[发明专利]一种压电作动器

说明书

本发明公开一种压电作动器，包括金属封装外壳以及压电叠堆结构；该所述的压电叠堆结构包括最底层的绝缘垫片，该绝缘垫片上叠放有用于实现振动传感器功能的第一压电片，该第一压电片至少设置有一片，并且分别引出该第一压电片的正极和负极，作为振动传感器的信号输出端，而该第一压电片上再叠放绝缘垫片，将下方作为振动传感器的第一压电片隔绝开。本装置的压电堆叠结构中在底层设置一片或多片陶瓷压电片作为检测整体结构振动的传感器，输出振动信号，振动信号直接输入控制器，通过控制器使驱动电源输出驱动信号，使上层的压电片产生反相位振动，二路信号相位可达到高度吻合，有利于最大限度地取得隔振效果。

技术领域

本发明涉及压电陶瓷应用技术领域，具体涉及一种压电作动器。

背景技术

隔振是工程设备减振降噪普遍采用的方法，也是工程实践中应用最多的一项振动控制技术，其基本原理是在振源和基础之间设置弹性装置，依靠其弹性形变来减小振源对基础的影响。根据隔振装置作用方式的不同，隔振技术主要包括被动隔振、主动隔振和混合式隔振三类。

现有三类隔振技术均有各自的优缺点。其中在压电陶瓷应用技术领域中，压电-橡胶复合隔振系统，是将橡胶金属隔振器与压电陶瓷作动器融合在一体，利用橡胶金属被动隔振器隔离高频振动，利用压电陶瓷作动器隔离低频振动。压电陶瓷作动器有着体积小、重量轻、功耗低、承载力大、长时间工作不发热、易于控制等显著特点，具有较好的低频特性，在一定应用场合优于电磁作动器。

现有主动隔振使用的压电作动器，采用多层压电陶瓷叠片结构，压电陶瓷叠片数量可达数百层。在隔振控制中，需要外部配置加速度传感器，监测设备振动情况，再将加速度传感器监测的信号传输到控制器，控制器经信号分析处理，输出控制信号到功率放大器，驱动压电作动器做反相位的振动，以缓冲机械设备振动对外界的不良影响。

现有隔振控制方式中，监测振动的加速度传感器与主动控制的压电作动器分体安装，容易产生控制信号相位差，不能精准地隔离设备振动。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种压电作动器，其技术方案如下：

一种压电作动器，包括金属封装外壳以及安装于金属封装外壳内部的压电叠堆结构；该所述的压电叠堆结构包括最底层的绝缘垫片，该绝缘垫片上叠放有用于实现振动传感器功能的第一压电片，该第一压电片至少设置有一片，并且分别引出该第一压电片的正极和负极，作为振动传感器的信号输出端，而该第一压电片上再叠放绝缘垫片，将下方作为振动传感器的第一压电片隔绝开；该绝缘垫片上又叠放有若干个用于驱动功能的第二压电片，该若干个第二压电片合并正极和负极连接驱动电源。

作为优选，所述的所述的金属封装外壳包括上下两部分，而压电叠堆结构被相应约束在上、下部的金属封装外壳内。

作为优选，所述的金属封装外壳的上下部分还均安装有八个用于约束压电叠堆结构的螺纹紧固孔。

作为优选，所述的金属封装外壳的上半部分设置有用于连接振动设备的四个安装孔；而金属封装外壳的下半部分设置有用于固定地面基础的四个安装孔。

作为优选，所述的安装孔设置在螺纹紧固孔的外侧；并且所述的安装孔和螺纹紧固孔均为间隔均匀设置。

作为优选，所述的第一压电片和第二压电片均为陶瓷压电片。

有益效果：本发明具有以下有益效果：本装置的压电堆叠结构中在底层设置一片或多片陶瓷压电片作为检测整体结构振动的传感器，输出振动信号，振动信号直接输入控制器，通过控制器使驱动电源输出驱动信号，使上层的压电片产生反相位振动，二路信号相位可达到高度吻合，有利于最大限度地取得隔振效果；本装置将振动监测加速度传感器与多层压电叠堆作动器合为一体，无需外部安装加速度传感器，并可以达到振动加速度信号和驱动压电作动器控制信号的相位高度吻合，更精准地隔离设备振动影响，采用内置传感器的压电作动器，使得隔振系统结构紧凑，无需外部布置加速度传感器；降低隔振系统总成本。