[发明专利]基于液压微位移放大结构的压电陶瓷直接驱动伺服阀

权利要求书

1.一种新型的基于液压放大的压电陶瓷直接驱动伺服阀，其特征在于：利用面积大小不同的两个活塞，密封一段液体，通过压力调节、监测装置调节密闭腔内液体的压力。压电陶瓷与大面积活塞点接触，小面积活塞与滑阀阀芯直接相连。当压电陶瓷通电伸长时，推动大面积的活塞运动，挤压封闭腔内的流体。通过压力和体积变化将运动传递到小面积的活塞上，使其推动滑阀阀芯运动，同时挤压阀芯另一端的蝶形弹簧。当压电陶瓷收缩时，液压密封腔内形成“负压力差”以及蝶形弹簧提供阀芯反方向的运动力。使滑阀阀芯完成两个方向的运动。滑阀阀芯与压电陶瓷的位移具有比例对应关系，其比例大小为大小两个活塞的面积比。本发明的结构包括：1、柔性铰链膜片；2、液压密闭腔；3、动密封小活塞；4、压力调节、测量装置。 

2.根据权利要求书1所述的大面积活塞采用柔性铰链膜片结构，其特征在于：柔性铰链膜片圆盘形结构，上、下表面加工有对称的椭圆槽。采用铍青铜的材料。柔性铰链膜片可以实现两个方向的运动，与驱动器接触，由于其特殊的铰链结构，尺寸小、无运动摩擦、刚度小。很好的解决了大面积活塞的驱动问题，降低了压电陶瓷驱动器的负载和密封的难度。使得驱动端可以获得较大的位移输出和较高的动态响应。 

3.根据权利要求书1所述的液压密闭腔，其特征在于：液压密闭腔内的流体受大活塞的挤压产生压力和体积的变化，液压密闭腔的 体积不应过大，以免影响放大结构的动态性能。 

4.根据权利要求书1所述的动密封小活塞，其特征在于：小活塞在密闭腔油液压力的作用下推动阀芯运动，小活塞与活塞壁采用动密封的形式。密封压力和速度。 

5.根据权利要求书1所述的压力调节、监测件，其特征在于：液压密闭腔内的压力大小对系统性能有重要影响，集压力调节与检测于一体的调节装置，具有调节密闭腔内油液压力的作用，同时上端的压力传感器可以实时监测密闭腔内油液的压力。 

6.根据权利要求书1所述的基于液压放大的压电陶瓷直接驱动伺服阀，其特征在于：具有常规压电陶瓷直驱阀的优点，同时由于液压微位移放大机构的作用，使得阀芯位移放大，滑阀控制流量增大。 

7.根据权利要求书1所述的基于液压放大的压电陶瓷直接驱动伺服阀，其特征在于：压电陶瓷与滑阀阀芯之间加入液压位移放大环节，压电陶瓷与柔性铰链膜片式大活塞之间采取非固连式结构，小活塞与滑阀阀芯采取非固连结构。避免了压电陶瓷驱动器与阀芯直接固连时，由于拉力及扭转所带来的压电陶瓷故障。 

8.根据权利要求书1所述的基于液压放大的压电陶瓷直接驱动伺服阀，其特征在于：大活塞和小活塞的面积比接近位移的放大倍数。