夹心式纵弯复合激振被动型喷水推进装置及其驱动方法_2

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]【具体实施方式】一:结合图1~图20说明本实施方式。本实施方式提供了一种夹心式纵弯复合激振被动型喷水推进装置的具体实施方案。所述夹心式纵弯复合激振被动型喷水推进装置主要由阀用叠堆1、阀用金属基板2、端盖3、支撑橡胶圈4、密封圈5、腔体6、阀用伞形阀7、栗用伞形阀8、紧固螺栓9、栗用驱动组件10、放大膜片11、夹紧块12、栗用金属基板13、前端盖14和紧固螺钉15组成。
[0010]所述阀用叠堆I选用哈尔滨芯明天科技有限公司的型号为XP系列的低压叠堆压电陶瓷,其一侧端部通过环氧树脂胶粘贴于阀用金属基板2上,另一侧端部通过环氧树脂胶粘贴于端盖3的内腔壁3-1-1上,实现阀用压电叠堆I的紧固安装;所述阀用叠堆I的通电导线1-1通过端盖3上的导线孔3-2引出,实现外部激励电源的接入。
[0011]所述阀用金属基板2为金属弹性体结构,布置于阀腔6的内阶梯圆环面6-2上,且通过支撑橡胶圈4夹持固定安装于端盖3与腔体6之间,所述阀用金属基板2的一侧端面通过环氧树脂胶与阀用叠堆I固定连接。
[0012]所述端盖3水平侧面设置有内腔3-1结构,其用于通过环氧树脂胶实现阀用叠堆I与内腔壁3-1-1的固定安装;所述端盖3内腔壁3-1-1上设置有导线孔3-2结构,其用于实现阀用叠堆I通电导线1-1的引出;所述端盖3水平侧面还设置有圆环槽3-3结构,其用于支撑橡胶圈4的布置,实现阀用金属基板2的夹持紧固安装;所述端盖3水平侧面还设置有密封环形槽3-4结构,其用于密封圈5的安装布置,实现阀腔6-1的密封;所述端盖3水平侧面还设置有四个通孔3-5结构,其通过紧固螺栓9实现与腔体6的紧固连接;所述端盖3垂直侧面一侧设置有两个内螺纹孔3-6结构,其通过紧固螺钉15实现与前端盖14、夹紧块12和放大膜片11的紧固连接;所述端盖3垂直侧面一侧还设置有密封环形槽3-7结构,其用于密封圈5的安装布置,实现栗腔的密封;所述端盖3垂直侧面一侧还设置有半圆形通孔3-10结构;所述半圆形通孔3-10内侧面3-8与腔体6 —侧面胶粘密封;所述半圆形通孔3-10端面3-9与另一端盖3半圆形通孔3-10端面3_9胶粘密封。
[0013]所述支撑橡胶圈4为圆环结构弹性体,分别布置于端盖3的圆环槽3-3、腔体6的圆环槽6-3、夹紧块12的圆环槽12-4和前端盖14的圆环槽14_3中,分别实现阀用金属基板2和栗用金属基板13的夹持紧固安装。
[0014]所述密封圈5为圆环结构弹性体,分别布置于端盖3的密封环形槽3-2与3-7、腔体6的密封环形槽6-4、夹紧块12的密封环形槽12-3与12_5和前端盖14的密封环形槽14-4中,用于实现阀腔6-1、栗腔和装置的密封。
[0015]所述腔体6设置有阀腔6-1结构,其与阀用金属基板2、阀用伞形阀7和栗用伞形阀8形成封闭容腔,用于实现流体的吸入;所述腔体6还设置有内阶梯圆环面6-2结构,其用于实现阀用金属基板2的安装布置;所述腔体6还设置有圆环槽6-3结构,其用于支撑橡胶圈4的布置,实现阀用金属基板2的夹持紧固安装;所述腔体6还设置有密封环形槽6-4结构,其用于密封圈5的安装布置,实现阀腔6-1的密封;所述腔体6还设置有阀腔入水口6-5结构,其用于实现阀腔6-1流体的流通;所述腔体6还设置有栗腔入水口 6-6结构,其用于实现栗腔流体的流通;所述腔体6中阀腔入水口 6-5和栗腔入水口 6-6均设置有阀座6-7结构,其用于阀用伞形阀7和栗用伞形阀8的安装布置;所述腔体6还设置有漏斗状出水口 6-8结构,其用于实现高压力流体的喷出;所述腔体6中出水口 6-8内壁设置有疏水结构6-8-1,其用于减小流体的流动阻力,实现装置的高效率工作。
[0016]所述阀用伞形阀7与栗用伞形阀8均为橡胶截止阀,其阀芯固定安装,周边完全开启O
[0017]所述栗用驱动组件10包括前匹配杆10-1、通电电极片10-2、压电陶瓷片10_3、后匹配杆10-4和绝缘套筒10-5 ;所述前匹配杆10-1为阶梯圆柱状弹性体结构,所述前匹配杆10-1小径一侧端部设置有外螺纹10-1-2结构,其用于与后匹配杆10-4 —侧端部的内螺纹孔10-4-1旋合连接,实现与通电电极片10-2、压电陶瓷片10-3、后匹配杆10-4和绝缘套筒10-5的夹紧安装;所述前匹配杆10-1靠近外螺纹10-1-2 —侧设置有光滑外圆周表面10-1-1结构,其用于实现绝缘套筒10-5的安装布置;所述通电电极片10-2为设置有凸耳结构的圆环形铜片,其用于实现外部激励电源的输入;所述压电陶瓷片10-3为4片毛工作模式的圆环形压电陶瓷片,所述一侧布置的2片压电陶瓷片10-3均沿厚度方向极化,且其正极化面与正极化面相对布置,所述另一侧布置的2片压电陶瓷片10-3均沿厚度方向分成两区极化,且其绝缘区域平行布置,正极化面与正极化面相对布置,负极化面与负极化面相对布置;所述后匹配杆10-4为圆柱结构弹性体,其一侧端部中心位置设有内螺纹孔10-4-1结构,用于与前匹配杆10-1的外螺纹10-1-2旋合连接,实现与前匹配杆10-1、通电电极片10-2、压电陶瓷片10-3和绝缘套筒10-5的夹紧安装,所述后匹配杆10-4另一侧端面通过环氧树脂胶与栗用金属基板13紧固连接;所述绝缘套筒10-5为圆环状绝缘体,所述绝缘套筒10-5布置于前匹配杆10-1的光滑外圆周表面10-1-1上;所述通电电极片10-2与压电陶瓷片10-3相互间隔布置于绝缘套筒10-5上;所述通电电极片10-2的通电导线通过前端盖14上的导线孔14-5引出。
[0018]所述放大膜片11为圆形弹性体结构,其布置于夹紧块12 —侧端面的圆形槽12-2内,通过紧固螺钉15实现与前端盖14、夹紧块12和端盖3的紧固连接;所述放大膜片11用于实现栗用金属基板13机械变形的放大。
[0019]所述夹紧块12 —侧端面中心位置设有通孔12-1结构;所述夹紧块12 —侧端面还设置有圆形槽12-2结构,其用于实现放大膜片11的布置安装;所述夹紧块12 —侧端面还设置有密封环形槽12-3结构,其用于密封圈5的安装布置,实现栗腔的密封;所述夹紧块12另一侧端面设置有圆环槽12-4结构,其用于支撑橡胶圈4的布置,实现栗用金属基板13的夹持紧固安装;所述夹紧块12另一侧端面还设置有密封环形槽12-5结构,其用于密封圈5的安装布置,实现装置的密封;所述夹紧块12另一侧端面四周还设置有四个通孔12-6结构,其用于通过紧固螺钉15实现与前端盖14、放大膜片11和端盖3的紧固连接。
[0020]所述栗用金属基板13为金属弹性体结构,布置于前端盖14的内阶梯圆环面14-2上,且通过支撑橡胶圈4夹持固定安装于前端盖14与夹紧块12的接触表面,所述栗用金属基板13的一侧端面通过环氧树脂胶与栗用驱动组件10固定连接。
[0021]所述前端盖14设置有内腔14-1结构;所述前端盖14的内腔壁14_1_1上设置有导线孔14-5结构,其用于实现栗用驱动组件10通电导线的引出;所述前端盖14 一侧端面设置有内阶梯圆环面14-2结构,其用于实现栗用金属基板13的安装布置;所述前端盖14一侧端面还设置有圆环槽14-3结构,其用于支撑橡胶圈4的布置,实现栗用金属基板13的夹持紧固安装;所述前端盖14 一侧端面还设置有密封环形槽14-4结构,其用于密封圈5的安装布置,实现装置的密封;所述前端盖14另一侧端面设置有四个沉头通孔14-6结构,其用于紧固螺钉15的安装布置,实现与夹紧块12、放大膜片11和端盖3的紧固连接。
[0022]【具体实施方式】二:本实施方式提供了一种夹心式纵弯复合激振被动型喷水推进装置驱动方法的具体实施方案。
[0023]所述一种夹心式纵弯复合激振被动型喷水推进装置驱动方法的具体实施方案为:所述阀用叠堆I施加使其产生缩短变形的交流激励电信号,使得阀腔6-1的容积增大,此时阀用伞形阀7受迫开启,流体通过阀腔入水口 6-5流入阀腔6-1 ;所述阀用叠堆I施加使其产生伸长变形的交流激励电信号,所述栗用驱动组件10施加使其产生一个方向摇头运动的交流激励电信号,并产生一个方向的离心力,使得阀腔6-1的体积变小,栗腔的体积变大,此时阀用伞形阀7受迫闭合,栗用伞形阀8受迫开启,流体通过栗腔入水口 6-6流入栗腔,完成本发明的一次吸水过程;所述栗用驱动组件10施加使其产生相反方向摇头运动的交流激励电信号,并产生相反方向的离心力,使得栗腔的体积变小,此时栗用伞形阀8受迫闭合,流体通过出水口 6-8喷出,完成本发明的一次喷水过程。本发明在喷水的反作用力下,实现装置的推进运动输出。
[0024]所述阀用叠堆I通以的交流激励电信号为某一频率的正弦波或方波周期电信号,所述栗用驱动组件10中一
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