[发明专利]三自由度电液控制式微激振系统

说明书

本发明公开了一种三自由度电液控制式微激振系统，包括底座、激振平台和三个激振臂，三个所述激振臂沿周向间隔布置。所述激振臂包括外缸套、变截面缸、塞套以及主驱动装置、辅驱动装置。该微激振系统可以实现前后、左右、上下多个方向的振动激励，激励平台的输出具有3个平移自由度，具备主激振驱动模式下的大幅度激振，以及辅激振驱动模式下的精确微激振，以满足激振精度的需求。

技术领域

本发明属于流体压力执行机构技术领域，具体涉及一种三自由度电液控制式微激振系统。

背景技术

在微细作业领域中，振动性能、可靠性、高灵敏度等性能测试是微机械(如微卫星、微发动机、微型机器人等)、航空航天领域中的微器件(微陀螺、微加速度计、微传感器)等类具有结构尺寸小、精度高等特点的高精机械测试领域中的技术难题。

目前，工程微激振试验大都是采用近似的、简单的一维(例如压电陶瓷激振器)或近似的少维振动合成微振动台来提供激励，难以真实模拟微动范围内的振动激励，因此，在工程领域中急需解决如何构建微小型机械多维振动测试中使用的多维微动激振台问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三自由度电液控制式微激振系统，该微激振系统可以实现前后、左右、上下多个方向的振动激励，激励平台的输出具有3个平移自由度，具备主激振驱动模式下的大幅度激振，以及辅激振驱动模式下的精确微激振，以满足激振精度的需求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种三自由度电液控制式微激振系统，包括底座、激振平台和三个激振臂，三个所述激振臂沿周向间隔布置；所述激振臂包括外缸套、变截面缸、塞套以及主驱动装置、辅驱动装置；其中，

所述外缸套的一端密封连接于所述底座，所述塞套的一端密封并通过球形铰链连接于所述激振平台，所述塞套的另一端外侧与所述外缸套的另一端滑动密封连接，所述塞套的另一端内侧与所述变截面缸的一端滑动密封连接，所述变截面缸的另一端固定连接于所述底座；所述变截面缸延伸入所述塞套的一端为开放端，所述辅驱动装置设于所述变截面缸的另一端内侧，所述主驱动装置设于所述变截面缸的另一端外侧；以及

所述主驱动装置包括一体式结构的主压电陶瓷驱动器和主圆环形挡板，所述主圆环形挡板通过主柔性铰链连接于所述外缸套和所述变截面缸；所述微驱动装置包括一体式结构的辅压电陶瓷驱动器和辅圆形挡板，所述辅圆形挡板通过辅柔性铰链连接于所述变截面缸；所述主压电陶瓷驱动器和所述辅压电陶瓷驱动器均固定连接于所述底座；

所述变截面缸包括大驱动段、放大段和微驱动段，所述微驱动段连接于所述底座，所述大驱动段的直径大于所述微驱动段的直径，所述放大段的直径由所述大驱动段至所述微驱动段逐渐递减；

所述塞套和所述外缸套分别通过第一开关阀和第二开关阀连接于油箱。

一优选实施例中，所述激振平台近似呈等边三角形。

一优选实施例中，所述底座包括近似呈等边三角形的基座以及由所述基座的三个端部倾斜延伸出的支撑部，所述激振臂连接于所述支撑部。

一优选实施例中，所述激振臂与所述支撑部之间垂直连接。

一优选实施例中，三自由度电液控制式微激振系统还包括控制器，所述控制器分别电连接于三个所述激振臂的所述主压电陶瓷驱动器和所述辅压电陶瓷驱动器。

一优选实施例中，所述控制器输出的控制信息为频率可调的脉冲信号。

一优选实施例中，所述主驱动装置环绕所述变截面缸。

一优选实施例中，所述变截面缸的放大段的侧面呈弧形或者锥形。

一优选实施例中，初始工作状态下，所述激振臂与所述激振平台之间呈120度夹角。