一种夹心式压电堆栈驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种夹心式压电堆栈驱动器，属于压电驱动器技术领域，用于高精度、大行程的位移输出，该驱动器包括由压电陶瓷片与金属电极片交替堆叠组成的压电堆栈、前后金属盖板、连接杆、预紧机构及转接件。各压电陶瓷片采用机械串联、电路并联方式连接，极化方向交替布置，使其纵向振动同向叠加，显著提升驱动效率。连接杆贯穿各层结构并通过弹性预紧结构施加可调预紧力，确保陶瓷片在高动态工作状态下保持压缩状态，避免断裂。该结构无需高温烧结，便于模块化组装与维护及部件更换，维护成本低。驱动参数可根据压电片尺寸灵活调整，具有制造简便、响应快速、可靠性高、位移可控等优点，适用于精密制造、光学调节和医疗器械等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压电驱动器，具体为一种夹心式压电堆栈驱动器。

技术介绍

1、压电驱动器的工作原理是基于逆压电效应，即当压电材料受到外加电场作用时，会产生微小的机械形变；特别适合于精度要求在1nm范围、行程范围为几十μm的定位任务。由于压电驱动器运动不依赖摩擦，分辨率几乎不受限制，精度高，响应快，结构紧凑，因此在精密制造、集成电路、光学系统、医疗设备等领域得到广泛应用。

2、压电堆栈是最常用的一种压电驱动器，它是由多达数百层的压电陶瓷片和内金属电极共烧而成。压电堆栈可以产生的最大驱动力与其横截面积成正比(约为35mpa)，最大位移与其长度成正比(约为0.15％)，驱动电压与内部单层压电陶瓷片的厚度成正比(约为1-2kv/mm)。这使压电堆栈可以以较小的尺寸(横截面积100mm2左右，长度10mm左右)、在相对较低的驱动电压下(100-200v)产生高达几千牛的驱动力和十微米量级的位移，同时具备快速响应能力。

3、然而，压电堆栈因其层叠式结构而不能承受拉力和侧向剪切力，在高动态场合使用时需额外提供预紧力。此外，压电堆栈制造需要复杂的烧结工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：包括压电堆栈(1)、预紧机构(2)和转接件(3)；

2.根据权利要求1所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述压电堆栈(1)的高度为10～120mm、外径为8～70mm、内径为3～30mm。

3.根据权利要求2所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述压电陶瓷片(7)采用圆环状的压电陶瓷片。

4.根据权利要求2所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述金属电极片(6)的一侧设置有接线端子，相邻两个金属电极片(6)上的接线端子分别位于连接杆(5)的两侧。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的夹...

【技术特征摘要】

1.一种夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：包括压电堆栈(1)、预紧机构(2)和转接件(3)；

2.根据权利要求1所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述压电堆栈(1)的高度为10～120mm、外径为8～70mm、内径为3～30mm。

3.根据权利要求2所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述压电陶瓷片(7)采用圆环状的压电陶瓷片。

4.根据权利要求2所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述金属电极片(6)的一侧设置有接线端子，相邻两个金属电极片(6)上的接线端子分别位于连接杆(5)的两侧。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的夹心式压电堆栈驱动器，其特征在于：所述弹性预紧结构包括分别套设于连接杆(5)顶部外侧的碟簧(9)和碟簧垫片(10)，碟簧(9)位于前金属盖板(8)的顶部，碟簧垫片(10)位于碟簧(9)的上方、预紧螺母(11)的下方。

6.根据权利要求5所述的夹心式压电堆栈驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，王心恺，许诺，杨帆，高文智，刘常海，潘成亮，曾亿山，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：