流动阻力；所述栗腔出水口 6-9还设置有栗用主动阀座6-8结构，其用于与栗用驱动组件8、放大膜片9和栗用金属基板11构成栗用主动阀。
[0017]所述栗用驱动组件8包括金属弹性体8-1和2片压电陶瓷片8-2，所述金属弹性体8-1为方形截面梁结构，其一侧端部通过环氧树脂胶粘贴于栗用金属基板8上；所述2片压电陶瓷片8-2均采用名激振模式，且其均沿厚度方向极化，所述2片压电陶瓷片8-2通过环氧树脂胶沿圆周方向均匀粘贴于金属弹性体8-1的外表面上，所述2片压电陶瓷片8-2的形变方向均与金属弹性体8-1的中心轴线方向相互平行，所述2片压电陶瓷片8-2的通电导线通过前端盖12上的导线孔12-5引出，实现外部激励电源的接入。
[0018]所述放大膜片9为圆形弹性体结构，其布置于夹紧块10 —侧端面的圆形槽10-2内，通过紧固螺钉13实现与前端盖12、夹紧块10和端盖3的紧固连接；所述放大膜片9用于实现栗用金属基板11机械变形的放大。
[0019]所述夹紧块10 —侧端面中心位置设有通孔10-1结构；所述夹紧块10 —侧端面还设置有圆形槽10-2结构，其用于实现放大膜片9的布置安装；所述夹紧块10 —侧端面还设置有密封环形槽10-3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10另一侧端面设置有圆环槽10-4结构，其用于支撑橡胶圈4的布置，实现栗用金属基板11的夹持紧固安装；所述夹紧块10另一侧端面还设置有密封环形槽10-5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10另一侧端面四周还设置有四个通孔10-6结构，其用于通过紧固螺钉13实现与前端盖12、放大膜片9和端盖3的紧固连接。
[0020]所述栗用金属基板11为金属弹性体结构，布置于前端盖12的内阶梯圆环面12-2上，且通过支撑橡胶圈4夹持固定安装于前端盖12与夹紧块10的接触表面，所述栗用金属基板11的一侧端面通过环氧树脂胶与栗用驱动组件8固定连接。
[0021]所述前端盖12设置有内腔12-1结构；所述前端盖12的内腔壁12_1_1通过环氧树脂胶实现与栗用驱动组件8的固定连接；所述前端盖12的内腔壁12-1-1上设置有导线孔12-5结构，其用于实现栗用驱动组件8通电导线8-1的引出；所述前端盖12 —侧端面设置有内阶梯圆环面12-2结构，其用于实现栗用金属基板11的安装布置；所述前端盖12 —侧端面还设置有圆环槽12-3结构，其用于支撑橡胶圈4的布置，实现栗用金属基板11的夹持紧固安装；所述前端盖12 —侧端面还设置有密封环形槽12-4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12另一侧端面设置有四个沉头通孔12-6结构，其用于紧固螺钉13的安装布置，实现与夹紧块10、放大膜片9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弯振贴片式主动型喷水推进装置驱动方法的具体实施方案。
[0023]所述一种弯振贴片式主动型喷水推进装置驱动方法的具体实施方案为:所述阀用单晶片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，流体通过阀腔入水口 6-5流入阀腔6-1 ;所述阀用单晶片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8施加使其产生一个方向弯曲变形的交流激励电信号，使得阀腔6-1的体积变小，栗腔的体积变大，流体通过栗腔入水口 6-7流入栗腔，完成本发明的一次吸水过程；所述栗用驱动组件8施加使其产生另一个方向弯曲变形的交流激励电信号，使得栗腔的体积变小，流体通过出水口 6-9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]所述阀用单晶片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8通以的交流激励电信号为某一频率的正弦波周期电信号，所述栗用驱动组件8中2片压电陶瓷片8-2通以的交流激励电信号的相位差为180度，所述阀用单晶片I与栗用驱动组件8通以交流激励电信号的相位差为180度。
【主权项】
1.一种弯振贴片式主动型喷水推进装置，由阀用单晶片(I)、阀用金属基板(2)、端盖(3)、支撑橡胶圈(4)、密封圈(5)、腔体(6)、紧固螺栓(7)、栗用驱动组件(8)、放大膜片(9)、夹紧块(10)、栗用金属基板(11)、前端盖(12)和紧固螺钉(13)组成。2.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述端盖(3)水平侧面设置有内腔(3-1)结构，所述端盖(3)内腔壁(3-1-1)上设置有导线孔(3-2)结构，所述端盖(3 )水平侧面还设置有圆环槽(3-3 )结构，所述端盖(3 )水平侧面还设置有密封环形槽(3-4)结构，所述端盖(3)水平侧面还设置有四个通孔(3-5)结构，所述端盖(3)垂直侧面一侧设置有两个内螺纹孔(3-6)结构，所述端盖(3)垂直侧面一侧还设置有密封环形槽(3-7 )结构，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。3.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述腔体(6)设置有阀腔(6-1)结构，所述腔体(6 )还设置有内阶梯圆环面(6-2 )结构，所述腔体(6 )还设置有圆环槽(6-3)结构，所述腔体(6)还设置有密封环形槽(6-4)结构，所述腔体(6)还设置有阀腔入水口(6-5)结构，所述阀腔入水口(6-5)设置有阀用主动阀座(6-6)结构，所述腔体(6)还设置有栗腔出水口(6-9)结构，所述栗腔出水口(6-9)内壁设置有疏水结构(6-9-1)，所述栗腔出水口( 6-9 )还设置有栗用主动阀座(6-8 )结构。4.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述夹紧块(10)一侧端面中心位置设有通孔(10-1)结构，所述夹紧块(10) —侧端面还设置有圆形槽(10-2)结构，所述夹紧块(10 ) —侧端面还设置有密封环形槽(10-3 )结构，所述夹紧块(10 )另一侧端面设置有圆环槽(10-4)结构，所述夹紧块(10)另一侧端面还设置有密封环形槽(10-5)结构，所述夹紧块(10)另一侧端面四周还设置有四个通孔(10-6)结构。5.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述前端盖(12)设置有内腔(12-1)结构，所述前端盖(12)内腔壁(12-1-1)与栗用压电叠堆(8)胶粘连接，所述前端盖(12)内腔壁(12-1-1)上设置有导线孔(12-5)结构，所述前端盖(12)—侧端面设置有内阶梯圆环面(12-2)结构，所述前端盖(12)—侧端面还设置有圆环槽(12-3)结构，所述前端盖(12) —侧端面还设置有密封环形槽(12-4)结构，所述前端盖(12)另一侧端面设置有四个沉头通孔(12-6)结构。6.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述阀用单晶片(I)为43激振模式圆形压电陶瓷片，沿厚度方向极化，所述阀用单晶片(I) 一侧端面与阀用金属基板(2)胶粘连接，所述阀用单晶片(I)的通电导线(1-1)通过端盖(3)上的导线孔(3-2)引出。7.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于:所述栗用驱动组件(8)包括金属弹性体(8-1)和2片压电陶瓷片(8-2)，所述金属弹性体(8-1)为方形截面梁结构，其一侧端部与栗用金属基板(8)胶粘连接，所述2片压电陶瓷片(8-2)均采用名激振模式，且其均沿厚度方向极化，所述2片压电陶瓷片(8-2)沿圆周方向均匀粘贴于金属弹性体(8-1)的外表面上，所述2片压电陶瓷片(8-2)的形变方向均与金属弹性体(8-1)的中心轴线方向相互平行，所述2片压电陶瓷片(8-2)的通电导线通过前端盖(12)上的导线孔(12-5)引出。8.根据权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置，其特征在于: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)的接触表面，所述阀用金属基板(2)的一侧端面与阀用单晶片(I)胶粘连接；所述栗用金属基板(11)为金属弹性体结构，布置于前端盖(12)的内阶梯圆环面(12-2)上，所述栗用金属基板(11)的一侧端面与栗用驱动组件(8)胶粘连接。9.一种如权利要求1所述的弯振贴片式主动型喷水推进装置的驱动方法，其特征在于:所述弯振贴片式主动型喷水推进装置的驱动方法具体为:所述阀用单晶片(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，流体通过阀腔入水口(6-5)流入阀腔(6-1);所述阀用单晶片(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(8)施加使其产生一个方向弯曲变形的交流激励电信号，使得阀腔(6-1)的体积变小，栗腔的体积变大，流体通过栗腔入水口(6-7)流入栗腔，完成一次吸水过程；所述栗用驱动组件(8)施加使其产生另一个方向弯曲变形的交流激励电信号，使得栗腔的体积变小，流体通过出水口(6-9)喷出，完成一次喷水过程；在喷水的反作用力下，实现推进运动输出； 所述阀用单晶片(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(8)通以的交流激励电信号为某一频率的正弦波周期电信号，所述栗用驱动组件(8)中2片压电陶瓷片(8-2)通以的交流激励电信号的相位差为180度，所述阀用单晶片(I)与栗用驱动组件(8)通以交流激励电信号的相位差为180度。
【专利摘要】本发明公开了一种弯振贴片式主动型喷水推进装置及其驱动方法，以解决当前压电喷水推进装置驱动力小、功率密度低等问题。本发明包括阀用单晶片、阀用金属基板、端盖、支撑橡胶圈、密封圈、腔体、紧固螺栓、泵腔驱动组件、放大膜片、夹紧块、泵用金属基板、前端盖和紧固螺钉；腔体有阀腔入水口、泵腔入水口和泵腔出水口，阀腔入水口和泵腔入水口分别有阀用和泵用主动阀座，泵腔出水口内壁有疏水结构。施加电信号于阀用单晶片和泵用驱动组件，激发其分别产生弯曲和伸缩变形，使阀腔和泵腔容积交替变化，实现流体的吸入与喷出，在喷水反作用力下，实现装置推进。本发明有驱动力大、功率密度高等优势，在微量喷射、军事探测等领域有广阔应用前景。
【IPC分类】F04B43/04
【公开号】CN105587616
【申请号】CN201510228891
【发明人】何丽鹏, 陈栋, 李荣丽
【申请人】长春工业大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年5月8日