[發明專利]一種基于介電彈性體驅動的大行程作動器

在審

• 申請號: 201810600623.0
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN109027159A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李響;黃瓊;劉宗華
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅林探控有限公司
• 主分類號: F16H21/44
• 分類號: F16H21/44;H02N2/04
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種基于介電彈性體驅動的大行程作動器，屬于作動器相關技術領域，其通過設置介電彈性體推銷器、滑塊和行程放大單元匹配工作，基于介電彈性體通電后伸長的特性來驅動推銷和滑塊移動，再將滑塊的移動轉化為行程放大單元中兩連桿的相對轉動，繼而由行程放大機構將滑塊的行程放大傳遞到插拔件上，完成插拔件的插/拔工序。本發明的作動器，其結構簡單，設置簡便，通過行程放大機構可大幅放大滑塊的滑動行程，整個過程控制簡單，可恢復性強，精度高，并可通過改變行程放大單元的設置數量和/或滑塊的滑動距離來實現作動器行程驅動距離的改變，從而大大提升作動器的兼容性，實現作動器的大行程控制，具有較好的推廣應用價值。

技術領域

本發明屬于作動器相關技術領域，具體涉及一種基于介電彈性體驅動的大行程作動器。

背景技術

作動器作為一種行程控制機構，在多個領域得到了廣泛的應用，如機電系統和武器系統中；隨著現代工業和科學技術的不斷發展，對作動器的性能也提出了更多的要求，使得其不斷向小型化、大行程、高響應速度等方向發展。

在現有技術中，傳統的作動器大多是基于電磁或者火藥直接驅動來完成作動過程，其中，電磁驅動的作動器主要由銜鐵、軛鐵、線包組件、彈簧、銷子等組成，利用線包組件通電后產生磁場，使軟磁材料制作的銜鐵、軛鐵磁化，銜鐵與軛鐵的磁力克服彈簧抗力，銜鐵運動帶動銷子運動，繼而完成作動器的作動過程，該結構往往存在著驅動力較小、驅動行程較短等問題；而火藥驅動的作動器主要是利用火藥燃燒產生氣體驅動活塞做功，由活塞帶動銷子運動來完成作動器的作動過程，但是，受結構、氣體壓力傳遞方向和密封等因素影響，火藥驅動器在實際應用中往往存在著可靠性低、能量轉換效率低、安全性差等問題，且火藥驅動的作動器往往為一次性驅動，即作動器的驅動是不可恢復式的，因而其應用范圍往往比較局限，無法有效適用于需要循環驅動的應用環境，具有較大的局限性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于介電彈性體驅動的大行程作動器，其通過設置介電彈性體推銷器、滑塊和行程放大單元匹配工作，基于介電彈性體通電后伸長的特性來驅動推銷和滑塊移動，再將滑塊的移動轉化為行程放大單元中兩連桿的相對轉動，繼而由至少一個行程放大單元將滑塊的滑動行程放大并傳遞到作動器一端的插拔件上，完成插拔件的插/拔工序，有效實現了作動器的大行程控制，擴大了作動器的應用范圍。

為實現上述目的，本發明提供一種基于介電彈性體驅動的大行程作動器，包括內部中空并呈筒狀結構的殼體和分別設置在所述殼體兩端的底座與插拔件，其特征在于，

所述底座固定設置于所述殼體的一端，其與所述插拔件之間設置有行程放大機構，且在所述殼體的另一端上對應所述插拔件固定設置有壓螺，以及在所述底座上設置有兩個介電彈性體推銷器，并對應兩所述介電彈性體推銷器分別設置有滑塊；其中，

所述行程放大機構包括至少一個行程放大單元，所述行程放大單元由一對連桿交叉設置而成，兩所述連桿的交叉處以轉動軸活動連接，以使得兩所述連桿可繞該轉動軸相對轉動，繼而該行程放大機構的一端可通過該側的兩所述連桿端部活動連接所述插拔件的一側，且該行程放大機構的另一端可通過該側的兩所述連桿端部分別活動連接對應的所述滑塊；

所述插拔件呈階梯軸結構，其一端為外徑較小的插拔端，另一端為外徑較大的限位端，對應所述插拔端在所述壓螺上開設有貫穿兩端面的第一通孔，所述插拔端可對應穿過并突出該第一通孔，并以所述限位端的端面抵接所述壓螺的內表面，以完成所述插拔件的引導和限位；

兩所述滑塊分別與對應介電彈性體推銷器的推銷匹配連接，并可在兩所述介電彈性體推銷器的驅動下進行相向運動或者背離運動，即兩對應連接在所述滑塊上的連桿端部可由兩所述滑塊驅動進行相向運動或者背離運動，使得連接所述滑塊的所述連桿另一端與所述底座的距離增大或者縮小，繼而可通過所述行程放大機構的行程放大，將所述滑塊的滑動行程放大成所述插拔件遠離或者靠近所述底座的移動行程，從而完成所述插拔件的插過程或者拔過程。