基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010301348.X (22)申请日 2020.04.16 (71)申请人 北京控制工程研究所 地址 100080 北京市海淀区北京2729信箱 (72)发明人 官长斌张美杰南柯姚兆普 扈延林毛威王平蔡坤 范旭丰曾昭奇于金盈任凯 李伟纪孟轩李恒建张良 张志伟王建李长维 (74)专利代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 茹阿昌 (51)Int.Cl. F16K 31/00(2006.01) F16K 31/44(2006.01) F16K 1/38(2006.。

2、01) F16K 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压 电比例阀 (57)摘要 一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压 电比例阀， 包括： 压电驱动组件、 弹性放大组件、 外罩、 阀体和出气接头。 本发明利用弹性放大组 件将压电驱动组件的位移放大为阀口开度， 实现 了位移放大功能； 同时将弹性放大组件与阀体焊 接在一起， 实现了高压动密封功能。 压电驱动组 件实现了两个压电陶瓷的位移叠加， 增大了压电 驱动组件的原始位移输出。 本发明的压电比例阀 具有小型化、 轻质化、 寿命长和耐高压特点， 特别 适用于高气压下的比例流量控制场合。 权利要求书2页 。

3、说明书5页 附图4页 CN 111365507 A 2020.07.03 CN 111365507 A 1.一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 其特征在于， 包括： 压电驱动组 件(1)、 弹性放大组件(2)、 外罩(3)、 阀体(4)和出气接头(5)； 阀体(4)包括安装板和筒体， 安装板上固定连接压电驱动组件(1)， 筒体的上端固定连 接弹性放大组件(2)， 筒体的下端开有进气孔和出气孔， 出气孔固定连接出气接头(5)， 所述 进气孔连接外部高压气体管路； 弹性放大组件(2)的下端设置有与出气接头(5)进气口对应的阀针(23)； 压电驱动组件(1)用于驱动弹性放大组件(2)的上。

4、端运动， 利用杠杆原理和阀针(23)改 变出气接头(5)进气口的通气截面积尺寸； 外罩(3)和安装板固定连接形成空腔结构， 所述压电驱动组件(1)位于所述空腔结构内 部。 2.根据权利要求1所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 其特征 在于， 弹性放大组件(2)包括： 弹簧管(21)、 阀杆(22)； 弹簧管(21)为阶梯轴， 弹簧管(21)内部开有阶梯通孔， 弹簧管(21)的下端固定连接阀 体(4)； 阀杆(22)位于阀体(4)的筒体内， 阀杆(22)的上端插入弹簧管(21)的阶梯通孔内， 且 阀杆(22)的上端面和弹簧管(21)的上端面固定连接； 阀杆(22)的下端固定连接。

5、阀针(23)； 所述弹簧管(21)和阀杆(22)的材料牌号为3J1； 压电驱动组件(1)上电驱动弹簧管(21)的上端面相对于弹簧管(21)的下端面运动， 使 得阀杆(22)能够以垂直阀杆(22)轴线的旋转轴转动， 阀针(23)向远离出气接头(5)进气口 的方向运动， 使出气接头(5)进气口的通气截面积增大； 压电驱动组件(1)断电后， 在弹簧管(21)的材料弹性驱动下， 弹簧管(21)的上端面相对 于弹簧管(21)的下端面运动， 使得阀杆(22)能够以垂直阀杆(22)轴线的旋转轴转动， 阀针 (23)向朝向出气接头(5)进气口的方向运动， 使出气接头(5)进气口的通气截面积减小； 弹簧管(21。

6、)的结构参数和阀针(23)运动关系， 具体如下： 弹簧管的扭转中心在薄壁段的中心点A， 弹簧管(21)位移放大倍数为阀针(23)与A点距 离LV与驱动点与A点距离LPZT之比， 即为LV/LPZT。 3.根据权利要求2所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 其特征 在于， 所述压电驱动组件(1)包括： 锁紧螺钉(11)、 支架(12)、 顶套(13)、 压电陶瓷(14)、 滑块 (15)和顶头(16)； 支架(12)固定连接阀体(4)的安装板， 滑块(15)设置在支架(12)内， 支架(12)和滑块 (15)均包括上下两层， 所述滑块(15)能够相对支架(12)运动； 支架(12。

7、)下层设置有一个压电陶瓷(14)， 滑块(15)的上层有一个压电陶瓷(14)； 位于滑块(15)的上层的压电陶瓷(14)输出端固定连接顶头(16)， 位于滑块(15)的上层 的压电陶瓷(14)能够独立输出位移使顶头(16)相对滑块(15)运动， 进而使得顶头(16)驱动 阀杆(22)运动； 位于支架(12)下层的压电陶瓷(14)输出位移使滑块(15)相对支架(12)运动， 进而滑块 (15)带动位于支架(12)上层的压电陶瓷(14)以及顶头(16)同步运动， 使得顶头(16)驱动阀 杆(22)运动； 锁紧螺钉(11)通过螺纹连接支架(12)下层侧壁的螺纹通孔形成螺纹副， 顶套(13)放置 在支。

8、架(12)下层上， 顶套(13)能够相对支架(12)运动； 锁紧螺钉(11)、 顶套(13)、 位于支架 权利要求书 1/2 页 2 CN 111365507 A 2 (12)下层的压电陶瓷(14)依次连接， 通过螺纹副使锁紧螺钉(11)推动顶套(13)和位于支架 (12)下层的压电陶瓷(14)联动， 改变位于支架(12)下层的压电陶瓷(14)的装配位置， 使得 阀针(13)插入出气接头(5)的进气口实现密封。 4.根据权利要求3所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 其特征 在于， 所述压电陶瓷(14)为叠堆型压电陶瓷。 5.根据权利要求3所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高。

9、压压电比例阀， 其特征 在于， 锁紧螺钉(11)、 支架(12)、 顶套(13)、 滑块(15)和顶头(16)的材料均为不锈钢。 6.根据权利要求35任意之一所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比 例阀， 其特征在于， 所述出气接头(5)包括： 接头(51)和密封垫(52)； 接头(51)的一端固定连接密封垫(52)作为出气接头(5)的进气口， ； 密封垫(52)中心开 有圆形通孔， 密封垫(52)的外径与所述接头(51)一端的内径过盈配合； 接头(51)的另一端作为出气口连接外部管路； 接头(51)的外壁和阀体(4)的出气孔固定连接。 7.根据权利要求6所述的一种基于弹簧管位移放大的。

10、小型化高压压电比例阀， 其特征 在于， 所述密封垫(52)采用硬塑料结构。 8.根据权利要求25或7任意之一所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电 比例阀， 其特征在于， 所述弹簧管(21)壁厚取值范围为0.2mm0.3mm， 弹簧管(21)外径较小 值的取值范围为2.5mm3.5mm。 9.根据权利要求25或7任意之一所述的一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电 比例阀， 其特征在于， 所述阀体(4)采用不锈钢材料。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111365507 A 3 一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀 技术领域 0001 本发明属于机械领域， 涉及一种基于弹簧管位。

11、移放大的小型化高压压电比例阀。 背景技术 0002 比例阀由于其流量连续可调、 控制精度高等优点， 广泛应用于高精度流体控制领 域(如流量控制或压力控制)。 比例阀按照驱动方式不同， 可以分为电磁比例阀、 压电比例 阀、 磁致伸缩比例阀等， 其中压电比例阀由于功耗低、 位移分辨率高等优点， 成为研究热点。 0003 压电比例阀也正在越来越多地应用到宇航领域， 如用作推进系统的推进剂压力调 节和流量控制等。 空间推进系统的推进剂一般以高压形式进行贮存， 需要压电比例阀能够 在高气压工况下工作。 压电比例阀用于高压气体的压力调节， 需要解决的两大问题是： 位移 放大问题和高压外密封问题。 传统压电。

12、比例阀一般采用柔性铰链机构(如杠杆放大型、 三角 放大型和压曲放大型等)实现位移放大， 同时采用O型圈、 波纹管或压电陶瓷内置的方法解 决外密封问题。 专利文件CN201710556861.1公开了一种小型直驱式金属密封压电比例阀， 其无位移放大机构， 采用波纹管实现外密封； 专利文件US8608127B2公开一种压电比例控制 阀门， 未采用位移放大机构， 采用压电陶瓷内置实现高压密封； 以上两种压电比例阀无位移 放大机构， 使得其流量调节精度不高。 专利文件CN201610587115.4公开一种适用于高压气 体的压电比例调节阀， 采用双级柔性铰链实现位移放大， 采用压电陶瓷内置实现高压密封。

13、； A.Lengyel等人在44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference&Exhibit发 表的文章 Miniature Valve for Xenon Thrusters 公开一种微型压电阀， 其采用柔性铰 链实现位移放大， 采用压电陶瓷内置实现高压密封； G.Noci等在30th International Electric Propulsion Conference上发表的文章 Advanced fluidic components for electric and cold gas propulsion applications。

14、： review of status of achievements at TAS-I Florence 公开一种高压压电比例阀， 采用内外环托举方式实现 位移放大， 采用压电陶瓷内置实现高压密封。 0004 传统压电比例阀存在以下缺点： 1)这种采用两部分结构分别实现位移放大功能和 高压密封功能的结构， 造成了产品体积和重量较大， 无法满足空间飞行器对其轻质化和小 体积的需求； 2)不同类型的外密封结构均存在缺陷， 如O型圈可靠性不高、 波纹管的耐压能 力有限、 压电陶瓷内置存在引线密封和多余物等问题。 发明内容 0005 本发明解决的技术问题是： 克服现有技术的不足， 提出了一种基于弹簧管。

15、位移放 大的小型化高压压电比例阀， 解决了现有产品结构复杂和密封可靠性低的问题。 0006 本发明的技术解决方案是： 0007 一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 包括： 压电驱动组件、 弹性放 大组件、 外罩、 阀体和出气接头； 0008 阀体包括安装板和筒体， 安装板上固定连接压电驱动组件， 筒体的上端固定连接 说明书 1/5 页 4 CN 111365507 A 4 弹性放大组件， 筒体的下端开有进气孔和出气孔， 出气孔固定连接出气接头， 所述进气孔连 接外部高压气体管路； 0009 弹性放大组件的下端设置有与出气接头进气口对应的阀针； 0010 压电驱动组件用于驱动弹性放大。

16、组件的上端运动， 利用杠杆原理和阀针改变出气 接头进气口的通气截面积尺寸； 0011 外罩和安装板固定连接形成空腔结构， 所述压电驱动组件位于所述空腔结构内 部。 0012 弹性放大组件包括： 弹簧管、 阀杆； 0013 弹簧管为阶梯轴， 弹簧管内部开有阶梯通孔， 弹簧管的下端固定连接阀体； 阀杆位 于阀体的筒体内， 阀杆的上端插入弹簧管的阶梯通孔内， 且阀杆的上端面和弹簧管的上端 面固定连接； 阀杆的下端固定连接阀针； 0014 所述弹簧管和阀杆的材料牌号为3J1； 0015 压电驱动组件上电驱动弹簧管的上端面相对于弹簧管的下端面运动， 使得阀杆能 够以垂直阀杆轴线的旋转轴转动， 阀针向远离。

17、出气接头进气口的方向运动， 使出气接头进 气口的通气截面积增大； 0016 压电驱动组件断电后， 在弹簧管的材料弹性驱动下， 弹簧管的上端面相对于弹簧 管的下端面运动， 使得阀杆能够以垂直阀杆轴线的旋转轴转动， 阀针向朝向出气接头进气 口的方向运动， 使出气接头进气口的通气截面积减小； 0017 弹簧管的结构参数和阀针运动关系， 具体如下： 0018 弹簧管的扭转中心在薄壁段的中心点A， 弹簧管位移放大倍数为阀针与A点距离LV 与驱动点与A点距离LPZT之比， 即为LV/LPZT。 0019 所述压电驱动组件包括： 锁紧螺钉、 支架、 顶套、 压电陶瓷、 滑块和顶头； 0020 支架固定连接阀。

18、体的安装板， 滑块设置在支架内， 支架和滑块均包括上下两层， 所 述滑块能够相对支架运动； 0021 支架下层设置有一个压电陶瓷， 滑块的上层有一个压电陶瓷； 0022 位于滑块的上层的压电陶瓷输出端固定连接顶头， 位于滑块的上层的压电陶瓷能 够独立输出位移使顶头相对滑块运动， 进而使得顶头驱动阀杆运动； 0023 位于支架下层的压电陶瓷输出位移使滑块相对支架运动， 进而滑块带动位于支架 上层的压电陶瓷以及顶头同步运动， 使得顶头驱动阀杆运动； 0024 锁紧螺钉通过螺纹连接支架下层侧壁的螺纹通孔形成螺纹副， 顶套放置在支架下 层上， 顶套能够相对支架运动； 锁紧螺钉、 顶套、 位于支架下层的。

19、压电陶瓷依次连接， 通过螺 纹副使锁紧螺钉推动顶套和位于支架下层的压电陶瓷联动， 改变位于支架下层的压电陶瓷 的装配位置， 使得阀针插入出气接头的进气口实现密封。 0025 本发明与现有技术相比的优点在于： 0026 1)本发明高压压电比例阀采用弹簧管同时实现了位移放大功能和高压密封功能， 实现了力矩马达阀的小型化， 产品重量小于50g； 0027 2)本发明高压压电比例阀采用弹簧管作为位移放大机构， 其放大倍数不小于6， 结 构更简单、 寿命更长。 0028 3)本发明高压压电比例阀采用弹簧管作为高压密封结构， 其耐压能力更强( 说明书 2/5 页 5 CN 111365507 A 5 30。

20、MPa)、 可靠性更高。 附图说明 0029 图1为本发明高压压电比例阀的二维剖面图； 0030 图2为本发明高压压电比例阀的三维外观图(未显示外罩)； 0031 图3为本发明高压压电比例阀的压电驱动组件图； 0032 图4为本发明高压压电比例阀的位移放大原理图。 具体实施方式 0033 如图1所示， 为本发明高压压电比例阀的二维剖面图， 其中， 压电驱动组件1是通过 压电陶瓷产生位移的装置， 为压电比例阀产品驱动力； 弹性放大组件2作用是将压电驱动组 件1的位移放大为阀口开度， 同时实现高压动密封； 外罩3是一个中空薄壁长方体结构， 作用 是为压电驱动组件1提供防尘保护作用； 阀体4的主体结。

21、构为一个中空管结构， 其为压电驱 动组件1、 弹性放大组件2、 外罩3和出气接头5提供安装接口， 同时为压电比例阀提供连接接 口； 出气接头5为一个具备外螺纹的接头， 包括： 接头51和密封垫52， 两者通过过盈配合并收 口处理而安装在一起， 为压电比例阀提供密封面和介质出口， 密封垫52为中心开由通孔的 圆柱体， 一般采用硬塑料材料如聚酰亚胺等。 0034 本发明一种基于弹簧管位移放大的小型化高压压电比例阀， 包括： 压电驱动组件 1、 弹性放大组件2、 外罩3、 阀体4和出气接头5； 0035 阀体4包括安装板和筒体， 安装板上固定连接压电驱动组件1， 筒体的上端固定连 接弹性放大组件2，。

22、 筒体的下端开有进气孔和出气孔， 出气孔固定连接出气接头5， 所述进气 孔连接外部高压气体管路； 0036 弹性放大组件2的下端设置有与出气接头5进气口对应的阀针23； 0037 压电驱动组件1用于驱动弹性放大组件2的上端运动， 利用杠杆原理和阀针23改变 出气接头5进气口的通气截面积尺寸； 0038 外罩3和安装板固定连接形成空腔结构， 所述压电驱动组件1位于所述空腔结构内 部。 0039 弹性放大组件2包括： 弹簧管21、 阀杆22； 0040 弹簧管21为阶梯轴， 弹簧管21内部开有阶梯通孔， 弹簧管21的下端固定连接阀体 4； 阀杆22位于阀体4的筒体内， 阀杆22的上端插入弹簧管21。

23、的阶梯通孔内， 且阀杆22的上端 面和弹簧管21的上端面固定连接； 阀杆22的下端固定连接阀针23； 0041 所述弹簧管21和阀杆22的材料牌号为3J1， 即Ni36CrTiAl。 0042 压电驱动组件1上电驱动弹簧管21的上端面相对于弹簧管21的下端面运动， 使得 阀杆22能够以垂直阀杆22轴线的旋转轴转动， 阀针23向远离出气接头5进气口的方向运动， 使出气接头5进气口的通气截面积增大； 0043 压电驱动组件1断电后， 在弹簧管21的材料弹性驱动下， 弹簧管21的上端面相对于 弹簧管21的下端面运动， 使得阀杆22能够以垂直阀杆22轴线的旋转轴转动， 阀针23向朝向 出气接头5进气口。

24、的方向运动， 使出气接头5进气口的通气截面积减小； 0044 弹簧管21的结构参数和阀针23运动关系， 具体如下： 说明书 3/5 页 6 CN 111365507 A 6 0045 弹簧管的扭转中心在薄壁段的中心点A， 弹簧管21位移放大倍数为阀针23与A点距 离LV与驱动点与A点距离LPZT之比， 即为LV/LPZT。 0046 所述压电驱动组件1包括： 锁紧螺钉11、 支架12、 顶套13、 两个叠堆型压电陶瓷14、 滑块15和顶头16； 如图3所示。 0047 支架12固定连接阀体4的安装板， 滑块15设置在支架12内， 支架12和滑块15均包括 上下两层， 所述滑块15能够相对支架1。

25、2运动； 0048 支架12下层设置有一个压电陶瓷14， 滑块15的上层有一个压电陶瓷14； 0049 位于滑块15的上层的压电陶瓷14输出端固定连接顶头16， 位于滑块15的上层的压 电陶瓷14能够独立输出位移使顶头16相对滑块15运动， 进而使得顶头16驱动阀杆22运动； 0050 位于支架12下层的压电陶瓷14输出位移使滑块15相对支架12运动， 进而滑块15带 动位于支架12上层的压电陶瓷14以及顶头16同步运动， 使得顶头16驱动阀杆22运动； 0051 锁紧螺钉11通过螺纹连接支架12下层侧壁的螺纹通孔形成螺纹副， 顶套13放置在 支架12下层上， 顶套13能够相对支架12运动； 。

26、锁紧螺钉11、 顶套13、 位于支架12下层的压电 陶瓷14依次连接， 通过螺纹副使锁紧螺钉11推动顶套13和位于支架12下层的压电陶瓷14联 动， 改变位于支架12下层的压电陶瓷14的装配位置， 使得阀针13插入出气接头5的进气口实 现密封。 0052 锁紧螺钉11一端为外六方结构、 一端为球形结构、 中间为外螺纹结构， 支架12为上 下两层结构， 下层外形为 “工” 字形结构， 上层为矩形结构， 上下两层分别开有矩形的中空滑 轨结构， 下层 “工” 字形结构的四个角分别开有安装孔， 顶套13为正方形截面的矩形块， 一层 正方形侧面上开由半球形凹孔， 另一层开有正方形凹孔， 压电陶瓷14为叠。

27、堆型压电陶瓷。 压 电陶瓷14为正方形截面的长方体， 滑块15为Z形块， 左右两侧的突出部分的内侧均开由正方 形的盲孔， 顶头16的截面为T形结构， 一层为侧面开有正方形盲孔的长方体块， 另一测为中 心具有球形凸起的半圆弧结构。 除了压电陶瓷14外， 锁紧螺钉11、 支架12、 顶套13、 滑块15和 顶头16的材料均为不锈钢， 牌号具体为316L或1Cr18Ni9Ti。 0053 出气接头5包括： 接头51和密封垫52。 接头51的一端固定连接密封垫52作为出气接 头5的进气口， ； 密封垫52中心开有圆形通孔， 密封垫52的外径与所述接头51一端的内径过 盈配合； 即图1所示， 接头51左。

28、侧盲孔位置。 接头51的另一端作为出气口连接外部管路； 接头 51的外壁和阀体4的出气孔固定连接。 所述密封垫52采用硬塑料结构， 如聚酰亚胺等。 0054 所述弹簧管21壁厚取值范围为0.2mm0.3mm， 弹簧管21外径较小值的取值范围为 2.5mm3.5mm。 0055 所述阀体4采用不锈钢材料如316L、 1Cr18Ni9Ti。 0056 阀体4的主体为一个中空管结构， 在中空管的上部一侧延伸出一个矩形平面， 此矩 形面上开有四个螺钉孔用于压电驱动组件1的安装， 阀体4中空管下端为外螺纹结构， 作为 压电比例阀的介质入口； 阀体4下端的一侧有一个具有内螺纹的直管段， 用于与出气接头5 。

29、进行连接。 阀体4采用不锈钢材料(如316L、 1Cr18Ni9Ti)。 0057 本发明压电比例阀的装配过程如下， 如图2所示： 0058 1)以弹簧管21的上端面作为装配平面， 将阀杆22从弹簧管21的头段中心孔插入， 直到两者的上端面平齐， 然后通过电子束焊进行焊接， 然后将阀针23插入阀杆22下端圆柱 中， 通过过盈配合进行固定， 形成了弹性放大组件2。 说明书 4/5 页 7 CN 111365507 A 7 0059 2)将弹性放大组件2装入阀体4中， 并在弹簧管21基座段与阀体4进行电子束焊接。 0060 3)将一个压电陶瓷14一端套上顶套13， 另一端套在滑块15一侧， 另一个。

30、压电陶瓷 14一端套在滑块15的另一侧， 另一端套在顶头16的正方形盲孔内； 将上述组件装入支架12 的中空滑轨内， 推到最底部， 并将锁紧螺钉11安装在支架12上， 这就组成了压电驱动组件1。 将压电驱动组件1安装在阀体4上， 并通过四个螺钉进行紧固。 0061 4)将出气接头5通过螺纹安装到阀体4的下游侧面的直管段内， 使阀针13的圆锥部 分插入密封垫51的中心孔内， 并使阀杆22产生变形产生压电比例阀的密封力， 最后将出气 接头5和阀体4通过电子束焊连接在一起。 0062 5)调节锁紧螺钉11推动顶套13、 两个压电陶瓷14、 滑块15和顶头16一起向右运动， 直到顶头16与弹簧管21的。

31、头段接触为止， 此时作为初始装配状态， 阀针23恰好堵住出气接 头5进气口实现密封。 这样就完成了如图2所示压电比例阀的装配。 0063 阀体4的进气孔连接外部高压气体管路， 高压气体从阀体4的进气孔流入阀体4和 阀杆22之间的空腔， 阀杆22的上端固定连接弹簧管21且阀杆22和弹簧管21之间密封连接， 初始装配状态， 阀针23堵住出气接头5进气口， 使上述空腔形成高压密闭空间。 0064 本发明压电比例阀的工作原理如下： 0065 本发明压电驱动组件1包括两级驱动， 位于滑块15的上层的压电陶瓷14作为第一 级驱动， 能够独立驱动弹簧管21上端向图1所示的右侧运动， 产生对应位移。 将上下两。

32、层的 压电陶瓷14和滑块15组合起来作为第二级驱动， 位于下层的压电陶瓷14驱动滑块15和位于 上层的压电陶瓷14联动， 进而使弹簧管21上端向图1所示的右侧运动， 产生对应位移， 在此 位移量的基础上， 位于上层的压电陶瓷14还可以进一步驱动弹簧管21上端向图1所示的右 侧运动， 获得更大的位移量。 0066 当给两个压电陶瓷14同时供电时， 两个压电陶瓷产生的总位移XPZT从顶头16输出， 顶动弹簧管21的头段， 使阀针23产生位移XV。 由于弹簧管21的特殊结构， 弹性放大组件2将 以弹簧管21薄壁段的中间点为轴心进行旋转， 进而实现了位移放大， 根据结构参数， 其放大 倍数约为6。 由。

33、于压电陶瓷的输出位移与输入电压成正比， 当给压电陶瓷0150V之间变化 的电压时， 顶头16输出位移为040 m， 进而实现了流量比例流量调节。 弹簧管-阀杆组件2 的变形如图4所示， 当压电陶瓷14产生位移XPZT后， 弹簧管-阀杆组件2将绕着旋转点A进行旋 转， 在阀针23处产生位移XV。 根据图4所示的尺寸参数， 其位移放大倍数为KXV/XPZTLV/ LPZT。 0067 本发明压电比例阀的特点如下： 0068 1)通过弹簧管同时实现了位移放大和高压密封， 实现了小型化， 重量小于50g； 0069 2)弹簧管作为位移放大机构， 可实现不小于6的放大倍数； 0070 3)弹簧管虽然为薄。

34、壁结构(壁厚0.2mm0.3mm)， 但是其薄壁段外径较小(2.5mm 3.5mm)可以承受20MPa以上的压力； 0071 4)弹簧管在压电阀工作过程中的最大应力集中小于400MPa， 寿命大于100万次。 0072 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。 说明书 5/5 页 8 CN 111365507 A 8 图1 说明书附图 1/4 页 9 CN 111365507 A 9 图2 说明书附图 2/4 页 10 CN 111365507 A 10 图3 说明书附图 3/4 页 11 CN 111365507 A 11 图4 说明书附图 4/4 页 12 CN 111365507 A 12 。