[发明专利]具有简单结构的高转速步进式压电旋转作动器及方法

摘要

具有简单结构的高转速步进式压电旋转作动器及方法，该作动器包括钳位机构和转子；钳位机构分为一体连接且对称的上下两层，每层设置有通过柔性铰链与钳位机构框架连接的钳位块，钳位块开有半圆孔，半圆孔形成圆孔，圆孔两侧并列设置有钳位压电堆，钳位压电堆一端设置有垫片，垫片另一端设置有与钳位块螺纹连接的预紧顶丝；转子分为上下转体并采用过盈配合方式穿过钳位机构的上下层圆孔，其上下转体通过十字形柔性铰链一体连接且各自在与十字形柔性铰链连接的一端一体连接有凸块，十字形柔性铰链两侧采用过盈方式设置有两个驱动压电堆，两个驱动压电堆的一端与上钳位块的凸块接触，其另一端与下钳位块的凸块接触；本发明还提供驱动负载的方法。

主权项

具有简单结构的高转速步进式压电旋转作动器，其特征在于：包括钳位机构(1)和转子(2)；所述钳位机构(1)内开有长方形通槽，从而使钳位机构(1)形成对称的上层钳位结构和下层钳位结构，钳位机构(1)的上层钳位结构外围为上外围框架，其内设置有上层第一钳位块(7)和上层第二钳位块(9)，上层第一钳位块(7)和上层第二钳位块(9)分别通过两边对称设置的柔性铰链与上外围框架一体连接，两个钳位块均开有半圆孔，两个半圆孔形成一个上层圆孔，所形成的上层圆孔两侧并列设置有上左钳位压电堆(3)和上右钳位压电堆(4)，上左钳位压电堆(3)和上右钳位压电堆(4)的一端与上层第一钳位块(7)接触，其另一端设置有通过柔性铰链与上层第二钳位块(9)连为一体的上层垫片(11)，上层垫片(11)的一端与上钳位压电堆(3)和上钳位压电堆(4)接触，其另一端设置有上层预紧顶丝(13)，上层预紧顶丝(13)与上层第二钳位块(9)通过螺纹连接，钳位机构(1)的上外围框架上与上层预紧顶丝(13)相应的位置开有通孔，以便从外侧调整上层预紧顶丝(13)从而给上左钳位压电堆(3)和上右钳位压电堆(4)提供所需预紧力，对称地，下层钳位结构中的下层第一钳位块(8)、下层第二钳位块(10)及二者形成的下层圆孔、下左钳位压电堆(5)、下右钳位压电堆(6)、下层垫片(12)及下层预紧顶丝(14)均具有同上层钳位结构完全相同的设置；转子(2)采用过盈配合方式穿过钳位机构(1)的上层圆孔和下层圆孔，所述转子(2)分为上转体(15)和下转体(16)，上转体(15)一端一体连接有驱动负载的输出杆，其另一端圆周位置一体设置有两个凸块，同时其中心位置一体连接有十字形柔性铰链(17)，十字形柔性铰链(17)的另一端一体连接有下转体(16)，下转体(16)在有十字形柔性铰链(17)的一端的圆周位置一体设置有两个凸块，十字形柔性铰链(17)的两侧采用过盈配合方式对称设置有左驱动压电堆(18)和右驱动压电堆(19)，左驱动压电堆(18)的一端与上转体(15)的凸块接触，其另一端与下转体(16)的凸块接触，右驱动压电堆(19)的一端与上转体(15)的凸块接触，其另一端与下转体(16)的凸块接触。