[发明专利]一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置

权利要求书

1.一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，包括套筒，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，在套筒内下部设有支撑板，在支撑板中心沿竖直方向安装有电动丝杠传动机构，电动丝杠传动机构的丝母与下联接块连接，用于带动下联接块上下移动；在套筒内沿圆周方向均布设有导向轴，导向轴通过间隙配合穿过设置在下联接块下端的法兰盘上均布的导向孔，用于保证下联接块上下移动时的水平度；其特征是：

在套筒上面设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；所述弹性支撑件包括一块基板和四个圆周均布的支撑臂，每个支撑臂均由依次相互垂直连接的第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂组成并与基板外缘形成一个L型间隙，用于减小基板的变形量；

在上联接块和下联接块的相对面上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽，所述球面凸起插入球面凹槽内且球面凸起的曲率半径小于球面凹槽的曲率半径，使上联接块和下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；

在上联接块外缘圆周均布连接有球头柱塞，球头柱塞外端的钢珠分别顶入到沿圆周方向均布在套筒内壁的矩形凹槽内，用于辅助上联接块补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节。

2.根据权利要求1所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：在上联接块外缘圆周均布连接有调节杆，调节杆分别由沿圆周方向均布在套筒壁上的长孔穿过；用于实现测试后上联接块的复位。

3.根据权利要求1所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述基板为正方形，四个支撑臂分别通过第一连接臂连接在基板四周的一端；以进一步减小基板的变形量，避免MEMS微结构因胶体开裂而发生脱落。

4.根据权利要求3所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述弹性支撑件的四个支撑臂外端分别通过支柱支撑固定在环形顶板上面。

5.根据权利要求2所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述上联接块外缘为正八边形，且在外缘每个面中部分别设有一个连接螺孔。

6.根据权利要求5所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述球头柱塞为四个且一端分别通过螺纹连接在上联接块外缘的连接螺孔内。

7.根据权利要求6所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述调节杆为四个且与球头柱塞间隔布置。

8.根据权利要求1所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：在叠堆压电陶瓷上端扣设有安装套，所述弹性支撑件压在安装套上，用于避免由于叠堆压电陶瓷顶部工作表面的粗糙不平所导致的叠堆压电陶瓷和弹性支撑件接触不良的问题。

9.根据权利要求7所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述长孔的中心线与矩形凹槽的中心线均与套筒的轴线平行，且每个长孔的中心线与相邻的矩形凹槽的中心线所夹的圆心角为45度。

10.根据权利要求9所述的一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，其特征是：所述导向轴为四根，所述长孔的中心线和相邻的导向轴轴线与套筒的轴线所夹的圆心角为22.5度。