[发明专利]永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置及工作方法

权利要求书

1.一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置，其特征在于：包括外圈（1）、内圈（2）、压电柔性梁单元（3）、刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）、刚性连接臂Ⅲ（6）、电荷适调器组（7）、信号采集卡（8）、信号处理模块（9）、PID控制模块组（10）、D/A转换模块（11）、电压放大器（12）；

其中外圈（1）设置在内圈（2）上，内圈（2）圆心处为凸起的柱状轴，外圈（1）和内圈（2）嵌套设置，柱状轴通过多个均匀分布的压电柔性梁单元（3）与外圈（1）内表面固定连接，压电柔性梁单元（3）为弧形结构，在压电柔性梁单元（3）之间的间隙中，在柱状轴与外圈（1）内表面之间等距离分布设有刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）和刚性连接臂Ⅲ（6），刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）和刚性连接臂Ⅲ（6）一端与柱状轴刚性连接，另一端与外圈（1）内部面活动连接；

压电柔性梁单元（3）包括弧形结构的柔性梁（3-1），柔性梁（3-1）的弧形结构外弧形面上分别粘贴有加速度传感器（3-2）和压电作动器（3-3），其中加速度传感器（3-2）靠近柔性梁（3-1）的内圈连接处，压电作动器（3-3）靠近柔性梁（3-1）的外圈连接处，加速度传感器（3-2）通过导线与电荷适调器组（7）的输入端相连接，压电作动器（3-3）通过导线与电压放大器（12）的输出端连接，电荷适调器组（7）的输出端顺序连接信号采集卡（8）、信号处理模块（9）、PID控制模块组（10）和D/A转换模块（11），其中信号采集卡（8）采集电荷适调器组（7）的输出信号并传输给信号处理模块（9），PID控制模块组（10）根据信号处理模块（9）的输出信号进行运算处理确定压电作动器（3-3）的驱动电压信号，经D/A转换模块（11）与电压放大器（12）驱动所有压电作动器（3-3）动作。

2.根据权利要求1所述的一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置，其特征在于：所述的刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）、刚性连接臂Ⅲ（6）与外圈（1）内表面接触端设有滚轮，滚轮与外圈（1）内表面接触处设有限位槽，用于限制与刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）、刚性连接臂Ⅲ（6）固定连接的内圈（2）的周向位移，位移上限为压电作动器（3-3）驱动柔性梁（3-1）后弹性变形的最大值。

3.根据权利要求1所述的一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置，其特征在于：所述的压电柔性梁单元（3）有6组，压电柔性梁单元（3）中的柔性梁（3-1）结构尺寸关系满足：长度/宽度＞10，长度/高度＞10。

4.根据权利要求1所述的一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置，其特征在于：所述的外圈（1）周向均匀设有多个法兰孔，内圈（2）直径大的一端周向均匀设有多个法兰孔，并且外圈（1）的法兰孔与内圈（2）直径大的一端的法兰孔轴线不重合。