形状记忆合金实现的电控式微型阀门.pdf

一种形状记忆合金实现的电控式微型阀门，其包括进液管、分隔层、喷液管、形状记忆合金驱动器、联动件、阀球、偏动压力弹簧，进液管、喷液管通过分别与分隔层连接固定而相连；阀球置于喷液管内正对喷口管，其远离喷口管一侧与联动件相连，联动件另一端穿过分隔层与形状记忆合金驱动器相连，形状记忆合金驱动器另一端固定于进液管顶部；偏动压力弹簧一端与分隔层相抵，另一端与阀球相连，其处于一定压力状态压迫阀球抵住喷口管使其密闭，由电能控制形状记忆合金驱动器动作而带动阀球进而开闭阀门。本发明造价低，体积小，重量轻，结构简单，装拆简便，易通过改进结构适应某些特定的工农业及生活自动化要求。

1、  一种新型的电控式微型阀门，其特征在于：其包括进液管(3-1)、分隔层(2-1)、喷液管(1-1)、形状记忆合金驱动器(3-2)，进液管(3-1)、喷液管(1-1)通过分别与分隔层(2-1)两端连接固定而相连，形状记忆合金驱动器(3-2)安装于进液管(3-1)、分隔层(2-1)、喷液管(1-1)连接形成的管体内与喷液管(1-1)的阀门联动，且两端加载直流电源控制驱动器(3-2)变形而带动喷液管(1-1)的阀门启闭。

2、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的喷液管(1-1)的阀门为阀球(1-2)，其置于喷液管(1-1)内正对喷口管(1-5)，其远离喷口管(1-5)一侧连接联动件及偏动压力弹簧(1-3)，联动件另一端穿过分隔层(2-1)与形状记忆合金驱动器(3-2)相连，形状记忆合金驱动器(3-2)另一端则固定于进液管(3-1)顶部，偏动压力弹簧(1-3)的另一端与分隔层(2-1)相抵，其处于一定压力状态，压迫阀球(1-2)抵住喷口管(1-5)使其密闭。。

3、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的进液管(3-1)为耐温塑料制成，其靠近顶部两侧设有相对应的进液支管(3-3)及排气支管(3-4)，排气支管(3-4)为可封闭的。

4、  如权利要求3所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的排气支管(3-4)设有内螺纹，通过螺栓(4-1)密封。

5、  如权利要求3所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的进液管(3-1)顶部中间开有小孔，连接件通过小孔将形状记忆合金驱动器(3-2)连接固定。

6、  如权利要求5所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的连接件包括螺栓(4-2)、螺母(4-3)、密封垫片(4-4)、固定垫片(6-5)，螺栓(4-2)依次穿过形状记忆合金驱动器(3-2)、固定垫片(6-5)、进液管(3-1)的小孔、密封垫片(4-4)，并用螺母(4-3)在进液管(3-1)外侧固定，螺栓(4-2)为控制形状记忆合金驱动器(3-2)的控制电极的一端。

7、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的喷液管(1-1)为金属或塑料制成，外形为漏斗形结构，其下部为锥形的凹面结构，并延伸有柱状喷口管(1-5)。

8、  如权利要求7所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的凹面结构的锥体母线相对于水平面的夹角为10-60度。

9、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的分隔层(2-1)为金属制成，其一侧设有接线柱(2-2)，其中间设有穿过联动件的通丝孔(2-3)，通丝孔(2-3)四周设有通液孔(2-4)，接线柱(2-2)为控制形状记忆合金驱动器(3-2)的控制电极的另一端。

10、  如权利要求9所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的通丝孔(2-3)为椭圆形结构，其长轴的宽度容联动件穿过，短轴对联动件导向及限位。

11、  如权利要求9所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的通液孔(2-4)为2-6个。

12、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的进液管(3-1)、分隔层(2-1)、喷液管(1-1)连接固定处设有螺纹，通过螺纹固定。

13、  如权利要求2所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的阀球(1-2)设有带有螺纹的凹孔，通过螺栓(5-1)依次穿过偏动压力弹簧(1-3)底圈、固定垫片(5-3)与带有螺纹的凹孔相配合固定偏动压力弹簧(1-3)。

14、  如权利要求2所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的联动件包括联动金属丝(1-4)、联动金属片(5-2)、(6-3)，金属丝(1-4)两端为挂钩结构，分别与联动金属片(5-2)、(6-3)挂接，联动金属片(5-2)通过螺栓(5-1)固定于偏动压力弹簧(1-3)底圈之上，联动金属片(6-3)通过螺栓(6-1)依次穿过垫片(6-4)、形状记忆合金驱动器(3-2)、联动金属片(6-3)并用螺帽(6-2)固定以与形状记忆合金驱动器(3-2)相连。

15、  如权利要求1所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的形状记忆合金驱动器(3-2)为单程形状记忆合金驱动器。

16、  如权利要求15所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的单程形状记忆合金驱动器为拉力螺旋弹簧形式。

17、  如权利要求1-16任一项所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：其还包括进液管下通液支管(7-1)和喷液管上通液支管(7-2)，分别位于进液管体(3-1)下部和喷液管体上部(1-1)靠近分隔层处。

18、  如权利要求17所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的进液管下通液支管(7-1)和喷液管上通液支管(7-2)通过橡胶软管或者硬质材料的外接管道(7-3)相连，其作为大流量通液孔。

19、  如权利要求17所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的喷液管上通液支管(7-2)密封，进液管下通液支管(7-1)作为排气支管。

20、  如权利要求17所述的新型的电控式微型阀门，其特征在于：所述的进液管下通液支管(7-1)密封，喷液管上通液支管(7-2)作为进液支管。

形状记忆合金实现的电控式微型阀门
技术领域
本发明涉及一种可控阀门元件装置，尤其是一种利用形状记忆合金实现的电能控制阀门。
背景技术
传统的微型阀门通常为电磁式控制方式。这种微型阀门通过电磁线圈产生磁力驱动阀芯离合阀口实现阀门开闭。通常这种阀门造价较高，流通系数较小，且容易受到电压的冲击而损坏。并且，它的控制电压通常为在12V或24V及以上，不适用于一些需要更小电压驱动的应用场合。另外，在某些实际应用情景中，需要利用阀门作一些具体的信号输出，以精确控制水液流通量，以满足自动化控制的需求。而这种传统的阀门因为构造精密，结构复杂，不易被改装，难以满足这些需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种形状记忆合金实现的电控式微型阀门，其结构简单，易于改装以满足不同情况下对阀门不同的要求，具有方便性及多用性。
为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：
一种新型的电控式微型阀门，其包括进液管、分隔层、喷液管、形状记忆合金驱动器，进液管、喷液管通过分别与分隔层两端连接固定而相连，形状记忆合金驱动器安装于进液管、分隔层、喷液管连接形成的管体内与喷液管的阀门联动，且两端加载直流电源控制驱动器变形而带动喷液管的阀门启闭。
进一步，所述的喷液管的阀门为阀球，其置于喷液管内正对喷口管，其远离喷口管一侧连接联动件及偏动压力弹簧，联动件另一端穿过分隔层与形状记忆合金驱动器相连，形状记忆合金驱动器另一端则固定于进液管顶部，偏动压力弹簧的另一端与分隔层相抵，其处于一定压力状态，压迫阀球抵住喷口管使其密闭。
所述的进液管为耐温塑料制成，其靠近顶部两侧设有相对应的进液支管及排气支管，排气支管为可封闭的。
所述的排气支管设有内螺纹，通过螺栓密封。
所述的进液管顶部中间开有小孔，连接件通过小孔将形状记忆合金驱动器连接固定。
所述的连接件包括螺栓、螺母、密封垫片、固定垫片，螺栓依次穿过形状记忆合金驱动器、固定垫片、进液管的小孔、密封垫片，并用螺母在进液管外侧固定，螺栓为控制形状记忆合金驱动器的控制电极的一端。
所述的喷液管为金属或塑料制成，外形为漏斗形结构，其下部为锥形的凹面结构，并延伸有柱状喷口管。
所述的凹面结构的锥体母线相对于水平面的夹角为10-60度。
所述的分隔层为金属制成，其一侧设有接线柱，其中间设有穿过联动件的通丝孔，通丝孔四周设有通液孔，接线柱为控制形状记忆合金驱动器的控制电极的另一端。
所述的通丝孔为椭圆形结构，其长轴容联动件穿过，短轴对联动件导向及限位。
所述的通液孔为2-6个。
所述的进液管、分隔层、喷液管连接固定处设有螺纹，通过螺纹固定。
所述的阀球设有带有螺纹的凹孔，通过偏动弹簧紧固螺栓依次穿过偏动压力弹簧底圈、偏动弹簧固定垫片与带有螺纹的凹孔相配合固定偏动压力弹簧。
所述的联动件包括联动金属丝、阀球联动金属片、形状记忆合金联动金属片，金属丝两端为挂钩结构，阀球联动金属片通过偏动弹簧紧固螺栓固定于偏动压力弹簧底圈之上，且与金属丝的一端挂钩挂接；金属丝的另一端挂钩与形状记忆合金联动金属片挂接，且形状记忆合金联动金属片通过形状记忆合金底端压接螺栓依次穿过形状记忆合金底端压合垫片、形状记忆合金驱动器、形状记忆合金联动金属片并用形状记忆合金底端压接螺帽固定以与形状记忆合金驱动器相连。
所述的形状记忆合金驱动器为单程形状记忆合金驱动器。
所述的单程形状记忆合金驱动器为拉力螺旋弹簧形式。
其还包括进液管下通液支管和喷液管上通液支管，分别位于进液管体下部和喷液管体上部靠近分隔层处。
所述的进液管下通液支管和喷液管上通液支管通过橡胶软管或者硬质材料的外接管道相连，其作为大流量通液孔。
所述的喷液管上通液支管密封，进液管下通液支管作为排气支管。
所述的进液管下通液支管密封，喷液管上通液支管作为进液支管。
由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：
(1)结构简单，制造生产容易，安装拆卸方便。本发明所述结构中，除了喷液管体和进液管体以及分隔层需要单独开模制造外，其余零件都可以很方便地在市场中找到。组装大多通过螺纹紧固，按照上面所述组装操作步骤能够很容易地将各部分连接成为一个整体，拆卸时同样如此。当出现故障时，本发明所述阀门元件能够在拆卸后，换掉故障部分继续正常工作。
(2)成本较电磁阀低。主要是指制造成本，同时包括更换维修成本。传统的电磁阀主要成本集中在阀芯上，市场价位在20元左右，而本发明所述阀门元件，其核心元件是记忆合金驱动器，成本可控制在5元左右(本发明在设计过程中利用形状记忆合金驱动器尺寸在丝径0.6mm、内径4mm且圈数为10圈，其价格在5元一个)。
(3)可改造空间大，适合生活及工业中自动化的需要。可以通过适当的改造，在进液管体内部增加适当的传感结构，利用形状记忆合金驱动器以及联动金属丝的上下位移这一工作特性，实现对元件工作状态以及故障与否等问题的判断。
(4)驱动电压可较电磁阀低。传统微型电磁阀通常驱动电压在12V及以上，本发明中的形状记忆合金驱动器，其逆相变温度在55摄氏度左右，驱动电压在设计时同样为12V。当通过设计，使形状记忆合金驱动器逆相变变温度在低于上述温度(例如逆相变温度为40摄氏度)时，可以进一步降低驱动电压。
(5)传统微型电磁阀和本发明所述阀门元件同样具有体积小巧，重量轻巧、噪音几乎为零的特点，本发明所述阀门元件可以通过进一步改造使其体积和重量进一步减少。
附图说明
图1是本发明的阀门元件整体构造图。
图2是图1的外部左视图。
图3是图1的底部正视图。
图4是图1中结构分隔层的俯视视图。
图5是图1中形状记忆合金驱动器、联动金属丝、偏动压力弹簧以及阀球的整体连接示意图。
图6是图5中下面部分阀球和偏动压力弹簧连接方式示意图。
图7是图5中形状记忆合金驱动器和联动金属丝固定连接的方式示意图。
图8是图5中形状记忆合金驱动器在顶部固定方式的示意图。
图9是本发明的阀门元件初始化充入水液实施方式的示意图。
图10是本发明的阀门元件在初始化充入水液过程中，水液不充入进液管体内腔的实施方式示意图。
图11是本发明的阀门元件外接控制电路实施方式的示意图。
图12是本发明的阀门元件控制通路示意图。
图13是本发明的阀门元件在形状记忆合金驱动器通电受热时工作示意图，并示意了此时阀门开启水液流入和水液流出的方向。
图14是具体实施方式二所述在图1所示结构的基础上，本发明的阀门元件改进设计形式的结构组成示意图。
图15是具体实施方式二中第一种子实施方式的应用示意图一。
图16是具体实施方式二中第一种子实施方式的应用示意图二。
图17是具体实施方式二中第二种子实施方式的应用示意图。
图18是具体实施方式二中第三种子实施方式的应用示意图。
图19是具体实施方式三所述本发明的阀门元件通过放置在高位的储液缸所形成的液位差压力进行喷液的应用示意图。
图20是具体实施方式四所述本发明的阀门元件通过连接软管到存有高压气体的密封容器瓶中，利用气压力进行喷液的应用示意图。
图21是具体实施方式五所述本发明的阀门元件在仿生六足湿吸爬壁机器人上的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
如图1～图8所示，本发明的新型阀门元件使用形状记忆合金作为开关阀门的动作执行部件。从整体构成来讲，包含喷液管、分隔层、进液管三大部分，主要结构包括喷液管体1-1、阀球1-2、偏动压力弹簧1-3、联动金属丝1-4、喷口管1-5、分隔层2-1、接线柱2-2、通丝孔2-3、通液孔2-4、进液管体3-1、形状记忆合金驱动器3-2、进液支管3-3、排气支管3-4、排气管密闭螺栓4-1、顶部固定螺栓4-2、顶部固定螺帽4-3、密闭垫片4-4。
在上层的进液管体3-1中，装有形状记忆合金驱动器3-2，形状记忆合金驱动器3-2上部通过顶部固定螺栓4-2，与进液管体3-1顶部外侧的顶部固定螺帽4-3固定，在顶部固定螺帽4-3和进液管体3-1顶部外侧之间夹有密闭垫片4-4，用以进行密封防止渗水漏液，在顶部固定螺栓4-2头部和形状记忆合金驱动器3-2之间隔着和形状记忆合金顶部固定垫片6-5，以使固定更加牢固。
下层的喷液管体1-1内装有偏动压力弹簧1-3，它处于一定的压缩状态，以产生压力压迫阀球1-2和喷液管体1-1前端内部凹面密合达到关闭水流作用。阀球1-2可由塑料制成，并在喷口相反一侧开有带螺纹的凹孔。阀球1-2通过偏动弹簧紧固螺栓5-1和偏动压力弹簧1-3底圈固定，并且在偏动压力弹簧1-3和阀球1-2之间还置有偏动弹簧固定垫片5-3。偏动压力弹簧1-3和偏动弹簧紧固螺栓5-1之间夹着与联动金属丝1-4底端钩状头相挂接的阀球联动金属片5-2。联动金属丝1-4从分隔层2-1中心椭圆形的通丝孔2-3中穿出后，顶端进入进液管体3-1腔内，其顶端钩状头和形状记忆合金联动金属片6-3挂接在一起。形状记忆合金联动金属片6-3、形状记忆合金驱动器3-2的底圈以及形状记忆合金底端压合垫片6-4被形状记忆合金底端压接螺栓6-1和形状记忆合金底端压接螺帽6-2从下到上依次串接连合并夹压固定起来。
分隔层2-1上部分和进液管体3-1通过螺纹紧固结合，下部分与喷液管体1-1同样依靠螺纹紧固的方式联接。通过这样的方式，分隔层2-1承上启下地将上下管体组合在了自己的上下两端，形成了一个整体，成为了一个精巧的功能元件。
在分隔层2-1的中心位置是通丝孔2-3，其俯视形状为近似椭圆形的小孔，椭圆的长轴方向宽度保证了带有挂钩的联动金属丝在装配时能顺利穿过，而短轴方向宽度则对于联动金属丝1-4起到了导向并限制其偏移程度的作用。围绕椭圆四周，有2至6个通液孔2-4，这些孔保证了水液能从上方进液管体3-1的内腔顺利流到下面喷液管体1-1的内腔里，从而保证阀门顺利的控制水流的喷射流出。分隔层2-1侧面圆周上，为支出的接线柱2-2，它和顶部固定螺栓4-2共同组成控制形状记忆合金3-2动作的电极的两个端接头。
组装操作和工作方式原理介绍：
1.本发明内容涉及具体的装配顺序。装配的具体步骤是：先将偏动压力弹簧1-3、偏动弹簧固定垫片5-3和阀球1-2以及阀球联动金属片5-2通过偏动弹簧紧固螺栓5-1固定，然后装入喷液管体1-1内，阀球联动金属片5-2钩挂上联动金属丝1-4，联动金属丝1-4穿过分隔层2-1中心的通丝孔2-3，分隔层2-1顺着联动金属丝1-4朝下压在偏动压力弹簧1-3上，并往下与喷液管体1-1通过螺纹旋紧结合在一起。然后，将形状记忆合金驱动器3-2的下端底圈与形状记忆合金联动金属片6-3、形状记忆合金底端压合垫片6-4通过形状记忆合金底端压接螺栓6-1和形状记忆合金底端压接螺帽6-2压合连接在一起，并与联动金属丝1-4钩挂在一起。其后，将形状记忆合金3-2的上端与顶部固定垫片6-5通过顶部固定螺栓4-2串接起来，但此刻不要通过顶部外侧的顶部固定螺帽4-3固定在进液管体3-1顶部。其后，将形状记忆合金驱动器3-2放入进液管体3-1内，并使顶部固定螺栓4-2的螺杆通过进液管体3-1的顶部通孔。再后，通过螺纹配合，将进液管体3-1旋紧固定在分隔层2-1的另一端。最后，在进液管体3-1顶部外侧的顶部固定螺栓4-2的螺杆上套置一个密闭垫片4-4，并通过顶部固定螺帽4-3将形状记忆合金驱动器3-2牢牢地固定在进液管体顶部。
2.本发明内容所述装置的工作方式为利用通电形式控制形状记忆合金驱动器3-2实现阀门的开闭。由于本发明中形状记忆合金驱动器3-2为单程形状记忆合金且为拉力弹簧形式，所以，当形状记忆合金驱动器3-2通电发热继而产生形状恢复时，会产生巨大的恢复收缩力，通过联动金属丝1-4的带动，阀球1-2被拉起从而离开喷口，此时液体可从喷口处喷出。断电后，形状记忆合金驱动器3-2开始冷却并进入到低温态。因为形状记忆合金在低温态时，产生形变所需外力很小，所以在偏动压力弹簧1-3的推力作用下，阀球1-2被重新压合在喷液管体1-1前端内部凹面上，堵住水液流动，闭合阀门，同时因为联动金属丝1-4的作用，带动形状记忆合金驱动器3-2伸长，为下次通电工作做准备。
在本发明的设计中，包含有以下几个关键性的设计要点：
1.本发明包含对形状记忆合金驱动器3-2控制通路的设计。为了避免在进液管体3-1内腔里面放置导线而增加一些多余的体积，不利于元件的微型化，同时，为了避免由于放置导线在腔体内部并需要引出而导致出现密封不严、装配复杂化、阻塞水流通路以及绕线卡位等问题，本发明内容设计了通过分隔层2-1、偏动压力弹簧1-3和联动金属丝1-4串联组成导电通路的控制回路形式。由于分隔层2-1为金属材料，进液管体3-1和喷液管体1-1都被设计为耐温绝缘材料制成，所以分隔层2-1和形状记忆合金驱动器3-2不直接连接形成通路；而偏动压力弹簧1-3为金属，并且它的上部与分隔层2-1接触，下部通过偏动弹簧紧固螺栓5-1和阀球联动金属片5-2与联动金属丝1-4下端连接在一起，联动金属丝1-4上端又与形状记忆合金驱动器3-2下端通过形状记忆合金联动金属片6-3联接在一起；所以通过这样的关系，分隔层2-1就能通过偏动压力弹簧1-3和联动金属丝1-4与形状记忆合金驱动器3-2的下端形成等电位了。分隔层2-1上的接线柱2-2自然成了电极的一端了。
2.一般的应用中，形状记忆合金驱动器3-2直接暴露在空气中，冷却过程非常的缓慢(根据实验所测，一个逆相变温度在50摄氏度左右，丝径在0.6mm的形状记忆合金弹簧在室温20度情况下，冷却时间在10秒左右)，在空气中冷却难以实现阀门元件快速关闭的功能作用。本发明在设计中考虑了当通电发热后，形状记忆合金驱动器3-2在断电闭合阀门时迅速冷却的需要。由于进液支管3-3处的水液不断通过形状记忆合金驱动器3-2所在的进液管体3-1内腔进入喷液管体1-1内，进而流出阀门，因此当断电后，形状记忆合金驱动器3-2可被迅速地冷却(据实验所测，冷却直到相变完成的时间最多不超过2秒)。
3.本发明内容含有对排气支管3-4的设计。由于在初始状态时，阀门腔体内全是空气，没有水液，而阀门喷口管1-5上的出水喷口是被阀球1-2堵住的，因此，气体将会驻留腔体内部并堵住进液支管3-3上进水口，此时将排气支管3-4上的排气管密闭螺栓4-1旋紧，则液体很难从进液支管3-3流入。此时，将阀门喷口朝下，垂直放置，并将排气支管3-4上的排气管密闭螺栓4-1旋出，则水液可顺利流入阀门腔体内。当排气支管3-4处有液体流出时，则表示水液已充满整个腔体。
4.形状记忆合金在空气中加热恢复形状迅速但冷却进入低温相非常缓慢，而在水中冷却快，但加热时耗能大且相比空气环境中较迟缓。本发明中的设计可以一定程度地克服在这两个环境中形状记忆合金所表现出的缺点。所谓一定程度是指，这时需要本发明中的阀门必须是竖直放置的，且喷液管口朝下，如果需要倾斜放置，倾斜角度最好不超过45度。在此形式下，当初始化充入水液时，可以不必等到排气支管3-4渗出水液再旋上排气管密闭螺栓4-1。此时，内部留有一定量的空气，并且在喷液管体1-1内存有水液。空气的留存量足够多时，可保证阀门闭合时，形状记忆合金驱动器3-2处于空气环境。通电时，形状记忆合金驱动器3-2可被迅速加热开始工作并拉起阀球1-2打开阀门。此时进液支管3-3开始流入水液，并不断冲刷形状记忆合金驱动器3-2。当断电时，由于水液冲刷的作用，形状记忆合金驱动器3-2可以被迅速地冷却，使偏动压力弹簧1-3开始工作，压合阀球1-2和喷液管体1-1前端内部凹面，关闭阀门。
5.本发明还对喷口管1-5及喷液管体1-1前端凹面斜度进行了设计。喷口管1-5呈圆筒状支出，和进液支管3-3的作用类似，是为了与外部管道相连接，以利于实际应用。喷液管体1-1前端凹面锥体的母线相对水平面的倾斜角度不宜过大和过小，过大(喷液管体1-1前端呈尖锥形)将使得水液流动难以畅通，因此，一般最大角度应该限制在60度以内；而过小趋于0度(喷液管体1-1前端凹面趋于水平)则使得阀球1-2在开启后闭合时无法回到原来位置堵住喷液口，一般倾角不宜小于10度。在本发明设计中，设计的凹面锥体母线相对于水平面的夹角为30度。
6.本发明包含所设计的改进型。改进型中加入了进液管下通液支管7-1和喷液管上通液支管7-2，这两者在应用中有多种作用和好处。以下具体实施方式二中将进行具体说明。
具体实施方式一：参见图9～图13，本实施方式为普通一般应用模式。主要结构包括喷液管体1-1、阀球1-2、偏动压力弹簧1-3、联动金属丝1-4、喷口管1-5、分隔层2-1、接线柱2-2、通丝孔2-3、通液孔2-4、进液管体3-1、形状记忆合金驱动器3-2、进液支管3-3、排气支管3-4、排气管密闭螺栓4-1、顶部固定螺栓4-2、顶部固定螺帽4-3、密闭垫片4-4。进液管体3-1和喷液管体1-1通过螺纹连接于分隔层2-1上下端构成阀门的阀体；形状记忆合金驱动器3-2作为核心的驱动力提供者，其一端通过顶部固定螺栓4-2和顶部固定螺帽4-3以及密闭垫片4-4固定于进液管体3-1内部顶端，另一端的底圈通过形状记忆合金底端压合垫片6-4、形状记忆合金底端压接螺栓6-1和形状记忆合金底端压接螺帽6-2和形状记忆合金联动金属片6-3固定在一起；在分隔层2-1下面的喷液管体1-1内部，置有偏动压力弹簧1-3，其一端和分隔层2-1底面相抵靠，另一端通过偏动弹簧紧固螺栓5-1和偏动弹簧固定垫片5-3与阀球1-2以及阀球联动金属片5-2固定在一起；联动金属丝1-4作为传动构件，中间的丝体部分穿过分隔层的通丝孔2-3，其上下两端的钩状体分别与形状记忆合金联动金属片6-3和阀球联动金属片5-2相挂接，从而将形状记忆合金驱动器3-2和阀球2-1以及偏动压力弹簧关联在了一起。
工作原理和方式：
初始化时，需要预先充入液体。液体可以充满整个阀门腔体，也可在一直竖直且喷口朝下地放置时，充满喷液管体1-1内腔即止(通过预先估计需要的液体量适量充入腔体)。初始化充液时，需要先旋出排气支管3-4上的排气管密闭螺栓4-1，然后通过进液支管3-3所外接的管道充入液体。充好液体之后，旋紧排气管密闭螺栓4-1，即可开始工作。
工作时，通过接在接线柱2-2和顶部固定螺栓4-2上的导线，从外部输入一定电流，并通过分隔层2-1、偏动压力弹簧1-3以及联动金属丝1-4，将此电流供给形状记忆合金驱动器3-2。形状记忆合金驱动器3-2在电流作用下发热，达到逆相变点，开始恢复形状。由于本发明中所用形状记忆合金驱动器3-2为拉力弹簧形式，恢复形状时，产生收缩的动作，并产生强大的回复力，这个回复力带动联动金属丝1-4往阀门喷口反方向运动，继而带动阀球1-2离开喷液管体1-1内部前端凹面。阀门开启，喷口处的水开始通过喷口管1-5往外喷射。当断电时，形状记忆合金驱动器3-2在水流冲刷作用下，迅速冷却，开始转变为马氏体相，此时，形状记忆合金驱动器3-2变得相当松软，拉动力迅速变小。而偏动压力弹簧1-3此时仍保持收缩状态，形成巨大的推动力，推动阀球1-2复位，重新压合在喷液管体1-1内部前端凹面上，堵住喷口，关闭阀门。而由于联动金属丝1-4的作用，使得形状记忆合金驱动器3-2在拉力作用下，被拉伸并产生形变。这样就完成了一次对水液流体通断的控制。如上述过程反复进行，即可不断地控制水液流体的运动。
具体实施方式二：参见图14～图18，这是针对具体实施方式一中设计形式的改进方案。具体实施方式一中的设计虽然简单可行，但是在应用中存在不够灵活的问题。本具体实施方式中，结构如图14所示，主要结构与具体实施方式一中所述结构及其连接方式基本相同：仍然包括喷液管体1-1、阀球1-2、偏动压力弹簧1-3、联动金属丝1-4、喷口管1-5、分隔层2-1、接线柱2-2)、通丝孔2-3、通液孔2-4、进液管体3-1、形状记忆合金驱动器3-2、进液支管3-3、排气支管3-4、排气管密闭螺栓4-1、顶部固定螺栓4-2、顶部固定螺帽4-3、密闭垫片4-4，但其还增加了的进液管下通液支管7-1和喷液管上通液支管7-2，分别位于进液管体3-1下部和喷液管体上部1-1靠近分隔层处。具体的实施中，当给这两者旋上螺栓进行紧固密封后，便和具体实施方式一所述的应用形式和内容相同。
增加的这两个结构有三种应用方式，即以下所述三种子实施方式。
第一种子实施方式：由于分隔层2-1上的通液孔2-4较为细小，可能难以符合一些需要较大流量场合的需要，并且通液孔2-4太小还容易造成流通路径的堵塞，所以在这样的情况下，可以把进液管下通液支管7-1和喷液管上通液支管7-2用外接管道7-3连接起来，管道的连接方式具体有如图15和图16所示的两种。图15中是利用橡胶软管连接而实现外接管道7-3的安装。橡皮软管容易破漏，所以图16示意了利用硬质材料制成的外接管道7-3，并通过外接紧固螺帽7-4将这个管道压合密封在进液管下通液支管7-1和喷液管上通液支管7-2上。当然，用硬质材料实现外接管道7-3连接的前提条件是，进液管体和喷液管体旋紧装配于分隔层上时，进液管下通液支管7-1和喷液管上通液支管7-2必须朝向同一方向，这需要加工制造时的精密配合。
第二种子实施方式：如图17所示，这种方式的特点是在初始化加入液体时，进液的方式和具体实施方式一所述的不同，此时，须将进液管体3-1上的排气支管3-4密封起来，同时用螺栓紧固密封喷液管上通液支管7-2，液体从进液支管3-3流入后，当有液体从进液管下通液支管7-1流出时，表示液体已经充满整个喷液管体1-1内腔，并且分隔层2-1的通液孔2-4畅通。由于进液管下通液支管7-1通孔靠近分隔层2-1，所以此时水液基本不会浸没住形状记忆合金驱动器3-2。然后紧固密封进液管下通液支管7-1，开始工作。工作时，阀门须竖直放置，喷口朝下。阀门闭合时，形状记忆合金驱动器3-2处于空气环境，加热迅速，开启阀门；此后，液体从进液支管3-3流入，断电后，形状记忆合金驱动器3-2可被迅速冷却，并使阀门迅速闭合。
第三种子实施方式：如图18所示，在上述第二种子方式所述的初始化加液过程完毕后，用螺栓紧固密封进液支管3-3，并且使阀门竖直放置，喷口朝下。工作时，从进液管下通液支管7-1或喷液管上通液支管7-2进液。这种方式下，形状记忆合金驱动器3-2被通电加热后，不会被水液冲刷，断电也不会由于液体的冲刷迅速冷却。其散热冷却过程是在密闭空气环境中自然完成的，这个过程较为缓慢。当需要延迟阀门关闭，并且希望能节省能耗时，此可应用此实施方式所述的方法。
具体实施方式三：如图19所示，这是本发明的实际应用方式之一。储液缸8-1置于阀门体的上方，并且储液缸8-1为开放容器，与外界大气压相连通。由于储液缸8-1液面高于阀门喷口所在位置的水位，阀门里的水体受到由液位落差所形成的水压的作用。当通电使形状记忆合金驱动器3-2动作并开启阀门时，水液就能在上述的水压作用下被喷射而出。
具体实施方式四：如图20所示，为本发明实际应用方式之二。与具体实施方式三所述的应用方式不同的是，本实施方式中不利用储液缸8-1在上方形成的液位差喷射液体。本实施方式中通过将进液支管3-3所连的管道插入一个密封容器瓶8-2中，此容器内部包含有较高压气体，当阀门开启后，这些高压气体所产生的气动力会压迫阀门喷口的水液使之喷射而出。
具体实施方式五：如图21所示，这是本发明应用实例示意。这个实例中，本发明应用于一种被称为仿生六足湿吸爬壁机器人9-1的运动装置之上。这种机器人模仿蚂蚁、蟋蟀等昆虫分泌粘性液体附着并运动于垂直壁面之上的爬壁方式，需要不断在其运动肢体9-2的前端足掌9-3或其所面对的壁面上喷射一些液体，以使其能够像昆虫一样在垂直壁面上自由运动。具体的布置方式为，在爬壁机器人9-1躯干靠近运动肢体9-2位置，分别垂直放置六个阀门元件，阀门的进液支管3-3所接管道末端伸入安装在爬壁机器人背部的密闭储液池9-4，此密闭储液池9-4内充有高压气体；阀门的喷口管1-5所接管道和安装在足掌前端的微喷头9-5相连。阀门初始化充液时，将液体充满喷液管体1-1内腔即止。这样，既能很容易地加热处于空气中的形状记忆合金，又能在断电时使形状记忆合金迅速冷却，实现阀门的快速通断，最终实现爬壁机器人9-1喷液爬壁的功能。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。