[发明专利]一种基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器及制作方法

权利要求书

1.一种基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，包括压电陶瓷圆环、夹具、层间电极和高强度螺栓，多个所述压电陶瓷圆环和层间电极逐层间隔堆叠组合形成一压电陶瓷叠堆，该压电陶瓷叠堆夹持于所述夹具中，并通过高强度螺栓固定，所述层间电极引出连接有铜导线。

2.根据权利要求1所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，所述高强度螺栓贯穿所述压电陶瓷叠堆的中心，高强度螺栓的两端部设置有用于所述夹具连接的螺纹，高强度螺栓的中部光滑。

3.根据权利要求1所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，所述夹具的外径大于所述压电陶瓷圆环的外径。

4.根据权利要求3所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，所述压电陶瓷叠堆的侧面灌注有环氧树脂封装层。

5.根据权利要求1所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，所述夹具为铍青铜夹具。

6.根据权利要求1所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器，其特征在于，所述层间电极为紫铜箔电极。

7.一种如权利要求1-6任一所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

烧结压电陶瓷圆环；

沿轴向对所述压电陶瓷圆环进行高压极化处理；

擦拭层间电极、夹具和压电陶瓷圆环的电极端面，以保证表面洁净无杂质；

将多个所述压电陶瓷圆环和层间电极逐层间隔堆叠组合成压电陶瓷叠堆，各层间电极以物理串联、电学并联的方式平行对齐排列；

采用预置式扭矩扳手旋转夹具夹持所述压电陶瓷叠堆，为所述压电陶瓷叠堆施加夹紧力，并通过高强度螺杆固定；

对各层间电极进行正、负极搭接，在正、负极总输出端分别焊接并引出铜导线。

8.根据权利要求7所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：

在所述压电陶瓷叠堆侧面灌封环氧树脂封装层。

9.根据权利要求7所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器制作方法，其特征在于，所述预置式扭矩扳手的预置扭矩基于所述压电陶瓷叠堆的轴向静压力值计算获得。

10.根据权利要求7所述的基于夹紧力的路用叠堆式压电换能器制作方法，其特征在于，所述压电陶瓷圆环几何尺寸和堆叠层数基于压电能量采集装置几何尺寸和道路交通量获得。