涂福泉，毛阳，刘小双

(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉 430081)

磁控形状记忆合金 (MSMA)是一种新型的功能材料，具有在电磁场的激励下响应时间短、单位长度上能产生较大的驱动位移等优点。曾经广泛使用的智能材料有压电材料、磁致伸缩材料、形状记忆合金等，这些新材料的优势在于能在精度、效率和轻量上达到新标准［1］。但是相比于新型的MSMA，这些材料有一定的局限性，比如压电陶瓷的输出位移小;温控记忆合金，只有在一定的温度范围内进行塑性变形;而形状记忆材料的缺点是反应迟缓、效率低下［2］。本文作者将MSMA材料用于伺服阀上，高效的将电能转化为机械能，解决了目前新型功能材料伺服阀驱动器存在的输出位移量偏小、频率低等问题，具有很好的应用前景。

1 伺服阀直线驱动器设计

先导式结构伺服阀能够利用先导阀，控制压力变化进而推动主阀芯移动，有效驱动大尺寸滑阀运动，增加伺服阀的流量。MSMA材料由马氏体组织构成，在磁诱导下马氏体重新排列，以满足需要的具体工况下各种执行机构的需要［3-4］，各种形变的MSMA材料如图1所示。

图1 MSMA材料的形变示意图

伺服阀驱动器的结构设计如图2所示，由小流量的先导阀、大流量的主阀以及MSMA驱动器组成。MSMA材料在磁场的作用下，伸长后不能自行恢复变形，选择弹簧2来给MSMA材料3提供恢复变形的反向力。口形铁芯4上下端分别缠绕直流绕组和交流绕组，直流绕组产生直流I0，用来产生偏执磁场，可以通过调节电阻的大小，来获得理想的磁偏。……