CN209731110U - 一种新型双定子双转子压电致动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种新型双定子双转子压电致动器，包括下底座、扣设在下底座上的上底座、贯穿连接下底座和上底座的转轴、设在转轴一端的螺母、下底座与上底座之间且串联设在转轴上的动力组件；所述动力组件包括自下往上依次设置的下定子、下转子、下碟簧、上碟簧、上转子、上定子；所述转轴通过下轴承与下底座配合连接，所述转轴通过上轴承与上底座配合连接；下定子下端面和上定子上端面上粘贴有压电陶瓷片；本实用新型采用转轴直接输出动力，且能带动大负载，效率大大提高，本实用新型集定子固定与施加预压力为一体，结构更加简单紧凑，易于装配且节省空间，输出转矩大。

Description

一种新型双定子双转子压电致动器

技术领域

本实用新型涉及压电致动器领域，特别是涉及一种新型双定子双转子压电致动器。

背景技术

随着新型技术的发展，航空航天、生物医学、精密仪器、汽车等许多领域对致动器提出了新的要求。例如体积小、质量轻、断电自锁、快速响应等。由于结构形式和工作原理等方面的限制，传统的电磁电机已无法满足新的要求。所以利用新型功能材料研制新型致动器来实现对目标单位精确驱动控制，已成为世界各国研究发展的重要方向。

压电致动器是指利用压电材料的逆压电效应，即压电材料在电场的作用下产生变形的特性来实现精密驱动的。和普通的电磁电机相比，压电致动器有很多优点。例如，压电致动器不需要绕组和磁路，不依靠电磁耦合来获得动力，定位精度高、输出力大，响应速度快等。另外，由于它本身不产生磁场并且也不受磁场的干扰，而且，在合理的设计下，能够耐高温、低温，在恶劣的环境下正常运转，这对航空航天领域的发展有着重要的意义。

目前，压电致动器的定子振幅小，定转子接触宽度窄，输出力矩不大，限制了在大转矩驱动场合的应用；而且由于运行时的磨损严重，导致电机寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述的缺陷，提供一种新型的双定子双转子压电致动器，该致动器结构简单紧凑、输出转矩大，简化了致动器在调试预压力过程中的难度，提高了输出转矩和效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型双定子双转子压电致动器，包括下底座、扣设在下底座上的上底座、贯穿连接下底座和上底座的转轴、设在转轴一端的螺母、下底座与上底座之间且串联设在转轴上的动力组件；所述动力组件包括自下往上依次设置的下定子、下转子、下碟簧、上碟簧、上转子、上定子；所述转轴通过下轴承与下底座配合连接，所述转轴通过上轴承与上底座配合连接；下定子下端面和上定子上端面上粘贴有压电陶瓷片。

优选的，所述下底座内侧设有下定子安装台，所述上底座上设有上定子安装台，下定子通过螺钉或螺栓与下定子安装台连接，上定子通过螺钉或螺栓与上定子安装台连接。

优选的，所述上底座上设有多个键，下底座上设有与键配合的槽，方便定位和紧固。

优选的，所述下转子、上转子与转轴紧密连接，此处的紧密连接指得是能够传递转动扭力的配合连接，实现的是转子带动转轴同步转动，包括但不限于以下实现方式：多边形截面的转轴与相同形状的下转子、上转子的配合，下转子、上转子上的键与转轴上凹槽的配合连接，下转子、上转子上的凹槽与转轴上键的配合连接。

优选的，所述下碟簧的外沿卡在下转子所设的凹槽内，上碟簧的外沿卡在上转子所设凹槽内。

优选的，所述上转子上设有摩擦材料且摩擦材料与上定子相接触，所述下转子上设有摩擦材料且摩擦材料与下定子相接触。

需要说明的是，所述转轴为变阶梯轴，上端设计成带有螺纹的实心轴，转轴通过螺母压紧压电致动器上底座的上轴承，实现施加预压力并调节预压力；进一步地，所述压电致动器下底座和压电致动器上底座通过键槽相连接，起到定位连接作用，上、下轴承与对应的压电致动器上、下底座适当的紧配合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型采用转轴直接输出动力，且能带动大负载，效率大大提高，本实用新型集定子固定与施加预压力为一体，结构更加简单紧凑，易于装配且节省空间，输出转矩大；

第二，所述转轴为变阶梯轴，上端处设计成带有螺纹的实心轴，装配螺母并调节预压力，通过调整转轴一端螺母直接获得满意的预压力，操作便捷；

第三，压电致动器上、下底座的内部两端零部件结构完全对称，两定子与转子间获得的预压力相等，两边可有效实现同步驱动。

附图说明

图1为本实用新型一种新型双定子双转子压电致动器的***结构示意图；

图2为本实用新型一种新型双定子双转子压电致动器的装配结构示意图；

图3为本实用新型一种新型双定子双转子压电致动器的下底座结构示意图；

其中，1.转轴，2.下底座，21.槽,3.下定子，4.下转子,5.下碟簧,6.上碟簧,7.上转子,8.上定子,9.上底座,91.键,10.螺母,11.下轴承，12.上轴承，16.下定子安装台，17.上定子安装台。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实例和附图对本实用新型一种新型双定子双转子压电致动器作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1至图3所示，一种新型双定子双转子压电致动器，包括下底座2、扣设在下底座2上的上底座9、贯穿连接下底座2和上底座9的转轴1、设在转轴1一端的螺母10、下底座2与上底座9之间且串联设在转轴1上的动力组件；所述动力组件包括自下往上依次设置的下定子3、下转子4、下碟簧5、上碟簧6、上转子7、上定子8；所述转轴1通过下轴承11与下底座2配合连接，所述转轴1通过上轴承12与上底座9配合连接；下定子3下端面和上定子8上端面上粘贴有压电陶瓷片；所述下底座2内侧的上端设有下定子安装台16，所述上底座9上设有上定子安装台17，下定子3通过螺钉或螺栓与下定子安装台16连接，上定子8通过螺钉或螺栓与上定子安装台17连接；所述上底座9上设有多个键91，下底座2上设有与键91配合的槽21；所述下转子4、上转子7与转轴1紧密连接；所述下碟簧5的外沿卡在下转子4所设的凹槽内，所述上碟簧6卡在上转子7所设凹槽内；所述上转子7上设有摩擦材料且摩擦材料与上定子8相接触，所述下转子4上设有摩擦材料且摩擦材料与下定子3相接触。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：包括下底座(2)、扣设在下底座(2)上的上底座(9)、贯穿连接下底座(2)和上底座(9)的转轴(1)、设在转轴(1)一端的螺母(10)、下底座(2)与上底座(9)之间且串联设在转轴(1)上的动力组件；

所述动力组件包括自下往上依次设置的下定子(3)、下转子(4)、下碟簧(5)、上碟簧(6)、上转子(7)、上定子(8)；

所述转轴(1)通过下轴承(11)与下底座(2)配合连接，所述转轴(1)通过上轴承(12)与上底座(9)配合连接；

下定子(3)下端面和上定子(8)上端面上粘贴有压电陶瓷片。

2.根据权利要求1所述的一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：所述下底座(2)内侧设有下定子安装台(16)，所述上底座(9)上设有上定子安装台(17)，下定子(3)通过螺钉或螺栓与下定子安装台(16)连接，上定子(8)通过螺钉或螺栓与上定子安装台(17)连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：所述上底座(9)上设有多个键(91)，下底座(2)上设有与键(91)配合的槽(21)。

4.根据权利要求3所述的一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：所述下转子(4)、上转子(7)与转轴(1)紧密连接。

5.根据权利要求4所述的一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：所述下碟簧(5)的外沿卡在下转子(4)所设的凹槽内，所述上碟簧(6)的外沿卡在上转子(7)所设凹槽内。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种新型双定子双转子压电致动器，其特征在于：所述上转子(7)上设有摩擦材料且摩擦材料与上定子(8)相接触，所述下转子(4)上设有摩擦材料且摩擦材料与下定子(3)相接触。