一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體中的粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)，活性炭架上鑲嵌了多個(gè)活性炭，由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸通過由供油泵供油的液動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；空氣由殼體上部的入口進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)后經(jīng)殼體下部的出口排出。該空氣過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及空氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣過濾系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)中的一個(gè)重要分支，尤其是在一些精密類行業(yè)，例如精密儀表儀器制造、航天航空等，對所用壓縮空氣的質(zhì)量要求很高，這就進(jìn)一步對空氣過濾系統(tǒng)的效能提出了更高的要求。
[0003]鐵磁性晶體在外加磁場的激勵(lì)下，其長度和體積均會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)外加磁場激勵(lì)去除后，其尺寸又恢復(fù)到原來的現(xiàn)象，稱為磁致伸縮效應(yīng)。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(jī)理，使栗腔容積產(chǎn)生變化，形成液體的單向流動(dòng)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(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，包括安裝在殼體中的粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)，活性炭架上鑲嵌了多個(gè)活性炭，由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速;空氣由殼體上部的入口進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)后經(jīng)殼體下部的出口排出；
[0007]優(yōu)選地，所述粗濾網(wǎng)的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)的孔徑之比為殼體內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。
[0008]優(yōu)選地，所述入口和出口均設(shè)置在殼體的中軸線上。
[0009]優(yōu)選地，所述供油栗為超磁致伸縮栗，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(dòng)線圈、間接冷卻系統(tǒng)和應(yīng)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(dòng)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(dòng)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(dǎo)率的軟磁材料制成，且超磁致伸縮棒的長度與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽、多個(gè)固定槽和多個(gè)水平布置的連接槽，所述滑動(dòng)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(yù)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(shè)置有2個(gè)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(dāng)卡合部卡合在不同水平位置的固定槽時(shí)，超磁致伸縮棒獲得不同等級的預(yù)壓力;施加預(yù)壓力時(shí)將加壓件下壓，卡合部進(jìn)入滑動(dòng)槽中，水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件使得卡合部進(jìn)入連接槽，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽的對應(yīng)位置時(shí)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(shè)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(shí)用于超磁致伸縮棒收縮時(shí)增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；
[0012]所述單向閥組件包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合，閥片的懸臂端與進(jìn)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng);單向閥的進(jìn)出口、隔膜的圓周上均采用O形橡膠密封圈進(jìn)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(fēng)機(jī)、冷卻入口和冷卻出口，內(nèi)栗體由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口設(shè)置在外栗體的上部，冷卻出口設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)行過程中，當(dāng)檢測到內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度值高于設(shè)定值Tl時(shí)，小型冷卻風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體的壁體導(dǎo)出至冷卻腔，同時(shí)冷卻腔內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)線圈的溫度;所述小型冷卻風(fēng)機(jī)的功率為170w，所述超磁致伸縮棒長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為4A，頻率為1HZ;
[0014]優(yōu)選地，所述應(yīng)急冷卻系統(tǒng)包括應(yīng)急冷卻入口、應(yīng)急冷卻腔和2個(gè)應(yīng)急冷卻出口，2個(gè)所述應(yīng)急冷卻出口設(shè)置在栗體下方的底座中，應(yīng)急冷卻入口設(shè)置在內(nèi)栗體的上部;所述應(yīng)急冷卻出口和應(yīng)急冷卻入口內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，其熔化溫度T2> Tl，該低熔點(diǎn)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(yīng)急冷卻出口的截面為倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口的截面設(shè)置成由左至右漸縮的梯形狀;所述應(yīng)急冷卻出口與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)的入口管道相連通，另一端與排蠟口連通；當(dāng)內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)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(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻;應(yīng)急冷卻出口中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔內(nèi)，并沿著斜面落入排蠟口 ；所述排蠟口的末端設(shè)置有密閉件，密閉件通過螺栓固定在底座的底部，當(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yīng)冷卻腔和應(yīng)急通風(fēng)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(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件，所述換熱件整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起，相鄰兩個(gè)螺旋凸起的螺旋方向相反。
[0016]本隧道挖掘機(jī)的有益效果為:(1)該隧道挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制驅(qū)動(dòng)臂動(dòng)作，尤其適用于隧道作業(yè)，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化;同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件來加強(qiáng)冷卻效果；
(4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本空氣過濾系統(tǒng)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(biāo)記:殼體-1;粗濾網(wǎng)-2;超磁致伸縮栗-3;細(xì)濾網(wǎng)-4;活性炭-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(dòng)線圈-12;內(nèi)栗體-13；外栗體-14;冷卻腔-15;扣合體-16;滑動(dòng)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(fēng)機(jī)-28 ；冷卻入口 -29 ；冷卻出口 -30;底座-31 ；應(yīng)急冷卻出口 -32;應(yīng)急冷卻入口 -33 ；應(yīng)急通風(fēng)腔-34 ；排蠟口 -35;密閉件-36;進(jìn)口單向閥-37;出口單向閥-38 ；閥體-39 ；換熱件-40 ；螺旋凸起-41 ；活性炭架-42;主軸-43;液動(dòng)馬達(dá)-44;入口 -45;出口 -46。
【具體實(shí)施方式】
[0028]結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]如圖1所示的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體I中的粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4，活性炭架42上鑲嵌了多個(gè)活性炭5，由主軸43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸43通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速。空氣由殼體I上部的入口 45進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4后經(jīng)殼體I下部的出口 46排出；所述供油栗為超磁致伸縮栗3。所述粗濾網(wǎng)2的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)4的孔徑之比為殼體I內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。所述入口 45和出口 46均設(shè)置在殼體I的中軸線上。
[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(dòng)線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應(yīng)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(dòng)線圈12設(shè)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(dòng)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(dǎo)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(qiáng)度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽17、多個(gè)固定槽19和多個(gè)水平布置的連接槽18，滑動(dòng)槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當(dāng)卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時(shí)，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預(yù)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(yù)壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預(yù)壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應(yīng)。對于給定的磁場強(qiáng)度，施加一個(gè)最優(yōu)的預(yù)壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應(yīng)變:施加一個(gè)預(yù)壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預(yù)壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強(qiáng)度沿軸向施加時(shí)，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強(qiáng)度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應(yīng)變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設(shè)置有2個(gè)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(yīng)，當(dāng)施加預(yù)壓力時(shí)，將加壓件10下壓，卡合部22進(jìn)入滑動(dòng)槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件10使得卡合部22進(jìn)入連接槽18，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽19的對應(yīng)位置時(shí)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(yù)壓力方式的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)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(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預(yù)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(gè)較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應(yīng)預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預(yù)壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預(yù)壓力對應(yīng)的位置。例如，當(dāng)輸入電流為6A，頻率為1HZ時(shí)，所需的預(yù)壓力為15MPa左右，當(dāng)改變輸入電流的條件時(shí)，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(yù)壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗(yàn)得出的每個(gè)等級預(yù)壓力對應(yīng)的參數(shù)范圍標(biāo)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(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)得到。(3)同時(shí)，預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件8的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(shè)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(dá)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(shí)，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力。除了使用增加隔膜25的方式進(jìn)行密封，為了達(dá)到更好的密封效果，在單向閥的進(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。
[0034]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實(shí)際的使用要求設(shè)計(jì)成各種形狀，其安裝時(shí)，閥片26的懸臂端均是與進(jìn)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(shí)，當(dāng)閥片26兩側(cè)的壓力差達(dá)到閥片26的開啟壓力時(shí)，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(jī)理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，進(jìn)而帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0035]現(xiàn)在回到圖1，當(dāng)超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負(fù)載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動(dòng)線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動(dòng)線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動(dòng)線圈12過熱會(huì)使得超磁致伸縮棒6變形，進(jìn)而導(dǎo)致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設(shè)置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風(fēng)機(jī)28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時(shí)將栗體設(shè)計(jì)為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設(shè)置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)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(shè)定值Tl，小型冷卻風(fēng)機(jī)28自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導(dǎo)出至冷卻腔14，同時(shí)冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)28的功率為170w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為4A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了20%。
[0036]在栗體的下方設(shè)置有底座31，底座31中設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設(shè)置有應(yīng)急冷卻入口 33。應(yīng)急冷卻出口 32和應(yīng)急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實(shí)際需要配置不同熔點(diǎn)的物質(zhì)，該低熔點(diǎn)物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應(yīng)急冷卻出口 32的截面設(shè)置成倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口 33的截面設(shè)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(shí)能順利沿著設(shè)計(jì)的方向掉落。應(yīng)急冷卻出口 32與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔34相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當(dāng)內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)，通過報(bào)警裝置(圖中未示出)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時(shí)應(yīng)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(shí)小型冷卻風(fēng)機(jī)28已經(jīng)運(yùn)行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻。這種應(yīng)急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)線圈12短路的風(fēng)險(xiǎn);在遇到較極端的高溫情況下(比如負(fù)載、電流擺動(dòng)大)，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)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(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yùn)時(shí)間段內(nèi)(必要時(shí)也可以在線運(yùn)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(yīng)冷卻腔15和應(yīng)急通風(fēng)腔34中殘留的石蠟。應(yīng)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(yīng)急通風(fēng)腔34的容積大得多，實(shí)際運(yùn)行中并不影響栗的正常運(yùn)行。
[0038]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件40的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起41，相鄰兩個(gè)螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個(gè)正旋，后一個(gè)反旋，。。。這種特殊設(shè)計(jì)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(shí)施例的空氣過濾系統(tǒng)中，(I)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件40來加強(qiáng)冷卻效果;小型冷卻風(fēng)機(jī)28的功率為170w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為4A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了20%; (4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0040]實(shí)施例2:
[0041]如圖1所示的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體I中的粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4，活性炭架42上鑲嵌了多個(gè)活性炭5，由主軸43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸43通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速?？諝庥蓺んwI上部的入口 45進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4后經(jīng)殼體I下部的出口 46排出；所述供油栗為超磁致伸縮栗3。所述粗濾網(wǎng)2的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)4的孔徑之比為殼體I內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。所述入口 45和出口 46均設(shè)置在殼體I的中軸線上。
[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(dòng)線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應(yīng)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(dòng)線圈12設(shè)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(dòng)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(dǎo)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(qiáng)度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽17、多個(gè)固定槽19和多個(gè)水平布置的連接槽18，滑動(dòng)槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當(dāng)卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時(shí)，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預(yù)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(yù)壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預(yù)壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應(yīng)。對于給定的磁場強(qiáng)度，施加一個(gè)最優(yōu)的預(yù)壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應(yīng)變:施加一個(gè)預(yù)壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預(yù)壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強(qiáng)度沿軸向施加時(shí)，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強(qiáng)度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應(yīng)變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設(shè)置有2個(gè)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(yīng)，當(dāng)施加預(yù)壓力時(shí)，將加壓件10下壓，卡合部22進(jìn)入滑動(dòng)槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件10使得卡合部22進(jìn)入連接槽18，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽19的對應(yīng)位置時(shí)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(yù)壓力方式的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)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(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預(yù)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(gè)較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應(yīng)預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預(yù)壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預(yù)壓力對應(yīng)的位置。例如，當(dāng)輸入電流為6A，頻率為1HZ時(shí)，所需的預(yù)壓力為15MPa左右，當(dāng)改變輸入電流的條件時(shí)，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(yù)壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗(yàn)得出的每個(gè)等級預(yù)壓力對應(yīng)的參數(shù)范圍標(biāo)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(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)得到。(3)同時(shí)，預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件8的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(shè)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(dá)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(shí)，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力。除了使用增加隔膜25的方式進(jìn)行密封，為了達(dá)到更好的密封效果，在單向閥的進(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。
[0045]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實(shí)際的使用要求設(shè)計(jì)成各種形狀，其安裝時(shí)，閥片26的懸臂端均是與進(jìn)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(shí)，當(dāng)閥片26兩側(cè)的壓力差達(dá)到閥片26的開啟壓力時(shí)，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(jī)理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，進(jìn)而帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0046]現(xiàn)在回到圖1，當(dāng)超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負(fù)載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動(dòng)線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動(dòng)線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動(dòng)線圈12過熱會(huì)使得超磁致伸縮棒6變形，進(jìn)而導(dǎo)致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設(shè)置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風(fēng)機(jī)28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時(shí)將栗體設(shè)計(jì)為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設(shè)置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)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(shè)定值Tl，小型冷卻風(fēng)機(jī)28自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導(dǎo)出至冷卻腔14，同時(shí)冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)28的功率為190w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為6A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了25%。
[0047]在栗體的下方設(shè)置有底座31，底座31中設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設(shè)置有應(yīng)急冷卻入口 33。應(yīng)急冷卻出口 32和應(yīng)急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實(shí)際需要配置不同熔點(diǎn)的物質(zhì)，該低熔點(diǎn)物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應(yīng)急冷卻出口 32的截面設(shè)置成倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口 33的截面設(shè)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(shí)能順利沿著設(shè)計(jì)的方向掉落。應(yīng)急冷卻出口 32與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔34相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當(dāng)內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)，通過報(bào)警裝置(圖中未示出)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時(shí)應(yīng)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(shí)小型冷卻風(fēng)機(jī)28已經(jīng)運(yùn)行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻。這種應(yīng)急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)線圈12短路的風(fēng)險(xiǎn);在遇到較極端的高溫情況下(比如負(fù)載、電流擺動(dòng)大)，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)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(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yùn)時(shí)間段內(nèi)(必要時(shí)也可以在線運(yùn)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(yīng)冷卻腔15和應(yīng)急通風(fēng)腔34中殘留的石蠟。應(yīng)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(yīng)急通風(fēng)腔34的容積大得多，實(shí)際運(yùn)行中并不影響栗的正常運(yùn)行。
[0049]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件40的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起41，相鄰兩個(gè)螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個(gè)正旋，后一個(gè)反旋，。。。。這種特殊設(shè)計(jì)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(shí)施例的空氣過濾系統(tǒng)中，(I)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件40來加強(qiáng)冷卻效果;小型冷卻風(fēng)機(jī)28的功率為190w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為6A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了25%; (4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0051 ] 實(shí)施例3:
[0052]如圖1所示的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體I中的粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4，活性炭架42上鑲嵌了多個(gè)活性炭5，由主軸43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸43通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速。空氣由殼體I上部的入口 45進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4后經(jīng)殼體I下部的出口 46排出；所述供油栗為超磁致伸縮栗3。所述粗濾網(wǎng)2的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)4的孔徑之比為殼體I內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。所述入口 45和出口 46均設(shè)置在殼體I的中軸線上。
[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(dòng)線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應(yīng)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(dòng)線圈12設(shè)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(dòng)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(dǎo)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(qiáng)度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽17、多個(gè)固定槽19和多個(gè)水平布置的連接槽18，滑動(dòng)槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當(dāng)卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時(shí)，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預(yù)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(yù)壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預(yù)壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應(yīng)。對于給定的磁場強(qiáng)度，施加一個(gè)最優(yōu)的預(yù)壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應(yīng)變:施加一個(gè)預(yù)壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預(yù)壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強(qiáng)度沿軸向施加時(shí)，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強(qiáng)度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應(yīng)變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設(shè)置有2個(gè)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(yīng)，當(dāng)施加預(yù)壓力時(shí)，將加壓件10下壓，卡合部22進(jìn)入滑動(dòng)槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件10使得卡合部22進(jìn)入連接槽18，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽19的對應(yīng)位置時(shí)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(yù)壓力方式的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)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(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預(yù)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(gè)較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應(yīng)預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預(yù)壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預(yù)壓力對應(yīng)的位置。例如，當(dāng)輸入電流為6A，頻率為1HZ時(shí)，所需的預(yù)壓力為15MPa左右，當(dāng)改變輸入電流的條件時(shí)，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(yù)壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗(yàn)得出的每個(gè)等級預(yù)壓力對應(yīng)的參數(shù)范圍標(biāo)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(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)得到。(3)同時(shí)，預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件8的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(shè)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(dá)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(shí)，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力。除了使用增加隔膜25的方式進(jìn)行密封，為了達(dá)到更好的密封效果，在單向閥的進(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。
[0056]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實(shí)際的使用要求設(shè)計(jì)成各種形狀，其安裝時(shí)，閥片26的懸臂端均是與進(jìn)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(shí)，當(dāng)閥片26兩側(cè)的壓力差達(dá)到閥片26的開啟壓力時(shí)，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(jī)理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，進(jìn)而帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0057]現(xiàn)在回到圖1，當(dāng)超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負(fù)載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動(dòng)線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動(dòng)線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動(dòng)線圈12過熱會(huì)使得超磁致伸縮棒6變形，進(jìn)而導(dǎo)致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設(shè)置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風(fēng)機(jī)28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時(shí)將栗體設(shè)計(jì)為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設(shè)置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)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(shè)定值Tl，小型冷卻風(fēng)機(jī)28自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導(dǎo)出至冷卻腔14，同時(shí)冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)28的功率為210w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為8A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了30%。
[0058]在栗體的下方設(shè)置有底座31，底座31中設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設(shè)置有應(yīng)急冷卻入口 33。應(yīng)急冷卻出口 32和應(yīng)急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實(shí)際需要配置不同熔點(diǎn)的物質(zhì)，該低熔點(diǎn)物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應(yīng)急冷卻出口 32的截面設(shè)置成倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口 33的截面設(shè)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(shí)能順利沿著設(shè)計(jì)的方向掉落。應(yīng)急冷卻出口 32與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔34相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當(dāng)內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)，通過報(bào)警裝置(圖中未示出)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時(shí)應(yīng)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(shí)小型冷卻風(fēng)機(jī)28已經(jīng)運(yùn)行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻。這種應(yīng)急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)線圈12短路的風(fēng)險(xiǎn);在遇到較極端的高溫情況下(比如負(fù)載、電流擺動(dòng)大)，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)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(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yùn)時(shí)間段內(nèi)(必要時(shí)也可以在線運(yùn)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(yīng)冷卻腔15和應(yīng)急通風(fēng)腔34中殘留的石蠟。應(yīng)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(yīng)急通風(fēng)腔34的容積大得多，實(shí)際運(yùn)行中并不影響栗的正常運(yùn)行。
[0060]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件40的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起41，相鄰兩個(gè)螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個(gè)正旋，后一個(gè)反旋，。。。。這種特殊設(shè)計(jì)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(shí)施例的空氣過濾系統(tǒng)中，(I)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件40來加強(qiáng)冷卻效果;小型冷卻風(fēng)機(jī)28的功率為210w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為8A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了30%; (4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0062]實(shí)施例4:
[0063]如圖1所示的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體I中的粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4，活性炭架42上鑲嵌了多個(gè)活性炭5，由主軸43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸43通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速?？諝庥蓺んwI上部的入口 45進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4后經(jīng)殼體I下部的出口 46排出；所述供油栗為超磁致伸縮栗3。所述粗濾網(wǎng)2的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)4的孔徑之比為殼體I內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。所述入口 45和出口 46均設(shè)置在殼體I的中軸線上。
[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(dòng)線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應(yīng)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(dòng)線圈12設(shè)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(dòng)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(dǎo)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(qiáng)度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽17、多個(gè)固定槽19和多個(gè)水平布置的連接槽18，滑動(dòng)槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當(dāng)卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時(shí)，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預(yù)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(yù)壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預(yù)壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應(yīng)。對于給定的磁場強(qiáng)度，施加一個(gè)最優(yōu)的預(yù)壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應(yīng)變:施加一個(gè)預(yù)壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預(yù)壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強(qiáng)度沿軸向施加時(shí)，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強(qiáng)度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應(yīng)變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設(shè)置有2個(gè)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(yīng)，當(dāng)施加預(yù)壓力時(shí)，將加壓件10下壓，卡合部22進(jìn)入滑動(dòng)槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件10使得卡合部22進(jìn)入連接槽18，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽19的對應(yīng)位置時(shí)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(yù)壓力方式的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)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(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預(yù)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(gè)較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應(yīng)預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預(yù)壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預(yù)壓力對應(yīng)的位置。例如，當(dāng)輸入電流為6A，頻率為1HZ時(shí)，所需的預(yù)壓力為15MPa左右，當(dāng)改變輸入電流的條件時(shí)，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(yù)壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗(yàn)得出的每個(gè)等級預(yù)壓力對應(yīng)的參數(shù)范圍標(biāo)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(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)得到。(3)同時(shí)，預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件8的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(shè)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(dá)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(shí)，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力。除了使用增加隔膜25的方式進(jìn)行密封，為了達(dá)到更好的密封效果，在單向閥的進(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。
[0067]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實(shí)際的使用要求設(shè)計(jì)成各種形狀，其安裝時(shí)，閥片26的懸臂端均是與進(jìn)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(shí)，當(dāng)閥片26兩側(cè)的壓力差達(dá)到閥片26的開啟壓力時(shí)，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(jī)理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，進(jìn)而帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0068]現(xiàn)在回到圖1，當(dāng)超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負(fù)載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動(dòng)線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動(dòng)線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動(dòng)線圈12過熱會(huì)使得超磁致伸縮棒6變形，進(jìn)而導(dǎo)致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設(shè)置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風(fēng)機(jī)28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時(shí)將栗體設(shè)計(jì)為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設(shè)置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)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(shè)定值Tl，小型冷卻風(fēng)機(jī)28自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導(dǎo)出至冷卻腔14，同時(shí)冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)28的功率為230w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為9A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了35%。
[0069]在栗體的下方設(shè)置有底座31，底座31中設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設(shè)置有應(yīng)急冷卻入口 33。應(yīng)急冷卻出口 32和應(yīng)急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實(shí)際需要配置不同熔點(diǎn)的物質(zhì)，該低熔點(diǎn)物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應(yīng)急冷卻出口 32的截面設(shè)置成倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口 33的截面設(shè)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(shí)能順利沿著設(shè)計(jì)的方向掉落。應(yīng)急冷卻出口 32與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔34相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當(dāng)內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)，通過報(bào)警裝置(圖中未示出)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時(shí)應(yīng)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(shí)小型冷卻風(fēng)機(jī)28已經(jīng)運(yùn)行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻。這種應(yīng)急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)線圈12短路的風(fēng)險(xiǎn);在遇到較極端的高溫情況下(比如負(fù)載、電流擺動(dòng)大)，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)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(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yùn)時(shí)間段內(nèi)(必要時(shí)也可以在線運(yùn)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(yīng)冷卻腔15和應(yīng)急通風(fēng)腔34中殘留的石蠟。應(yīng)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(yīng)急通風(fēng)腔34的容積大得多，實(shí)際運(yùn)行中并不影響栗的正常運(yùn)行。
[0071]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件40的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起41，相鄰兩個(gè)螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個(gè)正旋，后一個(gè)反旋，。。。。這種特殊設(shè)計(jì)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(shí)施例的空氣過濾系統(tǒng)中，(I)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件40來加強(qiáng)冷卻效果;小型冷卻風(fēng)機(jī)28的功率為230w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為9A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了35%; (4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0073]實(shí)施例5:
[0074]如圖1所示的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，包括安裝在殼體I中的粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4，活性炭架42上鑲嵌了多個(gè)活性炭5，由主軸43帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸43通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速。空氣由殼體I上部的入口 45進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)2、活性炭架42和細(xì)濾網(wǎng)4后經(jīng)殼體I下部的出口 46排出；所述供油栗為超磁致伸縮栗3。所述粗濾網(wǎng)2的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)4的孔徑之比為殼體I內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。所述入口 45和出口 46均設(shè)置在殼體I的中軸線上。
[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(dòng)線圈12、間接冷卻系統(tǒng)、應(yīng)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(dòng)線圈12設(shè)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(dòng)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(dǎo)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(qiáng)度并節(jié)約材料，超磁致伸縮棒6的長度設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽17、多個(gè)固定槽19和多個(gè)水平布置的連接槽18，滑動(dòng)槽17、連接槽18和固定槽19依次連通。當(dāng)卡合部22卡合在不同水平位置的固定槽19時(shí)，超磁致伸縮棒6將獲得不同等級的預(yù)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(yù)壓力，彈簧20套裝在輸出軸7上。預(yù)壓力的施加可以顯著影響磁致伸縮效應(yīng)。對于給定的磁場強(qiáng)度，施加一個(gè)最優(yōu)的預(yù)壓力載荷，可以極大地提高磁致伸縮材料的應(yīng)變:施加一個(gè)預(yù)壓力，將使材料內(nèi)部的磁疇轉(zhuǎn)向與預(yù)壓力垂直的方向，材料在軸向上發(fā)生收縮。磁場強(qiáng)度沿軸向施加時(shí)，磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，方向與磁場強(qiáng)度方向一致，從而產(chǎn)生了更大的變形，也即更大的應(yīng)變。加壓件10的邊沿上以中軸線為中心對稱設(shè)置有2個(gè)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(yīng)，當(dāng)施加預(yù)壓力時(shí)，將加壓件10下壓，卡合部22進(jìn)入滑動(dòng)槽17中，然后水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件10使得卡合部22進(jìn)入連接槽18，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽19的對應(yīng)位置時(shí)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(yù)壓力方式的優(yōu)點(diǎn)是:(I)通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)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(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)完成的超磁致伸縮栗來說，預(yù)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(gè)較優(yōu)甚至是最優(yōu)的對應(yīng)預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)的位置是一件很麻煩的事，通過這種分等級的預(yù)壓力施加方式，能夠更方便快捷地找到自己所需預(yù)壓力對應(yīng)的位置。例如，當(dāng)輸入電流為6A，頻率為1HZ時(shí)，所需的預(yù)壓力為15MPa左右，當(dāng)改變輸入電流的條件時(shí)，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(yù)壓力的等級。開發(fā)人員可以將經(jīng)過試驗(yàn)得出的每個(gè)等級預(yù)壓力對應(yīng)的參數(shù)范圍標(biāo)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(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)得到。(3)同時(shí)，預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸7和活塞組件8提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件8的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(shè)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(dá)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(shí)，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力。除了使用增加隔膜25的方式進(jìn)行密封，為了達(dá)到更好的密封效果，在單向閥的進(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。
[0078]如圖6和8所示，單向閥組件9包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合。閥片26可以按照實(shí)際的使用要求設(shè)計(jì)成各種形狀，其安裝時(shí)，閥片26的懸臂端均是與進(jìn)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(shí)，當(dāng)閥片26兩側(cè)的壓力差達(dá)到閥片26的開啟壓力時(shí)，閥片26受到力的作用，發(fā)生彎曲偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(jī)理可概括如下:超磁致伸縮材料在變化的磁場中，會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，進(jìn)而帶動(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，使栗腔和外界產(chǎn)生壓力差，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0079]現(xiàn)在回到圖1，當(dāng)超磁致伸縮栗3工作在大電流、高負(fù)載或者外界溫度本身比較高的情況下，驅(qū)動(dòng)線圈12容易發(fā)生過熱，由于驅(qū)動(dòng)線圈12和超磁致伸縮棒6之間的距離較小，驅(qū)動(dòng)線圈12過熱會(huì)使得超磁致伸縮棒6變形，進(jìn)而導(dǎo)致輸出流量變化較大，甚至發(fā)生斷流的情況，因此還設(shè)置有間接冷卻系統(tǒng)，其包括管式冷卻器27、小型冷卻風(fēng)機(jī)28、冷卻入口 29和冷卻出口 30，同時(shí)將栗體設(shè)計(jì)為內(nèi)栗體13和外栗體14的形式，內(nèi)栗體13由導(dǎo)熱較好的軟磁材料制成，冷卻入口29設(shè)置在外栗體14的上部，在外栗體14的下部設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)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(shè)定值Tl，小型冷卻風(fēng)機(jī)28自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體13內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體13的壁體導(dǎo)出至冷卻腔14，同時(shí)冷卻腔15內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)28的功率為250w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為10A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了40%。
[0080]在栗體的下方設(shè)置有底座31，底座31中設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)急冷卻出口32，在內(nèi)栗體13的上部設(shè)置有應(yīng)急冷卻入口 33。應(yīng)急冷卻出口 32和應(yīng)急冷卻入口 33內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，例如石蠟，其熔化溫度T2>T1，可根據(jù)實(shí)際需要配置不同熔點(diǎn)的物質(zhì)，該低熔點(diǎn)物質(zhì)中還摻入了適量的與栗體材料相同的軟磁材料。應(yīng)急冷卻出口 32的截面設(shè)置成倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口 33的截面設(shè)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(shí)能順利沿著設(shè)計(jì)的方向掉落。應(yīng)急冷卻出口 32與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔34相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔34的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)28的入口管道相連通，另一端與排蠟口35連通。當(dāng)內(nèi)栗體13內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)，通過報(bào)警裝置(圖中未示出)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)急冷卻出口 32中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔34內(nèi)，并順著斜面落入排蠟口 35，此時(shí)應(yīng)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(shí)小型冷卻風(fēng)機(jī)28已經(jīng)運(yùn)行，內(nèi)腔的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)28的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻。這種應(yīng)急冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:不直接使用冷卻水，避免了漏水導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)線圈12短路的風(fēng)險(xiǎn);在遇到較極端的高溫情況下(比如負(fù)載、電流擺動(dòng)大)，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)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(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yùn)時(shí)間段內(nèi)(必要時(shí)也可以在線運(yùn)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(yīng)冷卻腔15和應(yīng)急通風(fēng)腔34中殘留的石蠟。應(yīng)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(yīng)急通風(fēng)腔34的容積大得多，實(shí)際運(yùn)行中并不影響栗的正常運(yùn)行。
[0082]優(yōu)選地，如圖9所示，內(nèi)栗體13的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件40，換熱件40整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件40的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起41，相鄰兩個(gè)螺旋凸起41的螺旋方向相反，即前一個(gè)正旋，后一個(gè)反旋，。。。。這種特殊設(shè)計(jì)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(shí)施例的空氣過濾系統(tǒng)中，(I)結(jié)構(gòu)簡單，能精準(zhǔn)控制活性炭架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制空氣過濾的效果，尤其適用小流量空氣過濾，且具有散熱條件良好，運(yùn)行周期長，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)；(2)設(shè)計(jì)了一種新的預(yù)壓力施加機(jī)制，這種施加預(yù)壓力方式通過扣合槽的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了栗系統(tǒng)的集成重量，有利于輕量化；同時(shí)通過這種分等級的預(yù)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(yù)壓力對應(yīng)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(yù)壓力的等級，而且預(yù)壓力機(jī)構(gòu)為輸出軸和活塞組件提供了可靠的回復(fù)力，以更好地實(shí)現(xiàn)活塞組件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成良好的栗作用；(3)設(shè)計(jì)了獨(dú)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(dòng)線圈12短路，同時(shí)栗體設(shè)計(jì)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(dú)特的換熱件40來加強(qiáng)冷卻效果;小型冷卻風(fēng)機(jī)28的功率為250w，超磁致伸縮棒6長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為10A，頻率為1HZ時(shí)，超磁致伸縮栗3的安全運(yùn)行周期較未改造前增長了40%; (4)配套設(shè)計(jì)了應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，在遇到較極端的高溫情況下，石蠟才會(huì)融化從而啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，正常情況下內(nèi)腔是一個(gè)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(shí))，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單成本較低，無需使用復(fù)雜且成本較高的電控式冷卻系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)了新的動(dòng)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(jìn)出口位置、隔膜25的圓周上又采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封，這種整體式密封方式可以達(dá)到非常好的密封效果，也可以增強(qiáng)活塞的回復(fù)力；(6)設(shè)計(jì)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng)。
[0084]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)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(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，包括安裝在殼體中的粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)，活性炭架上鑲嵌了多個(gè)活性炭，由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸通過由供油栗供油的液動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速;空氣由殼體上部的入口進(jìn)入，依次經(jīng)過粗濾網(wǎng)、活性炭架和細(xì)濾網(wǎng)后經(jīng)殼體下部的出口排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，所述粗濾網(wǎng)的孔徑與所述細(xì)濾網(wǎng)的孔徑之比為殼體內(nèi)最大風(fēng)量與最小風(fēng)量之比。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，所述入口和出口均設(shè)置在殼體的中軸線上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，所述供油栗為超磁致伸縮栗，所述超磁致伸縮栗整體豎直安裝，其包括栗體、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(dòng)線圈、間接冷卻系統(tǒng)和應(yīng)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(dòng)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(dòng)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(dǎo)率的軟磁材料制成，且超磁致伸縮棒的長度與驅(qū)動(dòng)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(shè)置有2個(gè)扣合槽，每個(gè)扣合槽包括豎直布置的滑動(dòng)槽、多個(gè)固定槽和多個(gè)水平布置的連接槽，所述滑動(dòng)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(yù)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(shè)置有2個(gè)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(dāng)卡合部卡合在不同水平位置的固定槽時(shí)，超磁致伸縮棒獲得不同等級的預(yù)壓力;施加預(yù)壓力時(shí)將加壓件下壓，卡合部進(jìn)入滑動(dòng)槽中，水平轉(zhuǎn)動(dòng)加壓件使得卡合部進(jìn)入連接槽，當(dāng)?shù)竭_(dá)固定槽的對應(yīng)位置時(shí)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(shè)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(shí)用于超磁致伸縮棒收縮時(shí)增強(qiáng)活塞的回復(fù)力； 所述單向閥組件包括進(jìn)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(fù)來實(shí)現(xiàn)閥口的開合，閥片的懸臂端與進(jìn)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(gè)小時(shí)保溫的時(shí)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(dòng)活塞做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致栗腔容積變化，兩個(gè)單向閥在交變的壓力差驅(qū)動(dòng)下，交替打開和關(guān)閉，起到了整流作用，最終實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)的單向連續(xù)流動(dòng);單向閥的進(jìn)出口、隔膜的圓周上均采用O形橡膠密封圈進(jìn)行填充密封。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，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(fēng)機(jī)、冷卻入口和冷卻出口，內(nèi)栗體由導(dǎo)熱的軟磁材料制成，冷卻入口設(shè)置在外栗體的上部，冷卻出口設(shè)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(fēng)機(jī)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(yùn)行過程中，當(dāng)檢測到內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度值高于設(shè)定值Tl時(shí)，小型冷卻風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，內(nèi)栗體內(nèi)腔的熱量通過內(nèi)栗體的壁體導(dǎo)出至冷卻腔，同時(shí)冷卻腔內(nèi)的熱空氣在小型冷卻風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)冷卻，從而降低驅(qū)動(dòng)線圈的溫度;所述小型冷卻風(fēng)機(jī)的功率為170W，所述超磁致伸縮棒長度為150mm，驅(qū)動(dòng)電流大小為4A，頻率為10HZ。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，所述應(yīng)急冷卻系統(tǒng)包括應(yīng)急冷卻入口、應(yīng)急冷卻腔和2個(gè)應(yīng)急冷卻出口，2個(gè)所述應(yīng)急冷卻出口設(shè)置在栗體下方的底座中，應(yīng)急冷卻入口設(shè)置在內(nèi)栗體的上部;所述應(yīng)急冷卻出口和應(yīng)急冷卻入口內(nèi)填充有低熔點(diǎn)物質(zhì)，其熔化溫度T2>T1，該低熔點(diǎn)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(yīng)急冷卻出口的截面為倒梯形狀，應(yīng)急冷卻入口的截面設(shè)置成由左至右漸縮的梯形狀;所述應(yīng)急冷卻出口與設(shè)置在其下方的應(yīng)急通風(fēng)腔相連通，應(yīng)急通風(fēng)腔的下表面為斜面，其一端與小型冷卻風(fēng)機(jī)的入口管道相連通，另一端與排蠟口連通；當(dāng)內(nèi)栗體內(nèi)腔的空氣溫度大于Τ2時(shí)石蠟開始熔化，應(yīng)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(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下直接進(jìn)行循環(huán)冷卻;應(yīng)急冷卻出口中融化后的石蠟落入應(yīng)急通風(fēng)腔內(nèi)，并沿著斜面落入排蠟口；所述排蠟口的末端設(shè)置有密閉件，密閉件通過螺栓固定在底座的底部，當(dāng)需要排蠟時(shí)，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(yīng)冷卻腔和應(yīng)急通風(fēng)腔中殘留的石蠟。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型集成空氣過濾系統(tǒng)，其特征是，所述內(nèi)栗體的外表面上還設(shè)置有多個(gè)向外凸起的換熱件，所述換熱件整體呈圓臺(tái)狀，每個(gè)換熱件的側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)螺旋凸起，相鄰兩個(gè)螺旋凸起的螺旋方向相反。
【文檔編號(hào)】F04B53/14GK106076009SQ201610404876
【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