一种压电液压步进驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压电液压步进驱动器，属于流体液压机械领域，包括：压电泵、液压缸、换向阀、蓄能器、第一管路以及第二管路；压电泵包括泵体，泵体内设置有多个泵腔以及多个压电振子，泵腔与压电振子一一对应，一个压电振子设置于一个腔体内，泵体设置有进液口以及出液口，进液口、多个泵腔、出液口依次串联，进液口与腔体、相邻腔体、出液口与腔体之间均设置有单向阀，相邻单向阀流通方向相反；所述蓄能器与第二管路连通，液压缸通过第一管路连通两个缸体，第一管路与第二管路通过换向阀连通，本实用新型专利技术能耗低、输出推力大、可控精度高、位移大。位移大。位移大。

【技术实现步骤摘要】
一种压电液压步进驱动器


[0001]本技术属于流体液压机械领域，更具体的说是涉及一种压电液压步进驱动器。

技术介绍

[0002]早期压电驱动器的典型代表之一是步进式压电驱动器，步进式压电驱动器能获得较大的输出位移，但负载能力较弱，而与传统驱动器不同，压电液压驱动器作为一种新型液体驱动装置，通过压电振子的变形控制阀的开启/闭合调整进入液压缸的液体体积和压力来改变输出特性，具有响应快、无电磁干扰、易于控制等优点，在航天航空、伺服控制、精密器械、医疗设施、生物工程等诸多领域内被成功使用，但是以叠堆泵驱动的压电液压驱动器生产工艺要求高、价格昂贵，驱动力大，而单腔泵压电液压驱动器价格较低，但驱动力小，两者都无法满足同时需要高驱动力和大位移的场合，因此，如何提供一种能够满足同时具有高驱动力和大位移，并且具有低能耗效果的微小型压电液压步进驱动器，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提供了一种压电液压步进驱动器，制造工艺简单，价格低廉，输出力大、行程大，能够应用于要求高驱动力和大位移的场合。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种压电液压步进驱动器，包括：压电泵、液压缸、换向阀、蓄能器、第一管路以及第二管路；
[0006]所述压电泵包括泵体，所述泵体内设置有多个泵腔以及多个压电振子，所述泵腔与所述压电振子一一对应，一个所述压电振子设置于一个所述腔体内，所述泵体设置有进液口以及出液口，所述进液口、所述多个泵腔、所述出液口依次串联，所述进液口与所述腔体、相邻所述腔体、所述出液口与所述腔体之间均设置有单向阀，相邻所述单向阀流通方向相反；
[0007]所述蓄能器与所述第二管路连通；所述液压缸包括第一缸体以及第二缸体，所述第一管路分别与第一缸体和第二缸体相连通；所述第二管路的两端分别与所述进液口和所述出液口相连通。
[0008]优选的，所述压电振子为单晶片圆形压电振子。
[0009]优选的，所述泵腔为五个。
[0010]优选的，五个所述泵腔包括第一泵腔、第二泵腔、第三泵腔、第四泵腔以及第五泵腔，所述第一泵腔、第二泵腔、第三泵腔、第四泵腔以及第五泵腔依次串联，所述泵腔分为上下两排，第一泵腔、第三泵腔以及第五泵腔设置于下排，第二泵腔以及第四泵腔设置于上排。
[0011]优选的，所述单向阀为伞形单向阀。
[0012]优选的，所述换向阀处于第一状态，所述第一缸体通过所述换向阀与所述进液口连通，所述第二缸体通过所述换向阀与所述出液口连通，所述换向阀处于第二状态，所述第一缸体通过所述换向阀与所述出液口连通，所述第二缸体通过所述换向阀与所述进液口连通。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]本技术以压电泵为动力部件，液压缸为执行部件，利用压电振子的逆压电效应驱动液体不断循环，完成输出，利用压电泵输出流体的能力，驱动液体循环，实现液压缸的直线驱动，利用压电振子随交流电压发生挠度变形从而吸水/泵水，实现输出定量液体从而精密驱动液压缸，蓄能器能够存储液压缸运动过程中排出的低压液体，并补偿工作中液压缸泄露损失的液体，从而平衡液压缸与压电泵之间的液体体积，换向阀可以改变液体的流动方向，调节液压缸两个缸体内的液体体积，改变液压缸活塞的运动方向，轻松实现液压缸的回程，该驱动器具有能耗低、驱动力大、可控精度高、位移大的优点。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为本技术的结构示意图；
[0017]图2为本技术单个泵腔吸水工作状态图；
[0018]图3为本技术单个泵腔排水工作状态图；
[0019]图4为本技术压电泵整体前半工作周期工作状态图；
[0020]图5为本技术压电泵整体后半工作周期工作状态图。
[0021]其中，图中：
[0022]1‑
五腔串联压电泵；2
‑
第一压电振子；3
‑
第二压电振子；4
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第三压电振子；5
‑
第四压电振子；6
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第五压电振子；7
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换向阀；8
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液压缸；9
‑
蓄能器；10
‑
第一单向阀；11
‑
第二单向阀；12
‑
第三单向阀；13
‑
第四单向阀；14
‑
第五单向阀；15
‑
第六单向阀；16
‑
第一泵腔；17
‑
第二泵腔；18
‑
第三泵腔；19
‑
第四泵腔；20
‑
第五泵腔；21
‑
第一管路；22
‑
第二管路；23
‑
单向阀孔；24
‑
进口阀，25
‑
出口阀。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]参阅附图1，本技术提供了一种压电液压步进驱动器，包括：五腔串联压电泵1、单晶片圆形压电振子、换向阀7、液压缸8、蓄能器9、单向阀、泵腔、第一管路21、第二管路22以及单向阀孔23，五个泵腔串联形成五腔串联压电泵1，单晶片圆形压电振子包括：第一压电振子2、第二压电振子3、第三压电振子4、第四压电振子5以及第五压电振子6；泵腔包
括：与第一压电振子2对应的第一泵腔16、与第二压电振子3对应的第二泵腔17、与第三压电振子4对应的第三泵腔18、与第四压电振子5对应的第四泵腔19以及与第五压电振子6对应的第五泵腔20；压电泵的泵体内设置有5个泵腔以及5单个晶片圆形压电振子，泵腔与压电振子一一对应，1个压电振子设置于1个腔体内，泵体设置有进液口以及出液口，进液口、第一泵腔16、第二泵腔17、第三泵腔18、第四泵腔19、第五泵腔20、出液口依次串联，泵腔分为上排与下排，第一泵腔16、第三泵腔18以及第五泵腔20设置于下排，第二泵腔17以及第四泵腔19设置于上排，蓄能器9与第二管路22连通；液压缸8包括第一缸体以及第二缸体，第一管路21分别与第一缸体和第二缸体相连通；第二管路22的两端分别与进液口和出液口相连通；五腔串联压电泵1内设置有六个单向阀，单向阀包括：第一单向阀10、第二单向阀11、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电液压步进驱动器，其特征在于，包括：压电泵、液压缸、换向阀、蓄能器、第一管路以及第二管路；所述压电泵包括泵体，所述泵体内设置有多个泵腔以及多个压电振子，所述泵腔与所述压电振子一一对应，一个所述压电振子设置于一个所述泵腔内，所述泵体设置有进液口以及出液口，所述进液口、所述多个泵腔、所述出液口依次串联，所述进液口与所述泵腔、相邻所述泵腔、所述出液口与所述泵腔之间均设置有单向阀，相邻所述单向阀流通方向相反；所述蓄能器与所述第二管路连通；所述液压缸包括第一缸体以及第二缸体，所述第一管路分别与第一缸体和第二缸体相连通；所述第二管路的两端分别与所述进液口和所述出液口相连通。2.根据权利要求1所述的一种压电液压步进驱动器，其特征在于：所述压电振子为单晶片圆形压电振子。3.根据权利要求1所述的一种压电液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓培，王洪臣，王征，杨云哲，栾鑫，伊延吉，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：新型
国别省市：