[發明專利]一種壓電作動器

在審

• 申請號: 201910708915.0
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110715017A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 張偉東
• 申請（專利權）人: 江蘇聯能電子技術有限公司
• 主分類號: F16F15/00
• 分類號: F16F15/00;H02N2/02;H02N2/04
• 代理公司: 32274 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 于賀賀;邱興天

本發明公開一種壓電作動器，包括金屬封裝外殼以及壓電疊堆結構；該所述的壓電疊堆結構包括最底層的絕緣墊片，該絕緣墊片上疊放有用于實現振動傳感器功能的第一壓電片，該第一壓電片至少設置有一片，并且分別引出該第一壓電片的正極和負極，作為振動傳感器的信號輸出端，而該第一壓電片上再疊放絕緣墊片，將下方作為振動傳感器的第一壓電片隔絕開。本裝置的壓電堆疊結構中在底層設置一片或多片陶瓷壓電片作為檢測整體結構振動的傳感器，輸出振動信號，振動信號直接輸入控制器，通過控制器使驅動電源輸出驅動信號，使上層的壓電片產生反相位振動，二路信號相位可達到高度吻合，有利于最大限度地取得隔振效果。

技術領域

本發明涉及壓電陶瓷應用技術領域，具體涉及一種壓電作動器。

背景技術

隔振是工程設備減振降噪普遍采用的方法，也是工程實踐中應用最多的一項振動控制技術，其基本原理是在振源和基礎之間設置彈性裝置，依靠其彈性形變來減小振源對基礎的影響。根據隔振裝置作用方式的不同，隔振技術主要包括被動隔振、主動隔振和混合式隔振三類。

現有三類隔振技術均有各自的優缺點。其中在壓電陶瓷應用技術領域中，壓電-橡膠復合隔振系統，是將橡膠金屬隔振器與壓電陶瓷作動器融合在一體，利用橡膠金屬被動隔振器隔離高頻振動，利用壓電陶瓷作動器隔離低頻振動。壓電陶瓷作動器有著體積小、重量輕、功耗低、承載力大、長時間工作不發熱、易于控制等顯著特點，具有較好的低頻特性，在一定應用場合優于電磁作動器。

現有主動隔振使用的壓電作動器，采用多層壓電陶瓷疊片結構，壓電陶瓷疊片數量可達數百層。在隔振控制中，需要外部配置加速度傳感器，監測設備振動情況，再將加速度傳感器監測的信號傳輸到控制器，控制器經信號分析處理，輸出控制信號到功率放大器，驅動壓電作動器做反相位的振動，以緩沖機械設備振動對外界的不良影響。

現有隔振控制方式中，監測振動的加速度傳感器與主動控制的壓電作動器分體安裝，容易產生控制信號相位差，不能精準地隔離設備振動。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種壓電作動器，其技術方案如下：

一種壓電作動器，包括金屬封裝外殼以及安裝于金屬封裝外殼內部的壓電疊堆結構；該所述的壓電疊堆結構包括最底層的絕緣墊片，該絕緣墊片上疊放有用于實現振動傳感器功能的第一壓電片，該第一壓電片至少設置有一片，并且分別引出該第一壓電片的正極和負極，作為振動傳感器的信號輸出端，而該第一壓電片上再疊放絕緣墊片，將下方作為振動傳感器的第一壓電片隔絕開；該絕緣墊片上又疊放有若干個用于驅動功能的第二壓電片，該若干個第二壓電片合并正極和負極連接驅動電源。

作為優選，所述的所述的金屬封裝外殼包括上下兩部分，而壓電疊堆結構被相應約束在上、下部的金屬封裝外殼內。

作為優選，所述的金屬封裝外殼的上下部分還均安裝有八個用于約束壓電疊堆結構的螺紋緊固孔。

作為優選，所述的金屬封裝外殼的上半部分設置有用于連接振動設備的四個安裝孔；而金屬封裝外殼的下半部分設置有用于固定地面基礎的四個安裝孔。

作為優選，所述的安裝孔設置在螺紋緊固孔的外側；并且所述的安裝孔和螺紋緊固孔均為間隔均勻設置。

作為優選，所述的第一壓電片和第二壓電片均為陶瓷壓電片。

有益效果：本發明具有以下有益效果：本裝置的壓電堆疊結構中在底層設置一片或多片陶瓷壓電片作為檢測整體結構振動的傳感器，輸出振動信號，振動信號直接輸入控制器，通過控制器使驅動電源輸出驅動信號，使上層的壓電片產生反相位振動，二路信號相位可達到高度吻合，有利于最大限度地取得隔振效果；本裝置將振動監測加速度傳感器與多層壓電疊堆作動器合為一體，無需外部安裝加速度傳感器，并可以達到振動加速度信號和驅動壓電作動器控制信號的相位高度吻合，更精準地隔離設備振動影響，采用內置傳感器的壓電作動器，使得隔振系統結構緊湊，無需外部布置加速度傳感器；降低隔振系統總成本。