专利名称：基于可逆压电旋转马达的阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动阀，更特别是涉及基于可逆压电旋转马达的电动阀。
背景技术：
已经提出了具有压电致动器的阀。例如，一些设计包括放大压电致动器(APA)。在基于APA的阀中，弹性放大器元件与压电元件连接，以便机械放大压电元件的运动。这些类型的阀的缺点是即使通过放大器，它们的运动范围也通常限制在大约几百微米。因此，流动量的调节受到限制，因此阀并不是真正可调。因此，普通的APA阀通常只提供两个位置 打开位置和关闭位置。其它普通设计包括用于引导流体流的压电元件。在这样的设计中， 压电元件直接或间接地用于在两个孔之间选择，用于引导液体流过阀本体。在操作中，当施加电压时，由压电元件提供的运动阻挡一个孔口和开启另一孔口。尽管这样的阀可控制，但是压电元件可获得的较小运动范围不能用于直接控制流过孔口的流体量。而是，这样的压电元件控制阀通常与气动致动器结合使用，以便控制流过选定孔口的流体量。其它普通的压电阀设计包括由单向压电马达控制的阀杆。这样的阀设计能够直接调节各种流体的流量或者隔离抽空区域。另外，这样的阀设计提供了较宽范围的流量控制、 高精确度和分辨率以及线性控制特征。不过，阀的单向性质限制了阀的功能控制特征。
发明内容
本发明的实施例介绍了可逆压电阀。在本发明的第一实施例中提供了可逆压电阀。该阀包括阀本体，该阀本体包括可旋转塞；以及驱动本体，该驱动本体与阀本体连接， 该驱动本体可操作成使得可旋转塞绕旋转轴线旋转。驱动本体包括轴，该轴沿纵向轴线布置，该轴与塞静态连接(statically coupled)，并与驱动本体可旋转地连接。驱动本体还包括转子组件，该转子组件环绕旋转轴线布置，并与驱动本体可旋转地连接。驱动本体还包括第一环形压电致动器，该第一环形压电致动器环绕旋转轴线布置，并与驱动本体静态连接， 第一环形压电致动器设置成与转子组件的内表面摩擦接合。驱动本体另外包括第二环形压电致动器，该第二环形压电致动器环绕旋转轴线布置，并与轴静态连接，第二环形压电致动器设置成与转子组件的内表面摩擦接合。在本发明的第二实施例中提供了一种可逆压电阀。阀包括阀本体，该阀本体有至少一个进口、至少一个出口以及转动塞。阀还包括旋转驱动器，该旋转驱动器通过轴而与转动塞运动连接，其中，旋转驱动器包括可逆压电马达。可逆压电马达包括第一环形压电谐振器，该第一环形压电谐振器相对于本体固定；第一补充发生器，该第一补充发生器与第一压电谐振器声学耦合(acoustically couple)，并有一个或多个第一柔性推动器；以及第一转子，该第一转子相对于第一压电谐振器同轴地安装，并与第一柔性推动器摩擦接触。驱动本体还包括第二环形压电谐振器，该第二环形压电谐振器通过轴而与转动塞静态连接；第二补充发生器，该第二补充发生器与第二压电谐振器声学耦合，并有一个或多个第二柔性推动器；以及第二转子，该第二转子相对于第二压电谐振器同轴地安装，并与第二柔性推动器摩擦接触，该第二转子通过隔音垫圈而与第一转子静态连接。
图1表示了根据本发明实施例的示例性的球型压电阀，该球型压电阀包括用于使得阀塞旋转的可逆压电马达。图2表示了根据本发明实施例的第一示例性的夹紧型压电阀，该夹紧型压电阀包括可逆压电马达。图3表示了根据本发明实施例的第二示例性的夹紧型压电阀，该夹紧型压电阀包括可逆压电马达。图4A和4B表示了根据本发明实施例的环形压电谐振器的俯视图和剖视图。
具体实施例方式下面将参考附图介绍本发明，在全部附图中，相同参考标号用于表示类似或等效的元件。附图并不按比例画出，它们只是用于图示说明本发明。下面将参考示例应用来介绍本发明的多个方面。应当知道，大量的特定细节、关系和方法的阐述是用于充分理解本发明。不过，本领域普通技术人员应当容易知道，本发明可以在没有一个或多个特定细节的情况下或者通过其它方法来实施。在其它实例中，公知的结构或操作未详细示出，以避免混淆本发明。本发明并不局限于动作或事件的所示顺序，因为一些动作与其它动作或事件可以以不同顺序来进行，和/或同时进行。而且，并不需要全部所示的动作或事件来实施本发明的方法。本发明的多个实施例提供了压电电动阀。特别是，根据本发明多个实施例的阀设置成提供阀杆的可逆旋转。这种新颖的阀设计将在下面参考图1-4来介绍。图1表示了根据本发明实施例的示例压电阀100，该压电阀包括可逆压电马达。图 1中的压电阀100具有本体1，该本体1具有至少一个进口 2和至少一个出口 3，以便使得管路系统(未示出)与阀100连接；以及可旋转的转动塞4，用于调节流体流量。阀1还包括旋转驱动本体6，该旋转驱动本体6包括轴5，该轴5用于使得转动塞4与旋转驱动本体 6运动连接，并限定旋转轴线对。在本发明的各个实施例中，旋转驱动本体6是可逆压电马达。旋转驱动本体6包括第一环形压电谐振器7，该第一环形压电谐振器7设置成用于在其中激励径向声学驻波。 第一谐振器7相对于阀100的本体1固定，并环绕旋转轴线M布置。而且，第一谐振器7 能够有一个或多个电极和电线(未示出)，用于使得第一谐振器7与外部控制器/电激励源 28连接。旋转驱动本体6还包括第一补充机械振动发生器8，该第一补充机械振动发生器
68与第一谐振器7声学耦合。例如，如图1中所示，第一补充发生器8可以为环绕第一谐振器7外缘的弹性波形壳或环的形式。在其它实施例中，第一补充发生器8可以为与第一压电谐振器7的平表面声学耦合的盘(图1中未示出)的形式。第一补充发生器8能够与一个或多个柔性推动器9配合，该柔性推动器9相对于旋转轴线M至少沿径向和向外延伸， 如图1中所示。因此，部件7、8和9提供了第一径向压电致动器25。旋转驱动本体6还能够包括第一转子10，该第一转子10相对于第一压电谐振器7同轴地安装(即绕旋转轴线 24和环绕第一谐振器7的外缘)，且该第一转子10与柔性推动器9摩擦接触。旋转驱动本体6还可以包括第二环形压电谐振器13，该第二环形压电谐振器13也设置成用于在其中激励径向声学驻波。第二谐振器13可以通过轴5而与转动塞4静态连接。而且，第二谐振器13可以有一个或多个电极和电线(未示出)，用于使得第二谐振器 13与控制器/外部电激励源观连接。与第一谐振器7类似，第二谐振器13可以与第二补充机械振动发生器14(也呈弹性环或盘的形式)连接。第二补充发生器14也可以与第二压电谐振器13声学耦合，并可以与一个或多个推动器15配合。因此，部件13、14和15提供了第二径向压电致动器26。旋转驱动本体6还可以包括第二转子11，该第二转子11相对于第二压电谐振器13同轴地安装，并与柔性推动器15摩擦接触。转子10和11通过隔音垫圈12而静态连接，以便提供可旋转的转子组件27。在图1中，谐振器7和13表示为由单个控制器观来激励。不过，本发明的各个实施例并不局限于此。而且，包括能够单独激励谐振器7和13的一个或多个部件的任意系统都能够用于本发明的各个实施例中。在本发明的一些实施例中，谐振器7和13能够由从压电铅-锆酸盐-钛酸盐-锶陶瓷(PZT)材料的组中选择的压电陶瓷而构成。不过，本发明并不局限于使用PZT材料。在本发明的其它实施例中，可以使用其它类型的压电材料。在图1所示的示例实施例中，补充发生器8和14设置成使得弹性推动器9和15 分别沿谐振器7和13的周边分别以彼此额定相等的角距离来布置。在一些实施例中，补充发生器8和14可以呈环绕压电谐振器7和13的周边分别紧密套装在该压电谐振器7和13 上的环形壳的形式。然后，弹性推动器9和15再附接在它们的各环形壳的外表面上。在补充发生器包括柔性盘的实施例中，这样的盘可以呈横过压电谐振器7和13的平表面与该压电谐振器7和13声学耦合的扁平圆形盘的形式。然后，弹性推动器9、15可以附接在盘的外部圆柱形表面上。在本发明的一些实施例中，第二压电谐振器13或轴5能够装备有至少一个角位置标记器16。在这样的实施例中，阀的位置能够利用安装在阀的本体上的至少一个传感器17 来检测。传感器17还能够与控制器观或另一控制元件连接，以便控制轴5的位置，或者以其它方式控制阀100。在图1的阀中的各特定标记器可以呈由光盘光栅制成的光学栅格形式，且各特定传感器被制造为光电对。不过，本发明的各个实施例并不局限于此，并可以使用标记和检测阀的位置的其它方法。在阀100中，转动塞4能够形成为球体，如图1中所示。不过，本发明的各个实施例并不局限于此，具有通孔的圆锥形或圆柱形塞能够设置成置于在阀本体1中并在进口 2 和出口 3之间的相应鞍形部18中。压电致动器25和沈主要用于在环形或圆环形压电谐振器内激励超声径向驻波。
7如上所述，推动器9和15分别通过振动壳或其它补充发生器8、14而附接在压电谐振器7 和13上。推动器9和15安装成主要沿大致径向方向从旋转轴线M伸出，并与转子组件27 的一部分物理接触。而且，推动器9和15还布置成至少局部绕旋转轴线27沿旋转方向延伸。例如，如图1中所示，推动器9包括沿朝着转子10的径向方向和沿绕旋转轴线M的旋转方向延伸的悬臂形弹簧。类似的，推动器15包括沿朝着转子11的径向方向和沿绕旋转轴线M的旋转方向延伸的悬臂形弹簧。因此，为了绕轴线M沿逆时针方向操作阀100，控制器观设置成单独激励第一压电谐振器7。由于并不激励第二谐振器13，推动器15将对着转子组件27施加恒定摩擦力， 从而使得第二谐振器13保持相对于转子组件27固定。因此，转子组件27、第二谐振器13 和轴5将作为单个单元而旋转。不过，第一谐振器7的激励将导致推动器9朝着转子组件 27的转子10径向运动。因此，推动器9变形，并开始通过摩擦接触而对着转子10施加恢复力。因为推动器9的一部分也沿旋转方向延伸，因此推动器9的恢复力优选地绕轴线M 沿逆时针方向施加。一旦推动器9产生了充分变形，变形的推动器9的总恢复力变得足够大，以便克服将转子组件27、第二谐振器13和轴5保持就位的任何摩擦力，且转子组件27、 第二谐振器13和轴5将开始绕轴线27沿逆时针方向旋转。当推动器9沿径向离开转子10 时，推动器9不变形，并停止对着转子10施加力。然后能够重复这样的过程，以便保持转子组件27、第二谐振器13和轴5的逆时针方向旋转。为了沿顺时针方向操作阀100，控制器观设置成单独激励第二压电谐振器13。由于并不激励第一谐振器7，推动器9将对着转子组件27施加恒定摩擦力，从而使得转子组件27保持在固定位置。因此，将防止转子组件27旋转。不过，第二谐振器13的激励将导致推动器15朝着转子组件27的转子11径向运动。因此，推动器15变形，并开始通过摩擦接触而对着转子11施加恢复力。因为推动器15的一部分也绕轴线27沿逆时针方向延伸， 因此推动器9的恢复力优选地绕轴线M沿逆时针方向施加。一旦推动器15产生了充分变形，变形的推动器15的总恢复力变得足够大，以便克服将第二谐振器13和轴5保持就位的任何摩擦力，且第二谐振器13和轴5将开始绕轴线27沿顺时针方向旋转。当推动器15沿径向离开转子11时，推动器13不变形，并停止对着转子11施加力。然后能够重复这样的过程，以便保持第二谐振器13和轴5的顺时针方向旋转。如上所述，本发明的各个实施例并不局限于仅仅包括球型塞的阀。而是，本发明的多个实施例能够用于任意类型的阀，包括闸阀、球形阀、夹紧阀、隔膜阀、针阀、塞阀、球阀和蝶形阀，以指定多个阀。例如，图2和3表示了图1的压电马达能够怎样用于操作根据本发明实施例的夹紧型阀。图2表示了根据本发明实施例的第一示例夹紧型压电阀200，它包括可逆压电马达。图2中的、用于轴5的可逆马达与图1中所述基本类似。因此，这里的说明将充分用于介绍图2的操作。在图2的压电阀200中，转动塞能够制成为刚性安装在轴5端部上的可偏心旋转的圆柱体19的形式，同时圆柱体19的弯曲表面与弹性管20接触。例如，管20可以包括硅酮或橡胶管。不过，本发明的多种实施例并不局限于此，也可以使用其它类型的弹性材料。如图2中所示，弹性管20的端部与阀200的进口 2和出口 3连接，且管20置于阀本体1中的鞍形部18内。在操作中，当轴5被旋转时，圆柱体19按压在弹性管20上，并调节弹性管20的内部开口的尺寸，因此调节通过阀的流量。
图3表示了根据本发明实施例的第二示例夹紧型压电阀300，它包括用于使得阀塞转动的可逆压电马达。图3中用于轴5的可逆马达与图1中所述基本类似。因此，这里的说明将充分用于介绍图3的操作。在图3的压电阀中，转动塞能够制成为具有线性引导件22的活塞21的形式，同时轴5通过“螺栓-螺纹孔”对23而与活塞21连接。在阀300 中，活塞21的平侧抵靠在弹性管20上，该弹性管20置于阀本体1的鞍形部18内，并附接在进口 2和出口 3上。图3中的引导阀300能够包括螺杆型驱动器。在这样的结构中，图3中的轴5的端部具有螺纹孔，它与在活塞21端部处的相应螺杆23连接。通过保持装置22来防止活塞21 旋转，该保持装置22与活塞21机械连接，以便防止它在本体1内旋转。在操作中，轴5利用旋转驱动本体6来旋转，如前面对于图1所述。轴5的旋转使得螺杆23的线性位置在轴 5内运动，且形成的线性运动传递给活塞21，从而使得活塞21上下运动(根据旋转方向)。 也可选择，活塞21的端部能够有螺纹孔。在这样的实施例中，轴5的旋转使得螺杆23的线性位置在活塞21内运动，且形成的线性运动传递给活塞21，从而使得活塞21上下运动(根据旋转方向)。在本发明的一些实施例中，可逆压电马达可能需要较高力矩，以便高速关闭和打开阀。具有增大力矩的压电马达能够这样提供，即通过提高马达的设计参数并同时消除Q 系数的任何减小的不利影响。这通过增加转子和相关联的压电环形发生器的直径、同时转换至不同激励频率来实现，该不同激励频率激励横过环形压电谐振器的环形宽度的第一阶纵向振动模式。也就是，所施加电压的操作频率选择为激励径向横过压电谐振器的环形宽度的第一阶纵向振动模式。特别是，本发明人发现，用于激励电压的操作频率(F)能够通过以下等式来说明F = cp/2h(1)其中，cp是声波在环形压电谐振器材料中的传播速度，h是环形压电谐振器的环形宽度(即，h = Rp-rp，其中，Rp是压电谐振器的外部半径，rp是压电谐振器的内部半径， 如图4A和4B中所示)。在本发明的各个实施例中，第一阶纵向振动模式的激励能够这样实现，即通过将压电阀中的压电谐振器设置成具有外部半径(Rp)和环形宽度(h)，该外部半径为内部半径 (rp)的至少两倍(即，Rp > 2rp)，环形宽度(h)为所述压电谐振器的厚度(H)的至少两倍 (即，h > 2H)。因此，当利用频率(FrP)等于cp/2(Rp-rp)的交流电压来激励时，波形壳可操作成将压电谐振器沿径向方向的振荡有效地传递给推动器，以便使得相关转子绕旋转轴线进行旋转运动，同时力矩量比在包括环形压电元件的普通压电马达中观察到的明显更高。而且，压电谐振器能够垂直于它的平端表面被极化(polarized)，且电极能够固定在这些平端表面上。因此，根据用于压电谐振器的关系Rp > 2rp和h > 2H以及压电材料(它确定cp)，能够选择用于特殊激励电压频率的环形压电谐振器的尺寸。尽管上面已经介绍了本发明的各个实施例，但是应当知道，它们只是作为实例，而不是限制。根据这里的公开内容，在不脱离本发明的精神或范围的情况下能够对所述实施例进行多种变化。因此，本发明的宽度和范围并不由上述实施例来限制。而是，本发明的范围将根据下面的权利要求和它们的等效物来限定。尽管已经针对一个或多个实施方式来表示和介绍了本发明，但是本领域普通技术人员在阅读和理解这里的说明书和附图后，将进行等效改变和变化。此外，尽管只对于多个实施例中的一个来介绍了本发明的特殊特征，但是该特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合，因为对于任何给定或特殊用途可能是需要的和很有利。这里使用的术语只是为了说明特殊实施例的目的，而不是用于限制本发明。这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也将包括复数的形式，除非上下文中另外清楚地说明。 而且，术语“包含”、“有”、“具有”或它们的变化形式将用于详细说明和/或权利要求中，这些术语将以与术语“包括”类似的方式表示包含。除非另外说明，这里使用的所有术语(包括技术和科技术语)具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的意思相同。还应当理解，术语(例如在普通使用的字典中限定的术语)将解释为具有与它们在相关技术领域中一致的意思，而并不解释成理想或过度形式的意思，除非本文中另外明确规定如此。
权利要求
1.一种压电阀，包括阀本体，所述阀本体包括可旋转塞；以及驱动本体，所述驱动本体与所述阀本体连接，并可操作成使得所述可旋转塞绕旋转轴线旋转，所述驱动本体包括轴，所述轴沿所述纵向轴线布置，所述轴与所述可旋转塞静态连接，并与所述驱动本体可旋转地连接；转子组件，所述转子组件环绕所述旋转轴线布置，并与所述驱动本体可旋转地连接；第一径向压电致动器，所述第一径向压电致动器环绕所述旋转轴线布置，并与所述驱动本体静态连接，所述第一径向压电致动器设置成与所述转子组件的内表面摩擦接合；第二径向压电致动器，所述第二径向压电致动器环绕所述旋转轴线布置，并与所述轴静态连接，所述第二径向压电致动器设置成与所述转子组件的所述内表面摩擦接合。
2.根据权利要求1所述的压电阀，还包括控制系统，所述控制系统设置成在所述第一径向压电致动器和所述第二径向压电致动器中的一个内单独地激励径向声学驻波，其中， 在所述第一径向压电致动器中的所述径向声学驻波的所述激励使得所述可旋转塞沿第一方向旋转，在所述第二径向压电致动器中的所述径向声学驻波的所述激励使得所述可旋转塞沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。
3.根据权利要求1所述的压电阀，其中所述第一径向压电致动器和第二径向压电致动器中的每一个都包括环形压电谐振器；补充发生器，所述补充发生器与环形压电谐振器声学耦合；以及一个或多个第一柔性推动器，所述第一柔性推动器从所述补充发生器机械地延伸，所述第一柔性推动器相对于所述旋转轴线至少沿径向延伸，并与所述转子组件的所述内表面摩擦接触。
4.根据权利要求3所述的压电阀，其中所述环形压电谐振器的外缘半径(Rp)是所述环形压电谐振器的内缘半径(rp)的至少两倍，所述环形压电谐振器的环形宽度(Rp-rp)是它的厚度的至少两倍。
5.根据权利要求4所述的压电阀，其中用于激励所述环形压电谐振器的交流电压具有等于cp/2 (Rp-rp)的频率，其中，cp是声波在所述环形压电谐振器的压电材料中的传播速度。
6.根据权利要求3所述的压电阀，其中在所述环形压电谐振器中的压电材料沿与所述环形压电谐振器的径向方向垂直的方向被极化。
7.根据权利要求1所述的压电阀，其中所述转子组件还包括第一转子，所述第一转子相对于所述第一径向压电致动器同轴地安装，并与所述第一径向压电致动器摩擦接触；第二转子，所述第二转子相对于所述第二径向压电致动器同轴地安装，并与所述第二径向压电致动器摩擦接触，所述第二转子与所述第一转子静态连接；以及隔音垫圈，所述隔音垫圈布置在所述第一转子和第二转子之间。
8.根据权利要求1所述的压电阀，其中第二径向压电致动器和轴中的至少一个配备有至少一个角位置标记器，所述驱动本体还包括用于检测所述角位置标记器的至少一个传感器。
9.根据权利要求8所述的压电阀，其中所述角位置标记器包括由光盘光栅制造的光学栅格，所述传感器包括光电传感器。
10.根据权利要求1所述的压电阀，还包括弹性管，所述弹性管具有与所述阀本体的进口连接的端部和与所述阀本体的出口连接的端部，其中，可旋转塞还包括可偏心旋转的圆柱体，所述圆柱体具有与所述弹性管接触的弯曲表面，其中，所述弯曲表面可响应于被旋转的所述可旋转塞来操作，从而调节弹性管的内部开口的尺寸。
11.根据权利要求1所述的压电阀，还包括弹性管，所述弹性管具有与所述阀本体的进口连接的端部和与所述阀本体的出口连接的端部，其中，可旋转塞还包括活塞，所述活塞具有与所述弹性管接触的活塞表面，所述活塞表面可响应于被旋转的所述可旋转塞来操作，从而调节弹性管的内部开口的尺寸。
12.根据权利要求11所述的压电阀，其中所述轴的端部具有螺纹孔，所述轴与在活塞的端部处的相应螺杆连接。
13.根据权利要求11所述的压电阀，其中所述活塞的端部具有螺纹孔，所述活塞与在轴的端部处的相应螺纹连接。
14.根据权利要求1所述的压电阀，其中所述第一径向压电致动器和第二径向压电致动器中的每一个都包括压电元件，所述压电元件设置成用于相对于所述旋转轴线沿径向方向产生纵向振动；以及一个或多个柔性推动器，各所述柔性推动器具有第一端，所述第一端与所述压电元件机械连接；以及第二端，所述第二端沿所述径向方向延伸并与所述转子组件的所述表面接触。
15.一种压电阀，包括阀本体，所述阀本体具有至少一个进口、至少一个出口以及转动塞；以及旋转驱动器，所述旋转驱动器通过轴与所述转动塞运动连接，所述旋转驱动器包括可逆压电马达，所述可逆压电马达包括第一环形压电谐振器，所述第一环形压电谐振器相对于阀本体固定；第一补充发生器，所述第一补充发生器与第一环形压电谐振器声学耦合，并具有一个或多个第一柔性推动器；第一转子，所述第一转子相对于第一环形压电谐振器同轴地安装，并与第一柔性推动器摩擦接触；第二环形压电谐振器，所述第二环形压电谐振器通过轴而与转动塞静态连接；第二补充发生器，所述第二补充发生器与第二环形压电谐振器声学耦合，并具有一个或多个第二柔性推动器；以及第二转子，所述第二转子相对于第二环形压电谐振器同轴地安装，并与所述第二柔性推动器摩擦接触，所述第二转子通过隔音垫圈而与所述第一转子静态连接。
16.根据权利要求15所述的压电阀，其中所述第一推动器沿所述第一环形压电谐振器的周边相互以基本等角距离地布置，所述第二推动器沿所述第二环形压电谐振器的周边相互以基本等角距离地布置。
17.根据权利要求15所述的压电阀，其中所述第一补充谐振器和第二补充谐振器中的每一个都包括环形壳。
18.根据权利要求15所述的压电阀，其中所述第一补充谐振器和第二补充谐振器中的每一个都包括扁平圆盘，所述扁平圆盘横过它们的平表面与所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的相应一个声学耦合。
19.根据权利要求15所述的压电阀，其中第二环形压电谐振器和轴中的至少一个配备有至少一个角位置标记器，还包括用于检测所述角位置标记器的至少一个传感器。
20.根据权利要求19所述的压电阀，其中所述角位置标记器包括由光盘光栅制造的光学栅格，所述传感器包括光电传感器。
21.根据权利要求15所述的压电阀，还包括弹性管，所述弹性管具有与所述阀本体的进口连接的端部和与所述阀本体的出口连接的端部，其中，转动塞还包括可偏心旋转的圆柱体，所述圆柱体具有与所述弹性管接触的弯曲表面，所述弯曲表面可响应于被旋转的所述转动塞来操作，从而调节弹性管的内部开口的尺寸。
22.根据权利要求15所述的压电阀，还包括弹性管，所述弹性管具有与所述阀本体的进口连接的端部和与所述阀本体的出口连接的端部，其中，转动塞还包括活塞，所述活塞具有与所述弹性管接触的活塞表面，所述活塞表面可响应于被旋转的所述转动塞来操作，从而调节弹性管的内部开口的尺寸。
23.根据权利要求22所述的压电阀，其中所述轴的端部具有螺纹孔，所述轴与在活塞的端部处的相应螺杆连接。
24.根据权利要求22所述的压电阀，其中所述活塞的端部具有螺纹孔，所述活塞与在轴的端部处的相应螺纹连接。
25.根据权利要求15所述的压电阀，其中所述外部电控制系统还包括至少一个电源， 所述电源与所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的至少一个连接，所述电源提供交流电压，用于引起横过所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器的环形宽度的第一阶纵向振动模式。
26.根据权利要求25所述的压电阀，其中所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的其中一个的外缘半径(Rp)是其内缘半径(rp)的至少两倍，所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的所述一个的环形宽度(Rp-rp)是它的厚度的至少两倍。
27.根据权利要求沈所述的压电阀，其中所述交流电压具有等于cp/2(Rp-rp)的频率，其中，CP是声波在所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的所述一个的压电材料中的传播速度。
28.根据权利要求15所述的压电阀，其中在所述第一环形压电谐振器和第二环形压电谐振器中的压电材料沿与所述轴平行的方向被极化。
全文摘要
本申请提供了一种压电阀，它包括阀本体，该阀本体包括塞；以及驱动本体，该驱动本体与阀本体连接，该驱动本体可操作成使得可旋转塞绕旋转轴线旋转。驱动本体包括轴，该轴沿轴线布置，该轴与塞静态连接，并与驱动本体可旋转地连接。驱动本体还包括转子组件，该转子组件环绕轴线布置，并与驱动本体可旋转地连接。驱动本体还包括第一压电致动器，该第一压电致动器环绕轴线布置，并与驱动本体静态连接，第一压电致动器设置成与转子组件的内表面摩擦接合。另外，驱动本体包括第二压电致动器，该第二压电致动器环绕轴线布置，并与轴静态连接，第二压电致动器设置成与转子组件的内表面摩擦接合。
文档编号F16K31/02GK102308132SQ201080006639
公开日2012年1月4日 申请日期2010年2月8日 优先权日2009年2月6日
发明者S·彼得连科, V·R·热尔瓦科夫 申请人:发现技术国际股份有限公司