[发明专利]一种贴片式压电螺杆泵液压直线作动器及其驱动方法

说明书

本发明提供了一种贴片式压电螺杆泵液压直线作动器及其驱动方法，包括外部衬套、压电陶瓷片、内部螺杆、液压缸、活塞、活塞杆和密封圈；外部衬套为阶梯圆柱管结构，外部沿圆周均布四个平面，内部设置内螺纹和两个对称流道；内部螺杆为外部设置螺纹的杆状结构；液压缸为一侧开口，一侧封闭的圆筒结构，封闭一侧设置通孔，内部设置对称流道。本发明将整个液压系统集成到一个作动器上，结构简单紧凑，易于密封小型化，与传统液压缸系统相比，不需要油箱、管路复杂外置结构，降低了液压直线系统的复杂性和重量；同时精密泵输可以实现高精度的直线运动，在卫星高精度主动隔振平台等航天系统应用中具有显著优势。

技术领域

本发明涉及流体机械领域，具体地，涉及一种贴片式压电螺杆泵液压直线作动器及其驱动方法。

背景技术

随着空间探索的深入，空间任务的复杂性越来越高，这就需要更多更高水平的精密仪器执行任务，稳定的平台正是精密仪器顺利完成预定任务的前提条件；但是空间飞行器自身的运动空间环境的温度改变，外界的干扰等会造成空间飞行器的持久性剧烈振动，所以平台振动控制成为目前空间飞行器的一个研究重点。

隔振是振动控制方法中的一种，它是在振源与隔振对象之间增加一个子系统来隔离振动的直接传递。隔振方法一般分为被动隔振、主动隔振以及由这两种方法结合的主-被动一体化隔振。

被动隔振不需要外部能源，它利用系统响应形成的势能，借助的耗能元件和蓄能元件来消耗、隔离或者转移振动系统的能量，是事先一次性设计的振动控制。它的缺点是存在谐振峰，在低频时，基座传来的振动反而被放大了。此外被动隔振系统需要有一定的支撑刚度，这也使被动隔振的带宽受到限制。

主动隔振技术是在振源与隔振对象之间串联主动控制元件即作动器，通过控制作动器的动作，来抑制或抵消隔振对象对振源激励的响应。主动隔振系统一般由隔振对象，作动器，能源，测量系统，控制器组等成。

与被动隔振相比，主动隔振系统能取得更好的振动抑制效果，特别是要求低频隔振时，主动隔振往往是唯一可行的选择。但是主动隔振系统也面临一些问题：

1.需要提供能源且消耗较大能量，增加了成本投入。

2.复杂驱动装置和附加能源装置使得隔振系统可靠性下降，限制其应用。

现有技术为CN 108547768 A的发明专利公开了一种新型压电螺杆泵及其工作方法，其中提到的新型压电螺杆泵为梯形螺纹结构，压电陶瓷片为夹心式布置，内嵌到基体内部，这种布置整体为非对称结构，影响正常工作模态的形成，压电陶瓷片导线也无法从内部引出，结构设计仍有不合理之处，而且其发明仅是一个输送液体装置，与本发明有很大区别。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种贴片式压电螺杆泵液压直线作动器及其驱动方法。

根据本发明提供的一种贴片式压电螺杆泵液压直线作动器，包括贴片式压电螺杆泵单元、液压缸、活塞以及活塞杆，其中：

所述贴片式压电螺杆泵单元包括外部衬套、压电陶瓷片以及内部螺杆，压电陶瓷片设置在外部衬套的外侧周向上，外部衬套的内部中间安装内部螺杆；

外部衬套本体内沿轴向设置有第一流道通孔、第一螺纹盲孔、第二流道通孔、第二螺纹盲孔，第一流道通孔、第一螺纹盲孔、第二流道通孔、第二螺纹盲孔沿外部衬套周向方向依次分布；

外部衬套左右两侧分别连接有液压缸，液压缸上设置有配套的流道通孔和螺纹通孔；

液压缸内设置有活塞，活塞杆伸入液压缸连接所述活塞。

优选地，所述外部衬套为阶梯圆柱管结构，外部沿圆周均匀布置四个平面，压电陶瓷片对应安装在四个平面上。

优选地，每两片相对的压电陶瓷片设置为一组，设置两组，安装在所述平面上。