激振組A2通以交流激勵電信號的相位差分別為90度或270度時，可分別實現(xiàn)兩個方向離心力的產(chǎn)生；所述閥用疊堆I與栗用驅動組件10通以交流激勵電信號的相位差為180度。
【主權項】
1.一種貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，由閥用疊堆(I)、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)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述端蓋(3)水平側面設置有內(nèi)腔(3-1)結構，所述端蓋(3)內(nèi)腔壁(3-1-1)上設置有導線孔(3-2)結構，所述端蓋(3)水平側面還設置有圓環(huán)槽(3-3)結構，所述端蓋(3)水平側面還設置有密封環(huán)形槽(3-4)結構，所述端蓋(3)水平側面還設置有四個通孔(3-5)結構，所述端蓋(3 )垂直側面一側設置有兩個內(nèi)螺紋孔(3-6 )結構，所述端蓋(3 )垂直側面一側還設置有密封環(huán)形槽(3-7 )結構，所述端蓋(3 )垂直側面一側還設置有半圓形通孔(3-10 )結構，所述半圓形通孔(3-10)內(nèi)側面(3-8)與腔體(6) —側面膠粘密封，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)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述腔體(6)設置有閥腔(6-1)結構，所述腔體(6)還設置有內(nèi)階梯圓環(huán)面(6-2)結構，所述腔體(6)還設置有圓環(huán)槽(6-3)結構，所述腔體(6)還設置有密封環(huán)形槽(6-4)結構，所述腔體(6)還設置有閥腔入水口(6-5)結構，所述腔體(6)還設置有栗腔入水口(6-6)結構，所述腔體(6)中閥腔入水口(6-5)和栗腔入水口(6-6)均設置有閥座(6-7)結構，所述腔體(6)還設置有漏斗狀出水口(6-8)結構，所述腔體(6)中出水口(6-8)內(nèi)壁設置有疏水結構(6-8-1)ο4.根據(jù)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述夾緊塊(12) 一側端面中心位置設有通孔(12-1)結構，所述夾緊塊(12) —側端面還設置有圓形槽(12-2)結構，所述夾緊塊(12) —側端面還設置有密封環(huán)形槽(12-3)結構，所述夾緊塊(12)另一側端面設置有圓環(huán)槽(12-4)結構，所述夾緊塊(12)另一側端面還設置有密封環(huán)形槽(12-5)結構，所述夾緊塊(12)另一側端面四周還設置有四個通孔(12-6)結構。5.根據(jù)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述前端蓋(14)設置有內(nèi)腔(14-1)結構，所述前端蓋(14)內(nèi)腔壁(14-1-1)上設置有導線孔(14-5)結構，所述前端蓋(14) 一側端面設置有內(nèi)階梯圓環(huán)面(14-2)結構，所述前端蓋(14)一側端面還設置有圓環(huán)槽(14-3)結構，所述前端蓋(14) 一側端面還設置有密封環(huán)形槽(14-4)結構，所述前端蓋(14)另一側端面設置有四個沉頭通孔(14-6)結構。6.根據(jù)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述閥用疊堆(I) 一側端部與金屬基板(2)膠粘連接，另一側端部與端蓋(3)的內(nèi)腔壁(3-1-1)膠粘連接，所述閥用疊堆(I)的通電導線(1-1)通過端蓋(3)上的導線孔(3-2)引出。7.根據(jù)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述栗用驅動組件(10)包括金屬彈性體(10-1)和4片壓電陶瓷片(10-2)、(10-3)、(10_4)與(10-5)，所述金屬彈性體(10-1)為方形截面梁結構，其一側端部與栗用金屬基板(13)膠粘連接；所述4片壓電陶瓷片(10-2)、(10-3)、(10-4)與(10-5)均采用J31激振模式，且其均沿厚度方向極化，所述4片壓電陶瓷片(10-2)、( 10-3)、( 10-4)與(10_5)的形變方向均與金屬彈性體(10-1)的中心軸線平行；所述4片壓電陶瓷片(10-2)、(10-3)、(10-4)與(10-5)均沿圓周方向粘貼于金屬彈性體(10-1)的外表面上；所述4片壓電陶瓷片(10-2)、( 10-3)、(10-4)與(10-5)的通電導線通過前端蓋(14)上的導線孔(14-5)引出。8.根據(jù)權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置，其特征在于:所述閥用金屬基板(2)為金屬彈性體結構，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)為金屬彈性體結構，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)的一側端面與栗用驅動組件(10)膠粘連接。9.一種如權利要求1所述的貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置的驅動方法，其特征在于:所述貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置的驅動方法具體為: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，所述栗用驅動組件(10)施加使其產(chǎn)生一個方向搖頭運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；所述栗用驅動組件(10)施加施加使其產(chǎn)生相反方向搖頭運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，所述栗用驅動組件(10)中壓電陶瓷片(10-2)與(10-4)構成激振組Al，并通以某一頻率的相位差為180度的正弦波周期電信號；所述栗用驅動組件(10)中壓電陶瓷片(10-3)與(10-5)構成激振組A2，并通以同一頻率的相位差為180度的余弦波周期電信號；所述激振組Al與激振組A2通以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通以交流激勵電信號的相位差分別為90度或270度時，可分別實現(xiàn)兩個方向離心力的產(chǎn)生；所述閥用疊堆(I)與栗用驅動組件(10)通以交流激勵電信號的相位差為180度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種貼片式彎振復合激振被動型噴水推進裝置及其驅動方法，以解決當前壓電噴水推進裝置驅動力小、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，出水口有疏水結構。施加電信號于閥用疊堆和泵用驅動組件，分別產(chǎn)生伸縮變形和離心力，使閥腔和泵腔容積交期變化，實現(xiàn)流體吸入與噴出，在噴水反作用力下，實現(xiàn)裝置的推進。本發(fā)明具有驅動力大、功率密度高等優(yōu)勢，在微量噴射、軍事探測等領域有廣闊應用前景。
【IPC分類】F04B43/04, F04B49/06, F04B53/10
【公開號】CN105587608
【申請?zhí)枴緾N201510228793
【發(fā)明人】何麗鵬, 李慧茹, 陳棟, 程光明
【申請人】長春工業(yè)大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年5月8日