申请/专利权人：温州大学

申请日：2018-05-31

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN108591584B

主分类号：F16K31/12

分类号：F16K31/12;F15B15/08;F15B15/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.09.28#公开

摘要：本发明公开了一种控制转阀的压电驱动装置，包括压电体、第一活塞缸体、第二活塞缸体、叶片以及控制转阀，第一活塞缸体内设有第一储油腔、第二活塞缸体内设第二储油腔，第一储油腔内设有第一活塞，第一活塞上固设有与压电体固定连接的第一活塞杆，第一活塞缸体固设有滑移通道，第二储油腔内设有第二活塞，第二活塞上设有第二活塞杆，第二活塞缸体上设有喷油管，叶片驱动控制转阀转动，第二储油腔上连通有供油管。本发明具有以下优点和效果：本发明具有精度高、响应快、功耗小、寿命长、结构紧凑、环保节能等优点；并通过压电控制转阀可以极大的提高电液系统的工作频率，满足工程实际的迫切需求。

主权项：1.一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于：包括依次排列设置压电体、第一活塞缸体、第二活塞缸体以及控制转阀，所述第一活塞缸体内设有用于储存油液的第一储油腔、第二活塞缸体内设有用于储存油液的第二储油腔，所述第一储油腔内设有第一活塞，所述第一活塞上固设有与压电体固定连接的第一活塞杆，所述第一活塞缸体朝向第二活塞缸体一侧的外侧壁固设有连通第一储油腔的滑移通道，所述第二储油腔内设有第二活塞，所述第二活塞上固设有穿设进滑移通道且与之滑移密封的第二活塞杆，所述第二活塞缸体相对于第一活塞缸体的另一侧设有叶片，所述第二活塞缸体上固设有连通第二储油腔并驱动叶片转动的喷油管，所述的叶片驱动所述的控制转阀转动，所述的第二储油腔上连通有供油管；所述第一活塞缸体和第二活塞缸体具有锥形部，锥形部的尖端朝向叶片，所述第一储油腔的容积大于第二储油腔；所述供油管上连接有供油箱，所述供油管上固设有防止油液朝向供油箱方向流动的单向阀；所述喷油管依次包括进流段、连通进流段的减压段以及连通减压段的增压段，所述减压段的直径大于进流段的直径，所述增压段的直径小于进流段的直径，使油液从喷油嘴中喷出并作用在叶片上，从而带动叶片进行转动。

全文数据：一种控制转阀的压电驱动装置技术领域[0001]本发明涉及一种阀体驱动装置，特别涉及一种控制转阀的压电驱动装置。背景技术[0002]电液系统具有功率大、可靠性好、自动化程度高等特点，并且随着电液系统工作频率的不T地提高，电液系统凭借这些优点在机械运输、航天航空、船舶、环境模拟等领域得到了广泛的应用和发展。控制阀是电液系统工作频率提高的关键，目前虽然电液伺服阀的性能得到了极大的改善，系统工作频率得到了很大的提升，但这远远无法达到工程试验的^求，然而伺服阀响频的提升已进入瓶颈，每一点的进步都需要高额的投入，且制造成本极高。在此情况下，特殊结构和材料的控制阀被不断的提出，压电材料来驱动的控制转阀是一个大胆尝试。因压电材料优良的物理性能，压电阀相对于传统的阀来说，它具有精度高、响应快、功耗小、寿命长、结构紧凑、环保节能等优点。发明内容[0003]本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种通过压电材料来驱动控制转阀转动的控制转阀的压电驱动装置。[0004]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种控制转阀的压电驱动装置，包括依次排列设置压电体、第一活塞缸体、第二活塞缸体以及控制转阀，所述第一活塞缸体内设有用于储存油液的第一储油腔、第二活塞缸体内设有用于储存油液的第二储油腔，所述第一储油腔内设有第一活塞，所述第一活塞上固设有与压电体固定连接的第一活塞杆，所述第一活塞缸体朝向第二活塞缸体一侧的外侧壁固设有连通第一储油腔的滑移通道，所述第二储油腔内设有第二活塞，所述第二活塞上固设有穿设进滑移通道且与之滑移密封的第二活塞杆，所述第二活塞缸体相对于第一活塞缸体的另一侧设有叶片，所述第二活塞缸体上固设有连通第二储油腔并驱动叶片转动的喷油管，所述的叶片驱动所述的控制转阀转动，所述的第二储油腔上连通有供油管。[0005]通过采用上述技术方案，压电体通电后会产生线性振动，并通过第一活塞杆带动第一活塞进行同步运动，当压电体朝向第一活塞缸体方向振动时，通过第一活塞杆带动第一活塞朝向第二活塞缸体方向移动并对位于第一活塞缸体内部的油液进行挤压并产生压强；油液产生的压强作用在第二活塞杆上，从而驱动第二活塞杆带动第二活塞朝向叶片方向移动并对位于第二活塞缸体内部的油液进行挤压，使油液从喷油嘴中喷出并作用在叶片上，从而带动叶片进行转动，而叶片的转动则带动控制转阀实现转动。[0006]当压电体朝向背对第一活塞缸体方向振动时，通过第一活塞杆带动第一活塞朝向压电体方向移动并使第一储油腔与外界空气产生压差，从而带动第二活塞朝向第一活塞缸体方向移动，而第二储油腔在压差的作用下通过供油管将油液吸入到第二储油腔内部进行油液的补给。通过第一活塞与第二活塞的位移量，将压电体的微米级振动位移放大至厘米级振动位移，如此往复使压电体产生的微小线性振动转换成控制转阀的转动。[0007]进一步设置为:所述第一储油腔朝向压电体方向贯穿第一活塞缸体形成一第一开口，所述第二储油腔朝向第一活塞缸体方向贯穿第二活塞缸体形成一第二开口。[0008]通过采用上述技术方案，第一开口与第二开口的设置使得第一活塞与第二活塞分别在朝向第一开口与第二开口方向移动时，第一活塞缸体与第二活塞缸体内部不会产生压差，从而使压电体能以更小的力带动第一活塞与第二活塞朝向背对叶片方向移动，从而提升压电体的转换效率。[0009]进一步设置为:所述叶片外包裹有隔离罩，所述喷油管穿设进隔离罩且与之密封连接，所述控制转阀的阀芯穿设进隔离罩且与叶片固定连接，所述隔离罩上开设有出油口。[0010]通过采用上述技术方案，隔离罩的设置防止作用于叶片的油液发生外溅，保证使用环境的卫生，通过出油口的设置将位于隔离罩内部的油液排出，保证叶片的正常转动。[0011]进一步设置为:所述隔离罩包括套设于叶片且与之同轴设置的套筒以及密封于套筒两端的两个封板，所述喷油管的自由端穿设进套筒且与之密封连接，所述喷油管朝向叶片的一端向上倾斜且喷口的正投影朝向叶片的叶面，所述出油口设置于套筒。[0012]通过采用上述技术方案，叶片在转动的过程中会形成回旋的气流，故通过套筒的设置，用于保证回旋气流流动的通畅性，使叶片的转动更加流畅，提升转换效率;并通过将喷油管的自由端设置为倾斜设置的方式，使得喷油管施加的作用力能更好的驱动叶片进行转动。[0013]进一步设置为:所述供油管上连接有供油箱，所述供油管上固设有防止油液朝向供油箱方向流动的单向阀。[0014]通过采用上述技术方案，当第二活塞对第二储油腔内部的油液进行挤压时，通过单向阀的设置使得油液不会朝向供油管方向流动，从而增大喷油管对于叶片施加的作用力，从而驱动叶片进行更好的转动。[0015]进一步设置为:所述喷油管依次包括进流段、连通进流段的减压段以及连通减压段的增压段，所述减压段的直径大于进流段的直径，所述增压段的直径小于进流段的直径。[0016]通过采用上述技术方案，第二储油腔内部的油液在第二活塞的作用下进入到进流段中，当进流段中的油液进入到减压段中时，油液需填充满减压段后才会流动向增压段，通过减压段的设置减少进流段的形程，从而降低第二活塞对于油液施加的作用力。当减压段中的油液进入到增压段时，流速增块压强增大，从而提升油液对于叶片施加的作用力，使叶片能更快速的进行转动。[0017]综上所述，本发明具有以下有益效果:本发明通过第一活塞缸体、第二活塞缸体与叶片三者之间的配合，使压电体能带动控制转阀实现转动，从而打破传统的驱动结构，具有精度高、响应快、功耗小、寿命长、结构紧凑、环保节能等优点；并通过压电控制转阀可以极大的提高电液系统的工作频率，以满足工程实际的迫切需求。附图说明[0018]图1为实施例的立体图；图2为实施例的剖视图；图3为图2中A部放大图；图4为实施例的局部爆炸图。[0019]图中：1、压电体;2、第一活塞缸体;3、第二活塞缸体;4、控制转阀；5、第一储油腔；6、第二储油腔;7、第一活塞;8、第一活塞杆;9、滑移通道；10、第二活塞;11、第二活塞杆；12、叶片；13、喷油管；131、进流段;132、减压段;133、增压段；14、供油管；15、第一开口；16、第二开口；17、隔离罩;171、套筒；172、封板;18、出油口；19、供油箱;20、单向阀。具体实施方式[0020]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。[0021]参考图1和图2,一种控制转阀的压电驱动装置，包括依次固定设置的压电体1、第一活塞缸体2、第二活塞缸体3以及隔离罩17,第一活塞缸体2内部开设有第一储油腔5、第二活塞缸体3内部开设有第二储油腔6;第一储油腔5贯穿第一活塞缸体2朝向压电体1的一侧从而形成所述的第一开口15,第二储油腔6贯穿第二活塞缸体3朝向第一活塞缸体2的一侧从而形成所述的第二开口16。第一储油腔5内设有第一活塞7,第一活塞7朝向压电体1的一端面固设于与压电体1固定连接的第一活塞杆8,第一储油腔5内位于第一活塞7靠近第二活塞缸体3的位置填充有油液。[0022]第一活塞缸体2朝向第二活塞缸体3—侧的外侧壁固设有连通第一储油腔5的滑移通道9,第二储油腔6内设有第二活塞（10，第二活塞（10朝向滑移通道9的一端面固设有插设进滑移通道9的第二活塞杆11，第二活塞杆11与滑移通道9之间同轴设置且滑移密封，第二活塞杆11上位于滑移通道9内部的位置固定安装有密封圈。第二活塞缸体3朝向隔离罩17一侧的外侧壁固设有连通第二储油腔6的喷油管13,喷油管13的自由端穿进隔离罩17内部且与隔离罩17之间固定连接。第二活塞缸体3上固设有连通第二储油腔6的供油管14,供油管14的自由端上连接有供油箱19，供油管14上固定安装有单向阀20。[0023]参考图3,喷油管13依次包括相互连通的进流段131、减压段132以及增压段133且该三者之间一体设置，进流段131的直径小于减压段132的直径、增压段133的直径小于进流段131的直径。[0024]参考图3和图4,隔离罩17包括形状为圆筒状的套筒171以及两个封板172,套筒171内设置有与之同轴设置的叶片12,两个封板172固设于套筒171端面位于叶片12两侧的位置，对设置的叶片12与外界起到隔绝作用。喷油管13的自由端穿设进套筒171且与之固定连接，且喷油管13的自由端朝上倾斜设置且喷口的正投影面在叶片12的叶面上，套筒171上开设有出油口18。封板172的外侧固设有控制转阀4,控制转阀4的阀芯穿设过封板172后与叶片12的圆心位置固定连接，使得叶片12的转动能驱动控制转阀4的阀芯进行转动。[0025]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

权利要求：1.一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:包括依次排列设置压电体、第一活塞缸体、第二活塞缸体以及控制转阀，所述第一活塞缸体内设有用于储存油液的第一储油腔、第二活塞缸体内设有用于储存油液的第二储油腔，所述第一储油腔内设有第一活塞，所述第一活塞上固设有与压电体固定连接的第一活塞杆，所述第一活塞缸体朝向第二活塞缸体一侧的外侧壁固设有连通第一储油腔的滑移通道，所述第二储油腔内设有第二活塞，所述第二活塞上固设有穿设进滑移通道且与之滑移密封的第二活塞杆，所述第二活塞缸体相对于第一活塞缸体的另一侧设有叶片，所述第二活塞缸体上固设有连通第二储油腔并驱动叶片转动的喷油管，所述的叶片驱动所述的控制转阀转动，所述的第二储油腔上连通有供油管。2.根据权利要求1所述的一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:所述第一储油腔朝向压电体方向贯穿第一活塞缸体形成一第一开口，所述第二储油腔朝向第一活塞缸体方向贯穿第二活塞缸体形成一第二开口。3.根据权利要求1所述的一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:所述叶片外包裹有隔离罩，所述喷油管穿设进隔离罩且与之密封连接，所述控制转阀的阀芯穿设进隔离罩且与叶片固定连接，所述隔离罩上开设有出油口。4.根据权利要求3所述的一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:所述隔离罩包括套设于叶片且与之同轴设置的套筒以及密封于套筒两端的两个封板，所述喷油管的自由端穿设进套筒且与之密封连接，所述喷油管朝向叶片的一端向上倾斜且喷口的正投影朝向叶片的叶面，所述出油口设置于套筒。5.根据权利要求1所述的一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:所述供油管上连接有供油箱，所述供油管上固设有防止油液朝向供油箱方向流动的单向阀。6.根据权利要求1所述的一种控制转阀的压电驱动装置，其特征在于:所述喷油管依次包括进流段、连通进流段的减压段以及连通减压段的增压段，所述减压段的直径大于进流段的直径，所述增压段的直径小于进流段的直径。

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