瓷片10-3構(gòu)成激振組Al，并施加某一頻率的正弦波周期電信號，所述栗用驅(qū)動組件10中另一側(cè)布置的2片毛激振模式的壓電陶瓷片10-3構(gòu)成激振組A2，并施加同一頻率的余弦波周期電信號；所述激振組Al與激振組A2施加的交流激勵電信號的相位差為90度或270度，所述激振組Al與激振組A2施加的交流激勵電信號的相位差分別為90度和270度時，可分別實現(xiàn)栗用驅(qū)動組件10兩個方向的搖頭運(yùn)動，并產(chǎn)生兩個方向的離心力；所述閥用疊堆I與栗用驅(qū)動組件10通以交流激勵電信號的相位差為180度。
【主權(quán)項】
1.一種夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，由閥用疊堆(1)、閥用金屬基板(2)、端蓋(3)、支撐橡膠圈(4)、密封圈(5)、腔體(6)、閥用傘形閥(7)、栗用傘形閥(8)、緊固螺栓(9)、栗用驅(qū)動組件(10)、放大膜片(11)、夾緊塊(12)、栗用金屬基板(13)、前端蓋(14)和緊固螺釘(15)組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述端蓋(3)水平側(cè)面設(shè)置有內(nèi)腔(3-1)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3)內(nèi)腔壁(3-1-1)上設(shè)置有導(dǎo)線孔(3-2)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3)水平側(cè)面還設(shè)置有圓環(huán)槽(3-3)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3)水平側(cè)面還設(shè)置有密封環(huán)形槽(3-4)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3)水平側(cè)面還設(shè)置有四個通孔(3-5)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3 )垂直側(cè)面一側(cè)設(shè)置有兩個內(nèi)螺紋孔(3-6 )結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3 )垂直側(cè)面一側(cè)還設(shè)置有密封環(huán)形槽(3-7 )結(jié)構(gòu)，所述端蓋(3 )垂直側(cè)面一側(cè)還設(shè)置有半圓形通孔(3-10 )結(jié)構(gòu)，所述半圓形通孔(3-10)內(nèi)側(cè)面(3-8)與腔體(6) —側(cè)面膠粘密封，所述半圓形通孔(3-10)端面(3-9)與另一端蓋(3)半圓形通孔(3-10)端面(3-9)膠粘密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述腔體(6)設(shè)置有閥腔(6-1)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有內(nèi)階梯圓環(huán)面(6-2)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有圓環(huán)槽(6-3)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有密封環(huán)形槽(6-4)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有閥腔入水口(6-5)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有栗腔入水口(6-6)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)中閥腔入水口(6-5)和栗腔入水口(6-6)均設(shè)置有閥座(6-7)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)還設(shè)置有漏斗狀出水口(6-8)結(jié)構(gòu)，所述腔體(6)中出水口(6-8)內(nèi)壁設(shè)置有疏水結(jié)構(gòu)(6-8-1)ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述夾緊塊(12) 一側(cè)端面中心位置設(shè)有通孔(12-1)結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊(12) —側(cè)端面還設(shè)置有圓形槽(12-2)結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊(12) —側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽(12-3)結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊(12)另一側(cè)端面設(shè)置有圓環(huán)槽(12-4)結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊(12)另一側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽(12-5)結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊(12)另一側(cè)端面四周還設(shè)置有四個通孔(12-6)結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述前端蓋(14)設(shè)置有內(nèi)腔(14-1)結(jié)構(gòu)，所述前端蓋(14)內(nèi)腔壁(14-1-1)上設(shè)置有導(dǎo)線孔(14-5)結(jié)構(gòu)，所述前端蓋(14) 一側(cè)端面設(shè)置有內(nèi)階梯圓環(huán)面(14-2)結(jié)構(gòu)，所述前端蓋(14)一側(cè)端面還設(shè)置有圓環(huán)槽(14-3)結(jié)構(gòu)，所述前端蓋(14) 一側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽(14-4)結(jié)構(gòu)，所述前端蓋(14)另一側(cè)端面設(shè)置有四個沉頭通孔(14-6)結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述閥用疊堆(I) 一側(cè)端部與金屬基板(2)膠粘連接，另一側(cè)端部與端蓋(3)的內(nèi)腔壁(3-1-1)膠粘連接，所述閥用疊堆(I)的通電導(dǎo)線(1-1)通過端蓋(3)上的導(dǎo)線孔(3-2)引出。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述栗用驅(qū)動組件(10)包括前匹配桿(10-1)、通電電極片(10-2)、壓電陶瓷片(10-3)、后匹配桿(10-4)和絕緣套筒(10-5);所述前匹配桿(10-1)為階梯圓柱狀彈性體結(jié)構(gòu)，所述前匹配桿(10-1)小徑一側(cè)端部設(shè)置有外螺紋(10-1-3)結(jié)構(gòu)，所述前匹配桿(10-1)靠近外螺紋(10-1-3) —側(cè)設(shè)置有光滑外圓周表面(10-1-2)結(jié)構(gòu)；所述通電電極片(10-2)為設(shè)置有凸耳結(jié)構(gòu)的圓環(huán)形銅片；所述環(huán)形壓電陶瓷片(10-3)為4片圓環(huán)形壓電陶瓷片，所述4片壓電陶瓷片(10-3)中一側(cè)布置的2片壓電陶瓷片(10-3)采用1激振模式，其均沿厚度方向極化，且正極化面與正極化面相對布置，所述4片壓電陶瓷片(10-3)中另一側(cè)布置的2片壓電陶瓷片(10-3)采用毛激振模式，其均沿厚度方向極化，且正極化面與正極化面相對布置；所述后匹配桿(10-4)為圓柱結(jié)構(gòu)彈性體，其一側(cè)端部中心位置設(shè)有內(nèi)螺紋孔(10-4-1)結(jié)構(gòu)，所述后匹配桿(10-4)另一側(cè)端面與栗用金屬基板(13)膠粘連接；所述絕緣套筒(10-5)為圓環(huán)狀絕緣體，所述絕緣套筒(10-5)布置于前匹配桿(10-1)的光滑外圓周表面(10-1-1)上；所述通電電極片(10-2)與環(huán)形壓電陶瓷片(10-3)相互間隔布置于絕緣套筒(10-5)上；所述通電電極片(10-2)的通電導(dǎo)線通過前端蓋(14)上的導(dǎo)線孔(14-5)引出。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置，其特征在于:所述閥用金屬基板(2)為金屬彈性體結(jié)構(gòu)，布置于閥腔(6)的內(nèi)階梯圓環(huán)面(6-2)上，且通過支撐橡膠圈(4)夾持固定安裝于端蓋(3)與腔體(6)的接觸表面，所述閥用金屬基板(2)的一側(cè)端面與閥用疊堆(I)膠粘連接；所述栗用金屬基板(13)為金屬彈性體結(jié)構(gòu)，布置于前端蓋(14)的內(nèi)階梯圓環(huán)面(14-2)上，所述栗用金屬基板(13)的一側(cè)端面與栗用驅(qū)動組件(10)膠粘連接。9.一種如權(quán)利要求1所述的夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于:所述夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置的驅(qū)動方法具體為:所述閥用疊堆(I)施加使其產(chǎn)生縮短變形的交流激勵電信號，使得閥腔(6-1)的容積增大，此時閥用傘形閥(7 )受迫開啟，流體通過閥腔入水口( 6-5 )流入閥腔(6-1);所述閥用疊堆(I)施加使其產(chǎn)生伸長變形的交流激勵電信號，所述栗用驅(qū)動組件(10)施加使其產(chǎn)生一個方向搖頭運(yùn)動的交流激勵電信號，并產(chǎn)生一個方向的離心力，使得閥腔(6-1)的體積變小，栗腔的體積變大，此時閥用傘形閥(7)受迫閉合，栗用傘形閥(8)受迫開啟，流體通過栗腔入水口(6-6)流入栗腔，完成一次吸水過程；所述栗用驅(qū)動組件(10)施加使其產(chǎn)生相反方向搖頭運(yùn)動的交流激勵電信號，并產(chǎn)生相反方向的離心力，使得栗腔的體積變小，此時栗用傘形閥(8)受迫閉合，流體通過出水口(6-8)噴出，完成一次噴水過程； 所述閥用疊堆(I)通以的交流激勵電信號為某一頻率的正弦波或方波周期電信號，所述栗用驅(qū)動組件(10)中一側(cè)布置的2片J15激振模式的環(huán)形壓電陶瓷片(10-3)構(gòu)成激振組Al，并施加某一頻率的正弦波周期電信號，所述栗用驅(qū)動組件(10)中另一側(cè)布置的2片43激振模式的壓電陶瓷片(10-3)構(gòu)成激振組A2，并施加同一頻率的余弦波周期電信號；所述激振組Al與激振組A2施加的交流激勵電信號的相位差為90度或270度，所述激振組Al與激振組A2施加的交流激勵電信號的相位差分別為90度和270度時，可分別實現(xiàn)栗用驅(qū)動組件(10)兩個方向的搖頭運(yùn)動，并產(chǎn)生兩個方向的離心力；所述閥用疊堆(I)與栗用驅(qū)動組件(10)通以交流激勵電信號的相位差為180度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種夾心式縱扭復(fù)合激振被動型噴水推進(jìn)裝置及其驅(qū)動方法，以解決當(dāng)前壓電噴水推進(jìn)裝置驅(qū)動力小、功率密度低等問題。本發(fā)明包括閥用疊堆、閥用金屬基板、端蓋、支撐橡膠圈、密封圈、腔體、閥用傘形閥、泵用傘形閥、緊固螺栓、泵用驅(qū)動組件、放大膜片、夾緊塊、泵用金屬基板、前端蓋和緊固螺釘；腔體有閥腔入水口、泵腔入水口和漏斗狀出水口，閥腔入水口和泵腔入水口有閥座，出水口有疏水結(jié)構(gòu)。施加電信號于閥用疊堆和泵用驅(qū)動組件，分別產(chǎn)生伸縮變形和離心力，使閥腔和泵腔容積交替變化，實現(xiàn)流體吸入與噴出，在噴水反作用力下，實現(xiàn)裝置推進(jìn)。本發(fā)明具有驅(qū)動力大、功率密度高等優(yōu)勢，在微量噴射、軍事探測等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。
【IPC分類】F04B43/04, F04B53/10, F04B53/16, F04B53/00
【公開號】CN105587612
【申請?zhí)枴緾N201510228809
【發(fā)明人】何麗鵬, 程光明, 李慧茹
【申請人】長春工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年5月8日