[發明專利]基于雙壓電致動器的噴射裝置

有效

• 申請號: 201710438410.8
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107051822B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 路士州;東旭光;李東琦;單曉暉;朱塵宇;李琦;周鳳岐
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B05C5/02
• 分類號: B05C5/02;B05C11/10
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 孫小棟

1.一種基于雙壓電致動器的噴射裝置，其特征在于，包括左支撐板、右支撐板、左壓電陶瓷致動器、右壓電陶瓷致動器、左位移放大機構、右位移放大機構、左噴射機構、右噴射機構和三角形噴嘴閥，所述左壓電陶瓷致動器連接在左支撐板上，所述右壓電陶瓷致動器連接在右支撐板上，所述左噴射機構通過左位移放大機構與左壓電陶瓷致動器連接，所述右噴射機構通過右位移放大機構與右壓電陶瓷致動器連接，所述左噴射機構設有左撞針，右噴射機構設有右撞針；所述左撞針和右撞針對稱設置，左撞針和右撞針之間設有夾角；

所述三角形噴嘴閥的底面連接有噴嘴，所述三角形噴嘴閥內從上到下設有左儲膠腔和右儲膠腔；所述左儲膠腔和右儲膠腔對稱設置，兩者之間設有的夾角，所述三角形噴嘴閥設有左導膠腔和右導膠腔，左導膠腔與左儲膠腔連通，右導膠腔與右儲膠腔連通；所述噴嘴內設有擠膠腔，所述噴嘴的底部設有噴口，噴口與擠膠腔連通，所述左儲膠腔與擠膠腔連通，右儲膠腔與擠膠腔連通；

所述左撞針的下部位于左儲膠腔內，右撞針的下部位于右儲膠腔內；

所述左位移放大機構包括左連桿和左軸，所述左噴射機構包括左上端蓋和左彈簧，所述左上端蓋連接在左支撐板上，所述左軸固定連接在左支撐板上，所述左上端蓋內設有左上直線軸承，所述左撞針穿過左上直線軸承，所述左撞針的中部連接有左法蘭，所述左彈簧設于左上端蓋和左法蘭之間；所述左連桿的一端與左撞針的頂部鉸鏈在一起，另一端與左軸轉動連接；所述左壓電陶瓷致動器的頂部端面與左連桿的中部底面接觸；

所述右位移放大機構包括右連桿、右軸，所述右噴射機構包括右上端蓋和右彈簧，所述右上端蓋連接在右支撐板上，所述右軸固定連接在右支撐板，所述右上端蓋內設有右上直線軸承，所述右撞針穿過右上直線軸承，所述右撞針的中部連接有右法蘭，所述右彈簧設于右上端蓋和右法蘭之間；所述右連桿的一端與右撞針的頂部鉸鏈在一起，另一端與右軸轉動連接；所述右壓電陶瓷致動器的頂部端面與右連桿的中部底面接觸；

所述左噴射機構還包括左下端蓋和左調整螺母，所述左下端蓋連接在左支撐板上，所述左下端蓋設有左下直線軸承，左調整螺母與左上端蓋的下部螺紋連接，左調整螺母套在左撞針上，所述左彈簧設于左調整螺母和左法蘭之間；

所述右噴射機構還包括右下端蓋和右調整螺母，所述右下端蓋連接在右支撐板上，所述右下端蓋設有右下直線軸承，右調整螺母與右上端蓋的下部螺紋連接，右調整螺母套在右撞針上，所述右彈簧設于右調整螺母和右法蘭之間；

基于雙壓電致動器的噴射裝置包括后座，后座的底部設有三角形噴嘴閥安裝部，所述后座的上部設有左支撐板定位部和右支撐板定位部，所述左支撐板靠在左支撐板定位部上，所述右支撐板靠在右支撐板定位部上；

所述左支撐板上連接有用于檢測左撞針振幅的第一激光位移傳感器，所述右支撐板上連接有用于檢測右撞針的第二激光位移傳感器。

2.根據權利要求1所述的基于雙壓電致動器的噴射裝置，其特征在于，所述左撞針和右撞針之間的夾角是10°～160°。

3.根據權利要求2所述的基于雙壓電致動器的噴射裝置，其特征在于，所述左撞針和右撞針之間的夾角是30°，所述左儲膠腔和右儲膠腔之間的夾角是30°。

4.根據權利要求3所述的基于雙壓電致動器的噴射裝置，其特征在于，靠近噴嘴處設有用于檢測噴嘴噴出液滴的體積的圖像采集裝置；

采用雙閉環自適應控制方法對基于雙壓電致動器的噴射裝置進行控制：

建立RBF神經網絡參數化模型，構建通過RBF神經網絡進行自適應整定的分數階PI^λD^μ控制器，利用RBF神經網絡分數階PI^λD^μ控制器實現對兩個撞針振幅的精確控制；

采用模糊自適應PID算法對液滴體積進行控制。