[发明专利]一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器

权利要求书

1.一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器,其特征在于：包括正三角形下底板(1)、轴向工作装置(2)和径向工作装置(3)；

所述轴向工作装置包括三个轴向弹簧振动装置(2-1)、受径向振动而工作的磁铁线圈机构(2-3)、连接轴向弹簧振动装置和磁铁线圈机构的正三角形上底板(2-2)；

所述径向工作装置一共三套，每一套均分布在正三角形下底板(1)的角平分线上，每套径向工作装置包括固定在轴向弹簧振动装置上的第二轴(3-1)、引导第二轴沿轴向滑动的第一固定套筒(3-2)、连接压电堆并传递力的杆(3-3)、回路中有电阻元件的压电堆(3-4)、连接扇形磁铁的第三轴(3-5)、引导第三轴沿轴向滑动的第二固定套筒(3-6)、扇形磁铁(3-7)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器,其特征在于：所述轴向弹簧振动装置(2-1)包括竖直固定在正三角形下底板的外套筒(2-1-1)、垂悬固定在正三角形上底板底部的可沿外套筒轴向滑动的内套筒(2-1-2)、套在内套筒的外壁并沿内套筒轴向伸缩的弹簧(2-1-3)；弹簧(2-1-3)的两端分别连接在正三角形上底板的底面以及外套筒的内孔底部。

3.根据权利要求2所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器，其特征在于：所述轴向工作装置的三个轴向弹簧振动装置(2-1)安装在正三角形下底板的三个角上。

4.根据权利要求3所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器,其特征在于：所述磁铁线圈机构包括一端固定于环形磁铁固定装置(2-3-6)而另一端悬空的第一轴(2-3-1)、安装固定在第一轴上部的第一环形磁铁(2-3-2)、安装在第一轴底端的第二环形磁铁(2-3-3)、缠绕固定在环形缠绕管(2-3-7)上且回路中有电阻元件的线圈(2-3-4)、固定在正三角形下底板中部的所述环形固定装置(2-3-6)、固定在所述(2-3-6)环形磁铁固定装置上的第三环形磁铁(2-3-5)、固定在正三角形上底板上的所述环形缠绕管(2-3-7)；第一轴从上至下穿过第三环形磁铁(2-3-5)和环形固定装置(2-3-6)，第一环形磁铁(2-3-2)位于第三环形磁铁(2-3-5)的内孔中，第二环形磁铁(2-3-3)位于第三环形磁铁(2-3-5)的下方。

5.根据权利要求4所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器，其特征在于：所述第一环形磁铁的外径小于第三环形磁铁的内径；第一环形磁铁外圈的磁性与第三环形磁铁内圈的磁性相反；第一环形磁铁和第三环形磁铁均与正三角形上底板保持有一端距离，该距离大于径向振动的振幅。

6.根据权利要求5所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器，其特征在于：所述第二环形磁铁和扇形磁铁不在同一水平线上；第二环形磁铁外圈磁性和扇形磁铁内圈磁性相同。

7.根据权利要求6所述的一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器，其特征在于：所述环形缠绕管(2-3-7)的内径大于第一环形磁铁(2-3-2)的外径，外径小于第三环形磁铁(2-3-5)的内径。