CN108871830A - 一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台 - Google Patents

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唐德威
田进
柏德恩
全齐全
邓宗全
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Abstract

本发明提出了一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，属于夹心式压电换能器预紧力矩试验领域，特别是涉及一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台。解决了在夹心式压电换能器装配工艺过程中，需精确控制施加于换能器的预紧力矩的问题。它包括伺服电机、电机支座、电机联轴器、扭矩传感器、传感器联轴器、工具头、夹心式压电换能器、换能器支座、移动平台、滑块、导轨和台架。它主要用于夹心式压电换能器预紧力矩试验。

Description

一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台
技术领域
本发明属于夹心式压电换能器预紧力矩试验领域，特别是涉及一种夹心式压电换能器 预紧力矩自动加载试验台。
背景技术
夹心式压电换能器广泛应用于工业领域。预紧力矩是影响夹心式压电换能器输出特性 的重要参数。在夹心式压电换能器装配工艺过程中，需精确控制施加于换能器的预紧力矩。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试 验台。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加 载试验台，它包括伺服电机、电机支座、电机联轴器、扭矩传感器、传感器联轴器、工具头、夹心式压电换能器、换能器支座、移动平台、滑块、导轨和台架，所述伺服电机与电 机支座固定连接，所述电机支座固定安装于台架上，所述扭矩传感器安装于台架上，所述 夹心式压电换能器包括变幅杆、压电陶瓷叠堆和后盖板，所述后盖板与变幅杆连接，所述 压电陶瓷叠堆位于变幅杆和后盖板之间，所述变幅杆上设有法兰盘，所述后盖板上设有加 载孔，所述夹心式压电换能器通过法兰盘与换能器支座固定连接，所述换能器支座与移动 平台固定连接，所述滑块安装于移动平台的底面，所述滑块安装于导轨上，所述导轨固定 于台架上，所述电机联轴器的两端与伺服电机及扭矩传感器分别相连，所述传感器联轴器 两端与扭矩传感器及工具头分别相连，所述工具头插入夹心式压电换能器的加载孔中。
更进一步的，所述滑块沿导轨滑动。
更进一步的，所述后盖板与变幅杆通过螺纹配合连接。
本发明提出一种可精确控制夹心式压电换能器预紧力矩的自动加载试验台。伺服电机 工作在力矩模式下，缓慢增加作用于换能器的预紧力矩，并通过力矩传感器实现输出力矩 的闭环控制。
通过调整移动平台在导轨上的水平移动可以调整夹心式压电换能器与工具头之间的 距离，使试验台满足多种规格夹心式压电换能器的实验需求。
夹心式压电换能器的变幅杆与换能器支座固定，伺服电机通过传感器带动夹心式压电 换能器的后盖板旋转，通过螺纹配合的作用调节作用在夹心式压电换能器压电陶瓷叠堆上 的预紧力矩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计科学合理，能够实现夹心式 压电换能器预紧力矩的自动加载，并且可以精确控制施加于夹心式压电换能器上的预紧力 矩，满足多种规格夹心式压电换能器的实验需求。
附图说明
图1为本发明所述的一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台结构示意图
图2为本发明所述的夹心式压电换能器结构示意图
1：伺服电机，2：电机支座，3：电机联轴器，4：扭矩传感器，5：传感器联轴器，6： 工具头，7：夹心式压电换能器，8：换能器支座，9：移动平台，10：滑块，11：导轨， 12：台架，7-1：变幅杆，7-2：法兰盘，7-3：压电陶瓷叠堆，7-4：后盖板，7-5：螺纹配 合，7-6：加载孔
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 阐述。
参见图1-2说明本实施方式，一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，它包 括伺服电机1、电机支座2、电机联轴器3、扭矩传感器4、传感器联轴器5、工具头6、 夹心式压电换能器7、换能器支座8、移动平台9、滑块10、导轨11和台架12，所述伺 服电机1与电机支座2固定连接，所述电机支座2固定安装于台架12上，所述扭矩传感 器4安装于台架12上，所述夹心式压电换能器7包括变幅杆7-1、压电陶瓷叠堆7-3和后 盖板7-4，所述后盖板7-4与变幅杆7-1连接，所述压电陶瓷叠堆7-3位于变幅杆7-1和后 盖板7-4之间，所述变幅杆7-1上设有法兰盘7-2，所述后盖板7-4上设有加载孔7-6，所 述夹心式压电换能器7通过法兰盘7-2与换能器支座8固定连接，所述换能器支座8与移 动平台9固定连接，所述滑块10安装于移动平台9的底面，所述滑块10安装于导轨11 上，所述导轨11固定于台架12上，所述电机联轴器3的两端与伺服电机1及扭矩传感器 4分别相连，所述传感器联轴器5两端与扭矩传感器4及工具头6分别相连，所述工具头 6插入夹心式压电换能器7的加载孔7-6中。
将夹心式压电换能器7的变幅杆7-1与换能器支座8固定连接后，调整移动平台9使其底面连接的滑块10沿导轨11滑动至合适位置，将工具头6插入夹心式压电换能器7 的加载孔7-6中，夹心式压电换能器7的后盖板7-4与变幅杆7-1通过螺纹配合连接，伺 服电机1通过电机联轴器3、扭矩传感器4、传感器联轴器5和工具头6后，使工具头6 带动夹心式压电换能器7的后盖板7-4旋转，通过螺纹配合7-5的作用调节作用在夹心式 压电换能器压7电陶瓷叠堆7-3上的预紧力矩。
伺服电机1工作在力矩模式下，按斜坡信号缓慢增加施加于夹心式压电换能器7上的 预紧力矩，扭矩传感器4实时采集施加于夹心式压电换能器7的预紧力矩，并将采集到的预紧力矩数值反馈给伺服电机1，用于伺服电机1的闭环控制。
以上对本发明所提供的一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，进行了详细 介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容 不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，其特征在于：它包括伺服电机(1)、电机支座(2)、电机联轴器(3)、扭矩传感器(4)、传感器联轴器(5)、工具头(6)、夹心式压电换能器(7)、换能器支座(8)、移动平台(9)、滑块(10)、导轨(11)和台架(12)，所述伺服电机(1)与电机支座(2)固定连接，所述电机支座(2)固定安装于台架(12)上，所述扭矩传感器(4)安装于台架(12)上，所述夹心式压电换能器(7)包括变幅杆(7-1)、压电陶瓷叠堆(7-3)和后盖板(7-4)，所述后盖板(7-4)与变幅杆(7-1)连接，所述压电陶瓷叠堆(7-3)位于变幅杆(7-1)和后盖板(7-4)之间，所述变幅杆(7-1)上设有法兰盘(7-2)，所述后盖板(7-4)上设有加载孔(7-6)，所述夹心式压电换能器(7)通过法兰盘(7-2)与换能器支座(8)固定连接，所述换能器支座(8)与移动平台(9)固定连接，所述滑块(10)安装于移动平台(9)的底面，所述滑块(10)安装于导轨(11)上，所述导轨(11)固定于台架(12)上，所述电机联轴器(3)的两端与伺服电机(1)及扭矩传感器(4)分别相连，所述传感器联轴器(5)两端与扭矩传感器(4)及工具头(6)分别相连，所述工具头(6)插入夹心式压电换能器(7)的加载孔(7-6)中。
2.根据权利要求1所述的一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，其特征在于：所述滑块(10)沿导轨(11)滑动。
3.根据权利要求1所述的一种夹心式压电换能器预紧力矩自动加载试验台，其特征在于：所述后盖板(7-4)与变幅杆(7-1)通过螺纹配合(7-5)连接。
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