本发明专利技术公开了一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器，属于作动器相关技术领域，其通过设置介电弹性体推销器、滑块和行程放大单元匹配工作，基于介电弹性体通电后伸长的特性来驱动推销和滑块移动，再将滑块的移动转化为行程放大单元中两连杆的相对转动，继而由行程放大机构将滑块的行程放大传递到插拔件上，完成插拔件的插/拔工序。本发明专利技术的作动器，其结构简单，设置简便，通过行程放大机构可大幅放大滑块的滑动行程，整个过程控制简单，可恢复性强，精度高，并可通过改变行程放大单元的设置数量和/或滑块的滑动距离来实现作动器行程驱动距离的改变，从而大大提升作动器的兼容性，实现作动器的大行程控制，具有较好的推广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器
本专利技术属于作动器相关
，具体涉及一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器。
技术介绍
作动器作为一种行程控制机构，在多个领域得到了广泛的应用，如机电系统和武器系统中；随着现代工业和科学技术的不断发展，对作动器的性能也提出了更多的要求，使得其不断向小型化、大行程、高响应速度等方向发展。在现有技术中，传统的作动器大多是基于电磁或者火药直接驱动来完成作动过程，其中，电磁驱动的作动器主要由衔铁、轭铁、线包组件、弹簧、销子等组成，利用线包组件通电后产生磁场，使软磁材料制作的衔铁、轭铁磁化，衔铁与轭铁的磁力克服弹簧抗力，衔铁运动带动销子运动，继而完成作动器的作动过程，该结构往往存在着驱动力较小、驱动行程较短等问题；而火药驱动的作动器主要是利用火药燃烧产生气体驱动活塞做功，由活塞带动销子运动来完成作动器的作动过程，但是，受结构、气体压力传递方向和密封等因素影响，火药驱动器在实际应用中往往存在着可靠性低、能量转换效率低、安全性差等问题，且火药驱动的作动器往往为一次性驱动，即作动器的驱动是不可恢复式的，因而其应用范围往往比较局限，无法有效适用于需要循环驱动的应用环境，具有较大的局限性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器，其通过设置介电弹性体推销器、滑块和行程放大单元匹配工作，基于介电弹性体通电后伸长的特性来驱动推销和滑块移动，再将滑块的移动转化为行程放大单元中两连杆的相对转动，继而由至少一个行程放大单元将滑块的滑动行程放大并传递到作动器一端的插拔件上，完成插拔件的插/拔工序，有效实现了作动器的大行程控制，扩大了作动器的应用范围。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器，包括内部中空并呈筒状结构的壳体和分别设置在所述壳体两端的底座与插拔件，其特征在于，所述底座固定设置于所述壳体的一端，其与所述插拔件之间设置有行程放大机构，且在所述壳体的另一端上对应所述插拔件固定设置有压螺，以及在所述底座上设置有两个介电弹性体推销器，并对应两所述介电弹性体推销器分别设置有滑块；其中，所述行程放大机构包括至少一个行程放大单元，所述行程放大单元由一对连杆交叉设置而成，两所述连杆的交叉处以转动轴活动连接，以使得两所述连杆可绕该转动轴相对转动，继而该行程放大机构的一端可通过该侧的两所述连杆端部活动连接所述插拔件的一侧，且该行程放大机构的另一端可通过该侧的两所述连杆端部分别活动连接对应的所述滑块；所述插拔件呈阶梯轴结构，其一端为外径较小的插拔端，另一端为外径较大的限位端，对应所述插拔端在所述压螺上开设有贯穿两端面的第一通孔，所述插拔端可对应穿过并突出该第一通孔，并以所述限位端的端面抵接所述压螺的内表面，以完成所述插拔件的引导和限位；两所述滑块分别与对应介电弹性体推销器的推销匹配连接，并可在两所述介电弹性体推销器的驱动下进行相向运动或者背离运动，即两对应连接在所述滑块上的连杆端部可由两所述滑块驱动进行相向运动或者背离运动，使得连接所述滑块的所述连杆另一端与所述底座的距离增大或者缩小，继而可通过所述行程放大机构的行程放大，将所述滑块的滑动行程放大成所述插拔件远离或者靠近所述底座的移动行程，从而完成所述插拔件的插过程或者拔过程。作为本专利技术的进一步改进，所述介电弹性体推销器包括弹簧、介电弹性体、小滑块、大滑块和推销；其中，所述大滑块可固定设置在所述底座的上表面上，所述弹簧的两端分别固定连接在所述小滑块和所述大滑块上；所述介电弹性体呈圆管状并包绕在所述弹簧的外周上，该介电弹性体的两端分别固定套设在所述小滑块和所述大滑块的外周上，且所述推销沿所述弹簧的轴向设置，其固定设置在所述小滑块背离所述弹簧的一侧；以及所述弹簧在所述介电弹性体推销器初始状态下处于预压缩状态，所述介电弹性体在该初始状态下处于预拉伸状态，两状态相互平衡以使得所述介电弹性体的长度得以保持不变，继而所述介电弹性体可在所述介电弹性体推销器通电后受静电作用进一步拉伸，使得所述介电弹性体的长度增加，所述弹簧恢复原长，从而带动所述推销运动。作为本专利技术的进一步改进，两所述介电弹性体推销器相互背离设置在所述底座上端面的中部，两所述推销的端部相互背离设置，以推动两所述滑块进行相互背离运动，从而完成所述插拔件的拔过程。作为本专利技术的进一步改进，两所述介电弹性体推销器分别相对设置于所述底座上端面的两侧，两所述推销的端部相对设置，以推动两所述滑块进行相向运动，从而完成所述插拔件的插过程。作为本专利技术的进一步改进，所述行程放大单元的设置数量为1～5个。作为本专利技术的进一步改进，所述行程放大单元为依次串联设置的多个，相邻两所述行程放大单元之间通过对应连杆的端部对正后以所述转动轴活动连接。作为本专利技术的进一步改进，各所述连杆的两端分别开设有通孔，以用于所述转动轴依次穿过相互对正的两所述通孔而实现两相邻所述连杆的活动连接。作为本专利技术的进一步改进，在所述连杆一端开设有所述通孔的部位设置有弧形凸起，并在该连杆另一端开设有所述通孔的部位设置有弧形凹槽，所述弧形凸起可对应嵌入另一所述连杆端部的所述弧形凹槽中，且所述弧形凸起嵌入所述弧形凹槽后两端部的所述通孔刚好对正。作为本专利技术的进一步改进，所述滑块上设置有轴线相互垂直的驱动孔和连接轴，所述驱动孔可对应与所述推销的端部匹配连接，且所述连接轴可对应穿过所述连杆端部的通孔，实现所述连杆和所述滑块的活动连接。作为本专利技术的进一步改进，所述行程放大单元中的两所述连杆长度相等，且所述转动轴分别穿过两所述连杆的中部以完成两所述连杆的交叉设置。作为本专利技术的进一步改进，各所述行程放大单元中两所述连杆的长度相等，且任意两所述行程放大单元中的两对所述连杆的长度相等或者不等。作为本专利技术的进一步改进，在所述底座的上端面上分别对应两所述滑块开设有凹槽，所述滑块可对应嵌入所述凹槽中并在该凹槽中往复滑动，继而由该凹槽的开设长度来控制对应滑块的行程距离。作为本专利技术的进一步改进，所述底座为圆盘形结构，其外周上开设有螺纹，以使得该底座可与所述壳体以螺纹连接。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术的基于介电弹性体驱动的大行程作动器，其设置介电弹性体推销器、滑块和行程放大单元匹配工作，基于介电弹性体通电后伸长的特性来驱动推销和滑块移动，再将滑块的移动转化为行程放大单元中两连杆的相对转动，且通过优选设置两介电弹性体推销器的位置，使得至少一个行程放大单元将滑块的滑动行程放大并传递到作动器一端的插拔件上，完成插拔件的插/拔工序，行程放大机构的设置有效提升了作动器一端插拔件的行程距离，实现了作动器的大行程控制；(2)本专利技术的基于介电弹性体驱动的大行程作动器，其通过在底座上对应滑块开设相应的凹槽，使得滑块可在凹槽中滑动，从而实现了滑块滑动距离的精确控制，保证了插拔件行程控制的精确性，且通过改变凹槽的长度，可对应改变滑块的滑动距离，从而改变插拔件的行程距离，有效提升了作动器的行程可控性和兼容性；(3)本专利技术的基于介电弹性体驱动的大行程作动器，其可通过改变行程放大单元的设置数量和各行程放大单元中连杆的设置长度，有效改变作动器的行程距离，扩大了作动器行程距离的控制范围，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器，包括内部中空并呈筒状结构的壳体(6)和分别设置在所述壳体(6)两端的底座(5)与插拔件(4)，其特征在于，所述底座(5)固定设置于所述壳体(6)的一端，其与所述插拔件(4)之间设置有行程放大机构(1)，且在所述壳体(6)的另一端上对应所述插拔件(4)固定设置有压螺(7)，以及在所述底座(5)上设置有两个介电弹性体推销器(2)，并对应两所述介电弹性体推销器(2)分别设置有滑块(3)；其中，所述行程放大机构(1)包括至少一个行程放大单元，所述行程放大单元由一对连杆交叉设置而成，两所述连杆的交叉处以转动轴(103)活动连接，以使得两所述连杆可绕该转动轴(103)相对转动，继而该行程放大机构(1)的一端可通过该侧的两所述连杆端部活动连接所述插拔件(4)的一侧，且该行程放大机构(1)的另一端可通过该侧的两所述连杆端部分别活动连接对应的所述滑块(3)；所述插拔件(4)呈阶梯轴结构，其一端为外径较小的插拔端，另一端为外径较大的限位端，对应所述插拔端在所述压螺(7)上开设有贯穿两端面的第一通孔，所述插拔端可对应穿过并突出该第一通孔，并以所述限位端的端面抵接所述压螺(7)的内表面，以完成所述插拔件(4)的引导和限位；两所述滑块(3)分别与对应介电弹性体推销器(2)的推销(205)匹配连接，并可在两所述介电弹性体推销器(2)的驱动下进行相向运动或者背离运动，即两对应连接在所述滑块(3)上的连杆端部可由两所述滑块(3)驱动进行相向运动或者背离运动，使得连接所述滑块(3)的所述连杆另一端与所述底座(5)的距离增大或者缩小，继而可通过所述行程放大机构(1)的行程放大，将所述滑块(3)的滑动行程放大成所述插拔件(4)远离或者靠近所述底座(5)的移动行程，从而完成所述插拔件(4)的插过程或者拔过程。...
【技术特征摘要】
1.一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器，包括内部中空并呈筒状结构的壳体(6)和分别设置在所述壳体(6)两端的底座(5)与插拔件(4)，其特征在于，所述底座(5)固定设置于所述壳体(6)的一端，其与所述插拔件(4)之间设置有行程放大机构(1)，且在所述壳体(6)的另一端上对应所述插拔件(4)固定设置有压螺(7)，以及在所述底座(5)上设置有两个介电弹性体推销器(2)，并对应两所述介电弹性体推销器(2)分别设置有滑块(3)；其中，所述行程放大机构(1)包括至少一个行程放大单元，所述行程放大单元由一对连杆交叉设置而成，两所述连杆的交叉处以转动轴(103)活动连接，以使得两所述连杆可绕该转动轴(103)相对转动，继而该行程放大机构(1)的一端可通过该侧的两所述连杆端部活动连接所述插拔件(4)的一侧，且该行程放大机构(1)的另一端可通过该侧的两所述连杆端部分别活动连接对应的所述滑块(3)；所述插拔件(4)呈阶梯轴结构，其一端为外径较小的插拔端，另一端为外径较大的限位端，对应所述插拔端在所述压螺(7)上开设有贯穿两端面的第一通孔，所述插拔端可对应穿过并突出该第一通孔，并以所述限位端的端面抵接所述压螺(7)的内表面，以完成所述插拔件(4)的引导和限位；两所述滑块(3)分别与对应介电弹性体推销器(2)的推销(205)匹配连接，并可在两所述介电弹性体推销器(2)的驱动下进行相向运动或者背离运动，即两对应连接在所述滑块(3)上的连杆端部可由两所述滑块(3)驱动进行相向运动或者背离运动，使得连接所述滑块(3)的所述连杆另一端与所述底座(5)的距离增大或者缩小，继而可通过所述行程放大机构(1)的行程放大，将所述滑块(3)的滑动行程放大成所述插拔件(4)远离或者靠近所述底座(5)的移动行程，从而完成所述插拔件(4)的插过程或者拔过程。2.根据权利要求1所述的基于介电弹性体驱动的大行程作动器，其中，所述介电弹性体推销器(2)包括弹簧(201)、介电弹性体(202)、小滑块(203)、大滑块(204)和推销(205)；其中，所述大滑块(204)可固定设置在所述底座的上表面上，所述弹簧(201)的两端分别固定连接在所述小滑块(203)和所述大滑块(204)上；所述介电弹性体(202)呈圆管状并包绕在所述弹簧(201)的外周上，该介电弹性体(202)的两端分别固定套设在所述小滑块(203)和所述大滑块(204)的外周上，且所述推销(205)沿所述弹簧(201)的轴向设置，其固定设置在所述小滑块(203)背离所述弹簧(201)的一侧；以及所述弹簧(201)在所述介电弹性体推销器(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李响，黄琼，刘宗华，
申请(专利权)人：湖北三江航天红林探控有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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