一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置，屬于噴水推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]噴水推進(jìn)裝置是利用推進(jìn)栗噴出水流的反作用力產(chǎn)生推進(jìn)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)輸出的微型推進(jìn)器。栗作為推進(jìn)裝置的動(dòng)力源在噴水推進(jìn)技術(shù)中居于重要的地位，目前噴水推進(jìn)裝置中采用的推進(jìn)栗主要是軸流栗、混流栗和離心栗，此種動(dòng)力栗存在功率密度低、抗干擾能力差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，使得噴水推進(jìn)技術(shù)很難滿足當(dāng)前機(jī)器人、小型探測(cè)、精密儀器等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的壓電栗是典型的微小型驅(qū)動(dòng)裝置，具有易于微型化、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗電磁干擾等特點(diǎn)。近年來(lái)，以壓電栗作為噴水推進(jìn)裝置動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)輸出的研究，受到了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)噴水推進(jìn)裝置相比，因其具有功率密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、驅(qū)動(dòng)力大等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在微量噴射、軍事探測(cè)、水下機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
[0003]中國(guó)實(shí)用新型專利《微型噴水推進(jìn)栗》，授權(quán)公告號(hào)為CN 200989293 Y，授權(quán)公告日為2007年12月12日，公開(kāi)的一種微型噴水推進(jìn)栗，主要由栗體、栗腔、壓電振子組成，以壓電振子為驅(qū)動(dòng)元件，壓電振子由其周邊的彈性元件支撐在栗體與封蓋之間構(gòu)成的腔體內(nèi)，栗體上設(shè)有入口流道和出口流道，入口流道對(duì)應(yīng)的閥腔軸線與出口流道軸線處于同一平面且相互垂直，入口處采用橡膠截止閥作為入口閥，出口即是噴口，噴口處不設(shè)閥，與外界常通，由栗腔、閥腔和噴口組成的栗內(nèi)腔體為不封閉腔體；中國(guó)實(shí)用新型專利《壓電噴水推進(jìn)裝置》，授權(quán)公告號(hào)為CN 202574604 U，授權(quán)公告日為2012年05月07日，公開(kāi)的一種壓電噴水推進(jìn)裝置，其上蓋和栗體固定連接，壓電振子周邊用上彈性橡膠圈、下彈性橡膠圈支撐，并與上蓋形成栗腔，該上蓋與栗體間有密封圈，栗體上設(shè)有入水口一和入水口二，在壓電振子與兩個(gè)入水口間設(shè)有閥腔，在入水口一和入水口二處分別固定連接傘形橡膠閥一和傘形橡膠閥二，兩個(gè)入水口間開(kāi)有出水噴口，出水噴口與外界直接相連。
[0004]上述幾種實(shí)現(xiàn)方式的壓電噴水推進(jìn)裝置，其雖能在一定激勵(lì)電信號(hào)作用下，通過(guò)流體的吸入與噴出過(guò)程實(shí)現(xiàn)裝置的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)輸出，但該實(shí)現(xiàn)方式的壓電噴水推進(jìn)裝置存在驅(qū)動(dòng)力小、功率密度低等技術(shù)問(wèn)題，限制了其在微量噴射、軍事探測(cè)、水下機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決當(dāng)前壓電噴水推進(jìn)裝置存在驅(qū)動(dòng)力小、功率密度低等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:所述一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置由閥用單晶片、閥用金屬基板、端蓋、支撐橡膠圈、密封圈、腔體、緊固螺栓、栗用驅(qū)動(dòng)組件、放大膜片、夾緊塊、栗用金屬基板、前端蓋和緊固螺釘組成。
[0007]所述閥用單晶片為43激振模式圓形壓電陶瓷片，沿厚度方向極化，所述閥用單晶片一側(cè)端面與閥用金屬基板膠粘連接，所述閥用單晶片的通電導(dǎo)線通過(guò)端蓋上的導(dǎo)線孔引出。所述閥用金屬基板為金屬?gòu)椥泽w結(jié)構(gòu)，布置于閥腔的內(nèi)階梯圓環(huán)面上，且通過(guò)支撐橡膠圈夾持固定安裝于端蓋與腔體之間。所述端蓋的水平側(cè)面設(shè)置有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，所述端蓋內(nèi)腔壁上設(shè)置有導(dǎo)線孔結(jié)構(gòu)，所述端蓋的水平側(cè)面還設(shè)置有圓環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述端蓋的水平側(cè)面還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述端蓋的水平側(cè)面還設(shè)置有四個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述端蓋的垂直側(cè)面一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)螺紋孔結(jié)構(gòu)，所述端蓋的垂直側(cè)面一側(cè)還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述端蓋垂直側(cè)面一側(cè)還設(shè)置有半圓形通孔結(jié)構(gòu)，所述半圓形通孔的內(nèi)側(cè)面與腔體一側(cè)面膠粘密封，所述半圓形通孔的端面與另一端蓋半圓形通孔的端面膠粘密封。所述支撐橡膠圈與密封圈均為圓環(huán)結(jié)構(gòu)彈性體。所述腔體設(shè)置有閥腔結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有內(nèi)階梯圓環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有圓環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有閥腔入水口結(jié)構(gòu)，所述閥腔入水口設(shè)置有閥用主動(dòng)閥座結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有栗腔入水口結(jié)構(gòu)，所述腔體還設(shè)置有栗腔出水口結(jié)構(gòu)，所述栗腔出水口設(shè)置有栗用主動(dòng)閥座結(jié)構(gòu)，所述栗腔出水口內(nèi)壁設(shè)置有疏水結(jié)構(gòu)。所述栗用驅(qū)動(dòng)組件包括金屬?gòu)椥泽w和壓電陶瓷片，所述金屬?gòu)椥泽w為方形截面梁結(jié)構(gòu)，其一側(cè)端部與栗用金屬基板膠粘連接；所述壓電陶瓷片為4片激振模式的矩形壓電陶瓷片，且均沿厚度方向極化；所述壓電陶瓷片與金屬?gòu)椥泽w膠粘連接，其通電導(dǎo)線通過(guò)前端蓋上的導(dǎo)線孔引出。所述放大膜片為圓形彈性體結(jié)構(gòu)，布置于夾緊塊一側(cè)端面的圓形槽內(nèi)。所述夾緊塊一側(cè)端面中心位置設(shè)有通孔結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊一側(cè)端面還設(shè)置有圓形槽結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊一側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊另一側(cè)端面設(shè)置有圓環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊另一側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述夾緊塊另一側(cè)端面四周還設(shè)置有四個(gè)通孔結(jié)構(gòu)。所述栗用金屬基板為金屬?gòu)椥泽w結(jié)構(gòu)，布置于前端蓋的內(nèi)階梯圓環(huán)面上，且通過(guò)支撐橡膠圈夾持固定安裝于前端蓋與夾緊塊之間，所述栗用金屬基板的一側(cè)端面與栗用驅(qū)動(dòng)組件膠粘連接。所述前端蓋設(shè)置有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，所述前端蓋內(nèi)腔壁上設(shè)置有導(dǎo)線孔結(jié)構(gòu)，所述前端蓋一側(cè)端面設(shè)置有內(nèi)階梯圓環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述前端蓋一側(cè)端面還設(shè)置有圓環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述前端蓋一側(cè)端面還設(shè)置有密封環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，所述前端蓋另一側(cè)端面設(shè)置有四個(gè)沉頭通孔結(jié)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:施加交流激勵(lì)電信號(hào)于閥用單晶片與栗用驅(qū)動(dòng)組件，分別激發(fā)使其產(chǎn)生縱向伸縮變形和離心力，致使閥腔和栗腔容積交替變化，完成流體的吸入與噴出，在噴水的反作用力下，實(shí)現(xiàn)裝置的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)輸出。本實(shí)用新型具有驅(qū)動(dòng)力大、功率密度高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在微量噴射、軍事探測(cè)、水下機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置的剖視圖；
[0010]圖2所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置的側(cè)視圖；
[0011]圖3所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置端蓋的俯視圖；
[0012]圖4所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置端蓋的A-A向礎(chǔ)視圖；
[0013]圖5所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置端蓋的側(cè)視圖；
[0014]圖6所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置腔體的剖視圖；
[0015]圖7所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置腔體中出水口疏水結(jié)構(gòu)的局部放大圖；
[0016]圖8所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置腔體的俯視圖；
[0017]圖9所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置腔體的側(cè)視圖；
[0018]圖10所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置栗用驅(qū)動(dòng)組件的主視圖；
[0019]圖11所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置栗用驅(qū)動(dòng)組件的側(cè)視圖；
[0020]圖12所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置夾緊塊的主視圖；
[0021]圖13所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置夾緊塊的B-B向剖視圖；
[0022]圖14所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置前端蓋的剖視圖；
[0023]圖15所示為本實(shí)用新型提出的一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置前端蓋的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1~圖15說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式提供了一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置的具體實(shí)施方案。所述一種貼片式彎振復(fù)合激振主動(dòng)型噴水推進(jìn)裝置主要由閥用單晶片1、閥用金屬基板2、端蓋3、支撐橡膠圈4、密封圈5、腔體
6、緊固螺栓7、栗用驅(qū)動(dòng)組件8、放大膜片9、夾緊塊10、栗用金屬基板11、前端蓋12和緊固螺釘13組成。
[0025]所述閥用單晶片I為43激振模式圓形壓電陶瓷片，沿厚度方向極化，所述閥用單晶片I 一側(cè)端面與閥用金屬基板2通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠連接，所述閥用單晶片I的通電導(dǎo)線1-1通過(guò)端蓋3上的導(dǎo)線孔3-2引出，實(shí)現(xiàn)外部激勵(lì)電源的輸入。
[0026]所述閥用金屬基板2為金屬?gòu)椥泽w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(guò)支撐橡膠圈4夾持固定安裝于端蓋3與腔體6之間，所述閥用金屬基板2的一側(cè)端面通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠與閥用單晶片I固定連接。
[0027]所述端蓋3水平側(cè)面設(shè)置有內(nèi)腔3-1結(jié)構(gòu)，其用于通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠實(shí)現(xiàn)閥用單晶片I與內(nèi)腔壁3-1-1的固定安裝；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)，其用于實(shí)現(xiàn)閥用單晶片I通電導(dǎo)線1-1的引出；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)，其用于支撐橡膠圈4的布置，實(shí)現(xiàn)閥用金屬基板2的夾持緊固安裝；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)，其用于密封圈5的安裝布置，實(shí)現(xiàn)閥腔6-1的密封；所述端蓋3水平側(cè)面還設(shè)置有四個(gè)通孔3-5結(jié)構(gòu)，其通過(guò)緊固螺栓7實(shí)現(xiàn)與腔體6的緊固連接；所述端蓋3垂直側(cè)面一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)螺紋孔3-6結(jié)構(gòu)，其通過(guò)緊固螺釘13實(shí)現(xiàn)與前端蓋12、夾緊塊10和放大膜片9的緊固連接；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)，其用于密封圈5的安裝布置，實(shí)現(xiàn)栗腔的密封；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。
[0028]所述支撐橡膠圈4為圓環(huán)結(jié)構(gòu)彈性體，分別布置于端蓋3的圓環(huán)槽3-3、腔體6的圓環(huán)槽6-3、夾緊塊10的圓環(huán)槽10-4和前端蓋12的圓環(huán)槽12-3中，分別實(shí)現(xiàn)閥用金屬基板2和栗用金屬基板11的夾持緊固安裝。
[0029]所述密封圈5為圓環(huán)結(jié)構(gòu)彈性體，分別布置于端蓋3的密封環(huán)形槽3-2與3_7、腔體6的密封環(huán)形槽6-4、夾緊塊10的密封環(huán)形槽10-3與10-5和前端蓋12的密封環(huán)形槽12-4中，用于實(shí)現(xiàn)閥腔6-1、栗腔和裝置的密封。
[0030]所述腔體6設(shè)置有閥腔6-1結(jié)構(gòu)，其與閥用金屬基板2和閥用單晶片I形成封閉容腔，用于實(shí)現(xiàn)流體的吸入；所述腔體6還設(shè)置有內(nèi)階梯圓環(huán)面6-2結(jié)構(gòu)，其用于實(shí)現(xiàn)閥用金屬基板2的安裝布置；所述腔體6還設(shè)置有圓環(huán)槽6-3結(jié)構(gòu)，其用于支撐橡膠圈4的布置，實(shí)現(xiàn)閥用金屬基板2的夾持緊固安裝；所述腔體6還設(shè)置有密封環(huán)形槽6-4結(jié)構(gòu)，其用于密封圈5的安裝布置，實(shí)現(xiàn)閥腔6-1的密封；所述腔體6還設(shè)置