[发明专利]基于压电充放电原理的结构形状调节机构与断电保形方法

权利要求书

1.一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：包括被调节结构(1)，支座(2)和n个压电作动器(3)；所述支座(2)上均匀开有n个相同的作动器安装孔；n个所述压电作动器(3)具有完全相同的结构并安装在支座(2)上的作动器安装孔中，压电作动器(3)各自的输出杆(3-4-1)与被调节结构(1)的底部固连；每个压电作动器的正驱动端连接一个簧片继电器(J)的一端，每个簧片继电器(J)另一端并行连接电源V_DD的正端，每个压电作动器(3)的负驱动端并行连接电源V_DD的负端并作为电源的地参考点GND；

所述压电作动器(3)包括下套筒(3-1)、上套筒(3-2)、波纹预紧环(3-4)、压电堆(3-5)和预紧顶丝(3-6)；所述下套筒(3-1)和上套筒(3-2)连接，下套筒(3-1)和上套筒(3-2)连接后形成的空腔内设置有波纹预紧环(3-4)，所述波纹预紧环(3-4)左右两侧为波纹形柔性结构，顶端中心设有输出杆(3-4-1)穿出上套筒(3-2)，波纹预紧环(3-4)内放置压电堆(3-5)，压电堆(3-5)顶部和底部分别与波纹预紧环(3-4)内顶部和底部接触；所述下套筒(3-1)底端中心设置有中心通孔(3-1-3)，所述波纹预紧环(3-4)底端中心设有与中心通孔(3-1-3)圆心对齐的中心螺纹通孔(3-4-3)，所述预紧顶丝(3-6)穿入圆心对齐的中心螺纹通孔(3-4-3)和中心通孔(3-1-3)，顶端与压电堆(3-5)接触，通过旋入或旋出预紧顶丝(3-6)调节压电堆(3-5)在波纹预紧环(3-4)内的预紧程度；所述下套筒(3-1)对侧设有前出线孔(3-1-4)和后出线孔(3-1-5)，所述压电堆(3-5)的正端引线从下套筒(3-1)的前出线孔(3-1-4)引出成为压电作动器的正驱动端，压电堆(3-5)的负端引线从下套筒(3-1)的后出线孔(3-1-5)引出成为压电作动器的负驱动端。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述压电作动器(3)中压电堆(3-5)的正端引线和负端引线分别从下套筒(3-2)的两侧引出，使得压电堆(3-5)的正端和负端引线之间具有较大的绝缘间距。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述波纹预紧环(3-4)为采用一体化加工的构件。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述预紧顶丝(3-6)与压电堆(3-5)间设置有保护垫片(3-3)以保护压电堆(3-5)不被预紧顶丝(3-6)损伤。

5.根据权利要求1所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述下套筒(3-1)为圆柱形，底部的中心通孔(3-1-3)两侧设置有左通孔(3-1-1)和右通孔(3-1-2)，顶端设置有圆形法兰盘，圆形法兰盘圆周均匀设置有多个通孔；所述上套筒(3-2)为圆柱形，顶端中心设置有通孔(3-2-1)，波纹预紧环(3-4)的输出杆(3-4-1)从通孔(3-2-1)穿出，上套筒(3-2)下端设置有圆形法兰盘，圆形法兰盘圆周均匀设置有多个螺纹孔，所述上套筒(3-2)的圆形法兰盘与所述下套筒(3-1)的圆形法兰盘直径相同，并且二者法兰盘上的通孔与螺纹孔的位置一一对应，螺钉分别穿入位置一一对应的通孔与螺纹孔，从而将上套筒(3-2)和下套筒(3-1)固连。

6.根据权利要求5所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述波纹预紧环(3-4)底部的中心螺纹通孔(3-4-3)两侧分别设有左螺纹盲孔(3-4-2)和右螺纹盲孔(3-4-4)，所述波纹预紧环(3)底部的左螺纹盲孔(3-4-2)和右螺纹盲孔(3-4-4)分别与下套筒(3-1)底部的左通孔(3-1-1)和右通孔(3-1-2)圆心对齐供螺钉穿入，从而将波纹预紧环(3-4)和下套筒(3-1)固连。

7.根据权利要求1所述的一种基于压电充放电原理的结构形状调节机构，其特征在于：所述压电作动器(3)各自的输出杆(3-4-1)与被调节结构(1)的底部均通过粘接固连。