件包括進口單向閥和出口單向閥，兩者按相反的方向安裝在閥體上，閥片為懸臂梁式，通過閥片的彎曲和回復來實現(xiàn)閥口的開合，閥片的懸臂端與進口或出口緊密接觸;所述閥片采用彈黃鋼片和鈹青銅作為制作材料，經(jīng)過三個小時保溫的時效處理，并采用自然空氣冷卻的方式冷卻;所述超磁致伸縮棒在變化的磁場中產(chǎn)生伸縮變形，帶動活塞做直線往復運動，活塞運動導致栗腔容積變化，兩個單向閥在交變的壓力差驅(qū)動下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動;單向閥的進出口、隔膜的圓周上均采用O形橡膠密封圈進行填充密封；5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述間接冷卻系統(tǒng)包括管式冷卻器、小型冷卻風機、冷卻入口和冷卻出口，內(nèi)栗體由導熱的軟磁材料制成，冷卻入口設置在外栗體的上部，冷卻出口設置在外栗體的下部;所述管式冷卻器集成在外栗體的外表面上，冷卻入口直接與管式冷卻器相連，冷卻出口通過小型冷卻風機與所述管式冷卻器相連，管式冷卻器中的蛇形冷卻管內(nèi)通入冷卻水;在超磁致伸縮栗運行過程中，當檢測到內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度值高于設定值Tl時，小型冷卻風機自動啟動，內(nèi)栗體內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體的壁體導出至冷卻腔，同時冷卻腔內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風機的帶動下進行循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動線圈的溫度;所述小型冷卻風機的功率為170W，所述超磁致伸縮棒長度為150mm，驅(qū)動電流大小為4A，頻率為1HZ ；6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述應急冷卻系統(tǒng)包括應急冷卻入口、應急冷卻腔和2個應急冷卻出口，2個所述應急冷卻出口設置在栗體下方的底座中，應急冷卻入口設置在內(nèi)栗體的上部;所述應急冷卻出口和應急冷卻入口內(nèi)填充有低熔點物質(zhì)，其熔化溫度T2>T1，該低熔點物質(zhì)中還摻入了的與所述栗體材料相同的軟磁材料;所述應急冷卻出口的截面為倒梯形狀，應急冷卻入口的截面設置成由左至右漸縮的梯形狀;所述應急冷卻出口與設置在其下方的應急通風腔相連通，應急通風腔的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風機的入口管道相連通，另一端與排蠟口連通;當內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時石蠟開始熔化，應急冷卻出口和入口因石蠟的熔化被打開，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風機的帶動下直接進行循環(huán)冷卻;應急冷卻出口中融化后的石蠟落入應急通風腔內(nèi)，并沿著斜面落入排蠟口 ；所述排蠟口的末端設置有密閉件，密閉件通過螺栓固定在底座的底部，當需要排蠟時，松開螺栓取下密閉件將石蠟排出；所述栗體和底座均由上下兩部分扣合而成，用于操作人員將栗體和底座拆卸下來重新填充石蠟，并清理掉應冷卻腔和應急通風腔中殘留的石蠟。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高精準度垃圾輸送機，其特征是，所述內(nèi)栗體的外表面上還設置有多個向外凸起的換熱件，所述換熱件整體呈圓臺狀，每個換熱件的側(cè)面上設置有多個螺旋凸起，相鄰兩個螺旋凸起的螺旋方向相反。
【文檔編號】F04B53/00GK106081595SQ201610404709
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】董超超
【申請人】董超超