[发明专利]一种用于测试压电执行器工作性能的试验台

摘要

本发明属于压电执行器工作性能测试领域，具体涉及一种专用于测试压电执行器在给定压力和电压下输出的力、变形量、长时间工作等工作性能的试验台。本发明通过给压电执行器输入一定的电压和电流激发压电执行器沿工作方向产生力和变形量，采用压力传感器测试压电执行器输出的力，采用激光测头来测量压电执行器变形量。在此基础上，通过对电压、电流、力、变形量的提取，最终得到反映压电执行器电压-力曲线、电压-变形量曲线、力-变形量曲线等内容，用于指导压电执行器的产品应用开发。

主权项

一种用于测试压电执行器工作性能的试验台，其中的核心部件是压电执行器(14)，压力传感器(16)测量压电执行器(14)所承受的压力，激光测头测量压电执行器(14)的长度方向上的位移变化量，根据实时测量的上述数据，即可绘制位移‑应力曲线，实现压电执行器(14)的性能测试。弹簧杆(8)的作用是对压电执行器(14)提供一定的预紧力，模拟压电执行器(14)的实际工况；丝杠(1)、丝母(4)、丝母座(3)与锁紧丝母(2)的作用，在压电执行器反复试验过程中，固定弹簧座的位置。试验台的详细结构包含以下部分：(1)该试验台的基座是尺寸为400mm×220mmT型槽平台(图1所示21)，在T型槽平台(21)上开了导轨定位安装槽(32)和导向键定位安装槽(33)，来保证导轨和导向键(29)的装配精度。(2)被测试的压电执行器(14)，位于垫板(15)之上；垫板(15)位于导轨(11)之上；导轨(11)位于导轨定位安装槽(32)中，通过M5×14的内六角螺钉(12)连接紧固在T型槽平台(21)上。(3)被测试的压电执行器(14)右侧，是压力传感器(16)，用于敏感压电执行器(14)所承受的压力；压力传感器通过自身的螺纹连接紧固在传感器座(20)上，传感器座(20)与T型槽平台(21)之间，通过2个内螺纹锥销(26)定位，通过6个T型槽螺栓(22)、6个M6大垫圈(23)、6个螺母(24)、6个M6弹垫(25)紧固连接。(4)被测试的压电执行器(14)左侧，是顶头(13)，通过自身螺纹紧固连接在导轨滑块(10)上；导轨滑块(10)可沿导轨(11)做直线运动。(5)导轨滑块上安装了测量板(9)，通过2个M4×14的内六角螺钉(27)和2个M4的小平垫(28)连接紧固；在传感器座(20)上则安装了激光测头(19)，通过2个M4×35的内六角螺钉(17)和2个M4的小平垫(18)连接紧固；激 光测头(19)可以测量与测量板(9)之间的距离变化量，即压电执行器(14)长度方向的位移变化量。(6)导轨滑块(10)左侧是弹簧杆(8)，即弹簧加光滑导杆；弹簧杆(8)右侧，通过自身的螺纹连接紧固在导轨滑块(10)上；弹簧杆(8)左侧，与弹簧座(7)孔之间是过渡配合；弹簧座(7)与T型槽平台(21)之间通过导向导轨(29)定位、通过4个T型槽螺栓(22)、6个M6大垫圈(23)、6个螺母(24)、6个M6弹垫(25)紧固连接；导向键(29)与T型槽平台(21)之间通过M4×10的内六角螺钉(30)连接紧固在T型槽平台(21)上。(7)弹簧座(8)左侧是丝杠(1)；在径向方向上，丝杠(1)与丝母(4)之间螺纹连接，丝母(4)与丝母座(3)之间，是光滑孔轴的过渡配合；在轴向方向上，丝杠(1)右侧的丝母(4)与丝母座(3)之间，通过6个M4×16的内六角螺钉(5)和6个M4的小平垫连接紧固；丝杠(1)左侧的锁紧丝母(2)，起到防松的作用。