[发明专利]一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置

权利要求书

1.一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，包括套筒，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，其特征是：

在套筒上面设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；

在套筒内下部设有支撑板，在支撑板中心沿竖直方向安装有电动丝杠传动机构，电动丝杠传动机构的丝母与下联接块连接，用于带动下联接块上下移动；

在上联接块和下联接块的相对面上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽，所述球面凸起插入球面凹槽内且球面凸起的曲率半径小于球面凹槽的曲率半径，使上联接块和下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；

在上联接块外缘圆周均布连接有连接杆，连接杆外端分别由圆周均布在套筒壁上的长孔穿出并连接有安装块，在安装块上分别安装有球头柱塞，球头柱塞外端的钢珠分别顶入到沿圆周方向均布在套筒外壁的矩形凹槽内，用于辅助上联接块补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节；

在套筒内沿圆周方向均布设有导向轴，导向轴通过间隙配合穿过设置在下联接块下端的法兰盘上均布的导向孔，用于保证下联接块上下移动时的水平度。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述连接杆为圆周均布的三组且每组为二根，每个安装块分别通过螺钉固定在每组二根连接杆的外端。

3.根据权利要求2所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述球头柱塞插装在安装块中部的通孔内，并在通孔外端口内设有调节螺钉，用于将球头柱塞顶入矩形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述弹性支撑件是由一个圆柱形压片和圆周均布在压片外缘的三个支撑臂构成，所述支撑臂的厚度小于压片的厚度；以减小压片的变形量，避免MEMS微结构因胶体开裂而发生脱落。

5.根据权利要求4所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述弹性支撑件通过三个空心支柱支撑固定在环形顶板上面。

6.根据权利要求2所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述上联接块外缘为不等边六边形，所述连接杆分别通过螺纹连接在上联接块外缘对应的螺孔内。

7.根据权利要求1或5所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：在叠堆压电陶瓷上端扣设有安装套，所述弹性支撑件压在安装套上，用于避免由于叠堆压电陶瓷顶部工作表面的粗糙不平所导致的叠堆压电陶瓷和弹性支撑件接触不良的问题。

8.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述长孔和矩形凹槽的中心线均与套筒的轴线平行，且每个矩形凹槽的中心线与相邻的导向轴轴线所夹的套筒圆心角为60度。

9.根据权利要求8所述的一种基于压电陶瓷的MEMS微结构三轴式动态加载装置，其特征是：所述导向轴为三根且均布连接在环形顶板与支撑板之间。