[发明专利]一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器

摘要

本发明公开了一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器，属于作动器相关技术领域，其通过设置压电陶瓷堆、滑块和行程放大单元匹配工作，基于压电陶瓷体的逆压电效应来驱动滑块移动，再将滑块的移动转化为行程放大单元中两连杆的相对转动，继而由行程放大机构将滑块的行程放大传递到插拔件上，完成插拔件的插/拔工序。本发明的作动器，其结构简单，设置简便，通过行程放大机构可大幅放大滑块的滑动行程，整个过程控制简单，可恢复性强，精度高，并可通过改变行程放大单元的设置数量和/或滑块的滑动距离来实现作动器行程驱动距离的改变，从而大大提升作动器的兼容性，实现作动器的大行程控制，具有较好的推广应用价值。

主权项

1.一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器，包括内部中空并呈筒状结构的壳体(6)和分别设置在所述壳体(6)两端的底座(5)与插拔件(4)，其特征在于，所述底座(5)固定设置于所述壳体(6)的一端，其与所述插拔件(4)之间设置有行程放大机构(1)，且在所述壳体(6)的另一端上对应所述插拔件(4)固定设置有压螺(7)，以及在所述底座(5)上设置有两个压电陶瓷堆(2)，并对应两所述压电陶瓷堆(2)分别设置有滑块(3)；其中，所述行程放大机构(1)包括至少一个行程放大单元，所述行程放大单元由一对连杆交叉设置而成，两所述连杆的交叉处以转动轴(103)活动连接，以使得两所述连杆可绕该转动轴(103)相对转动，继而该行程放大机构(1)的一端可通过该侧的两所述连杆端部活动连接所述插拔件(4)的一侧，且该行程放大机构(1)的另一端可通过该侧的两所述连杆端部分别活动连接对应的所述滑块(3)；所述插拔件(4)呈阶梯轴结构，其一端为外径较小的插拔端，另一端为外径较大的限位端，对应所述插拔端在所述压螺(7)上开设有贯穿两端面的第一通孔，所述插拔端可对应穿过并突出该第一通孔，并以所述限位端的端面抵接所述压螺(7)的内表面，以完成所述插拔件(4)的引导和限位；两所述压电陶瓷堆(2)分别对应固定在所述底座(5)的上端面上，各所述压电陶瓷堆(2)分别包括厚度方向平行于所述底座(5)上端面的压电陶瓷体，该压电陶瓷体沿厚度方向的一侧端面固定设置，其另一侧端面抵接对应所述滑块(3)的侧面，以通过两所述压电陶瓷体逆压电效应下厚度的变化来驱动两所述滑块(3)进行相向运动或者背离运动，即两对应连接在所述滑块(3)上的连杆端部可由两所述滑块(3)驱动进行相向运动或者背离运动，使得连接所述滑块(3)的所述连杆另一端与所述底座(5)的距离增大或者缩小，继而可通过所述行程放大机构(1)的行程放大，将所述滑块(3)的滑动行程放大成所述插拔件(4)远离或者靠近所述底座(5)的移动行程，从而完成所述插拔件(4)的插过程或者拔过程。