[实用新型]压电陶瓷驱动片及一种选针器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种选针器的驱动片，特别是涉及一种在针织机的选针器上使用的压电陶瓷驱动片。本实用新型还涉及一种使用压电陶瓷驱动片的选针器。

背景技术

选针器是针织机领域的重要装置，选针器是由机架、驱动片及刀头等构成，而其中最重要的元件是驱动片，驱动片在工作过程中是以其中轴为支撑轴左右摆动控制选针，因而中轴的强度在整个驱动片中是至关重要的。近年来，压电陶瓷驱动片由于结构简单、造价低廉，被广泛应用于电子电器方面，压电陶瓷选针器逐渐在国际市场上广泛应用。

公知的压电陶瓷选针器是利用压电陶瓷对称双膜片的弯曲驱动原理设计，具体是采用压电陶瓷驱动片作为转换元件，利用控制器发送的脉冲信号作用于压电陶瓷驱动片上，靠压电陶瓷驱动片的逆压电效应，使压电陶瓷驱动片产生挠度位移和弯距来控制选针；在工作过程中，当电压作用于压电陶瓷片时，压电陶瓷片会随着电压和频率的变化以中轴为支点发生振动而产生机械变形，现有的压电陶瓷驱动片(如图1至图4所示)包括驱动片10’和中轴3’，其中中轴3’的形状为圆柱形，即中轴3’的横截面呈圆形，驱动片10’固定于中轴3’中间沿轴向的长条形孔4’中，中轴3’采用这种结构之后，由于在驱动片10’两侧的中轴3’的两个半片轴边缘处(见图3(b)中I、II、III、IV位置)较薄，驱动片10’工作过程中会以中轴3’为支点高频率振动，因而就会导致中轴3’首先从边缘处较薄位置开裂，然后很快往中间扩展，直至中轴3’的一侧半片轴断裂，此时就需要停工更换压电陶瓷驱动片，由于每个选针器中一般有8-16个压电陶瓷驱动片同时工作，因而每当一个压电陶瓷驱动片的中轴3’断裂，就需要停工一次，而每个压电陶瓷驱动片的中轴3’的断裂时间是随机性的，因而常常需要不定时地停工，导致生产效率较低，生产成本也随之增加。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种中轴强度较大、使用寿命较长的压电陶瓷驱动片。

本实用新型压电陶瓷驱动片，包括驱动片和中轴，中轴中间设有沿轴向的长条形孔，所述驱动片固定于中轴上的长条形孔中，所述中轴包括中主轴，中主轴的上下两端分别固定连接有结构相同的上、下限位台和上、下轴端，上、下限位台均包括过渡部和稳定部，其中过渡部与中主轴的上下端平滑连接且截面面积沿轴向逐渐增大，稳定部与过渡部平滑连接且横截面面积不变，所述长条形孔的上下两端分别延伸至上下两个限位台中，所述中主轴被长条形孔分隔成的两个半片轴的横截面形状为矩形或梯形。

本实用新型压电陶瓷驱动片，其中所述驱动片为长方形，长边为60mm，短边为20mm。

本实用新型压电陶瓷驱动片，其中所述中主轴的横截面形状为第一矩形，第一矩形沿驱动片方向的边的长度为2.3-3mm，沿垂直于驱动片方向的边的长度为2.8-3.9mm。

优选的，本实用新型压电陶瓷驱动片，其中所述第一矩形沿驱动片方向的边的长度为2.7mm或2.8mm，沿垂直于驱动片方向的边的长度为3.3mm。采用上述形状及上述横截面边长后，中主轴的强度较大；之所以将沿驱动片方向的长度设为为2.7或2.8mm，是因为太小了驱动片的使用效果不好，太大了会限制驱动片产生的振动的传递；沿垂直于驱动片方向的边长设为3.3mm，加强了中主轴的强度，延长了整个中轴的使用寿命。

进一步优选的，本实用新型压电陶瓷驱动片，其中所述上、下限位台与长条形孔的孔端相接触的横截面形状为第二矩形，第二矩形沿驱动片方向的边的长度为2.8-3.5mm，优选值是3.3mm，沿垂直于驱动片方向的边的长度为3.2-3.9mm，优选值是3.5mm。由于断裂中轴大多数为自长条形孔端处开始断裂，因而包围长条形孔端的限位台一般设置为较中轴横截面积更大的形状，以带来更高的抗振强度和更长的使用寿命。

本实用新型压电陶瓷驱动片，其中所述中主轴、上、下限位台和上、下轴端一体成型，且均由聚甲醛材料制成。由于聚甲醛(POM)的耐磨性和自润滑性比绝大多数工程塑料优越，且具有耐过氧化物性能，因而采用聚甲醛材料作为中轴具有较优的效果和较长的使用寿命。

本实用新型与现有技术不同之处在于：本实用新型压电陶瓷驱动片，将现有技术中的横截面为圆形的中主轴，改变为被中间长条形孔分隔成的两个半片轴的横截面形状为矩形或梯形的中主轴，带来的有益效果是：由于采用上述截面形状的中主轴，因而中主轴沿垂直于驱动片方向不再具有较薄边缘，因而不易被驱动片的长时间高频率振动导致断裂，具有较高的抗振强度，因而使用寿命较长。