预紧压力调整装置及非接触式压电喷射阀的制作方法

1.本实用新型涉及喷射装置的技术领域，尤其是涉及一种预紧压力调整装置及非接触式压电喷射阀。


背景技术：

2.随着电子行业的迅速发展，对于电子封装的要求越来越高，针对高要求的电子封装技术，非接触式压电喷射阀以其高效率，高精度等优点在电子封装领域的应用越来越广泛。非接触式压电喷射阀主要由阀体、设置在阀体内的压电致动器、放大器以及流道组件等组成，其主要原理为：利用放大器对压电致动器通电后的变形通过杠杆原理进行放大，并传递给流道组件中的喷射撞杆(撞针)，利用喷射撞杆高速撞击喷嘴将流道组件中的胶液喷射出来。
3.压电致动器作为非接触式压电喷射阀的核心驱动部件，其性能的稳定性和一致性直接影响着非接触式压电喷射阀的性能，而压电致动器的预紧压力是压电致动器的性能最大的影响因素，因此在组装、调试压电致动器的时候，需要针对压电致动器的预紧压力进行精确调整。
4.现有的压电陶瓷预紧压力调整方式，主要为如下形式：通过在封装支架和上顶块之间增加或减少间隙垫片(一片或多片)，改变压电致动器一侧的物理长度，从而增加或减少压缩弹簧的压缩量，实现预紧压力的调整。在每次调整时，需要将压电致动器拆解下来，完成间隙垫片的增减后再安装上去，上电工作一段时间稳定后，测量当前的实际压缩量，判断是否在需求范围内，通常需要多次的循环调整，可以完成一个压电致动器的预紧压力调整需求。然而，上述调节方式不可避免地存在以下问题：
5.通过间隙垫片调整，需要反复拆卸、安装压电致动器，导致压电致动器性能存在受损甚至损坏的风险。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种预紧压力调整装置及非接触式压电喷射阀，以缓解现有技术中存在的通过间隙垫片调整，需要反复拆卸、安装压电致动器，导致压电致动器性能存在受损甚至损坏的风险的技术问题。
7.第一方面，本实用新型提供一种预紧压力调整装置，包括：封装支架、杠杆件、驱动件、压电致动器以及预紧弹性件；
8.所述杠杆件具有支点部、受力部和施力部，所述支点部铰接于所述封装支架；
9.所述驱动件设于所述封装支架，并与所述压电致动器连接，能够带动所述压电致动器动作，所述压电致动器远离所述驱动件的一端与所述受力部抵接；
10.所述预紧弹性件的一端相对所述封装支架固定，另一端与所述施力部连接。
11.进一步的，所述杠杆件的支点部通过铰链柱铰接于所述封装支架；
12.所述杠杆件的支点部与所述铰链柱通过圆柱面相切配合。
13.进一步的，所述驱动件螺纹连接于所述封装支架的安装孔内，且所述驱动件靠近所述压电致动器的一端能够带动所述压电致动器动作。
14.进一步的，所述驱动件的输出端与所述压电致动器之间设有上顶块；
15.所述上顶块与所述压电致动器的上支块之间通过弧面相切配合。
16.进一步的，所述封装支架设有安装孔；
17.所述安装孔具有螺纹孔段和限位槽段，所述驱动件与所述螺纹孔段螺纹连接；
18.所述上顶块限位于所述限位槽段，并与所述限位槽段滑动连接。
19.进一步的，所述压电致动器的下支块与所述杠杆件的受力部之间通过弧面相切配合。
20.进一步的，所述预紧弹性件采用螺旋状弹簧，所述螺旋状弹簧的第一端相对所述封装支架固定，所述螺旋状弹簧的第二端与所述杠杆件的施力部抵接。
21.进一步的，所述封装支架设有安装槽；
22.所述螺旋状弹簧位于所述安装槽内，所述螺旋状弹簧的第一端连接于所述安装槽的内底面，所述螺旋状弹簧的第二端套设于所述施力部的外周侧。
23.进一步的，所述螺旋状弹簧的第一端套设于支座；
24.所述支座限位于所述安装槽内，并与所述施力部相对设置。
25.本实用新型提供的预紧压力调整装置至少具有以下有益效果：
26.本实用新型提供的预紧压力调整装置，由于支点部铰接于封装支架，驱动件螺纹连接于封装支架，并与压电致动器连接，压电致动器远离驱动件的一端与受力部抵接，因此，在具体使用时，旋拧驱动件，驱动件在转动的同时将带动压电致动器相对封装支架移动，并推动杠杆件的受力部动作，使得杠杆件绕支点部转动，与此同时，杠杆件的施力部将按压预紧弹性件使其被压缩，可实现预紧压力的调大；反之，反向旋拧驱动件，可实现预紧压力的调小。
27.可见，该预紧压力调整装置通过旋拧驱动件，即可实现预紧压力的调节，不需要重复拆卸、安装压电致动器，避免了拆装过程中导致压电致动器受损甚至损坏的风险，调整更安全、可靠性更高。
28.第二方面，本实用新型提供一种非接触式压电喷射阀，包括：前述实施方式任一项所述的预紧压力调整装置。
29.本实用新型提供的非接触式压电喷射阀至少具有以下有益效果：
30.本实用新型提供的非接触式压电喷射阀，包括前述的预紧压力调整装置，由此，该非接触式压电喷射阀所能达到的技术优势和效果同样包括预紧压力调整装置所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型实施例提供的预紧压力调整装置的结构示意图；
33.图2为预紧压力调整装置的主视图；
34.图3为预紧压力调整装置的俯视图；
35.图4为图3所示a-a线的剖视图；
36.图5为图4未示出部分结构的剖视图。
37.图标：
38.100-封装支架；110-安装孔；111-螺纹孔段；112-限位槽段；120-安装槽；
39.200-杠杆件；210-支点部；220-受力部；230-施力部；
40.300-驱动件；
41.400-压电致动器；410-上支块；420-下支块；
42.500-预紧弹性件；
43.600-铰链柱；
44.700-上顶块；
45.800-支座。
具体实施方式
46.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
47.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
51.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
53.参照图1至图5，本实施例提供一种预紧压力调整装置，该预紧压力调整装置包括封装支架100、杠杆件200、驱动件300、压电致动器400以及预紧弹性件500；杠杆件200具有支点部210、受力部220和施力部230，支点部210铰接于封装支架100；驱动件300设于封装支架100，并与压电致动器400连接，压电致动器400远离驱动件300的一端与受力部220抵接；预紧弹性件500的一端相对封装支架100固定，另一端与施力部230连接。
54.其中，驱动件300用于带动压电致动器400相对封装支架100动作，并使杠杆件200绕支点部210转动，实现预紧弹性件500的压缩程度的调节。
55.具体来说，驱动件300带动压电致动器400朝向靠近或者远离杠杆件200的方向移动，进而压电致动器400使得杠杆件200动作，其整个过程中预紧弹性件500始终处于压缩状态，因而，通过对预紧弹性件500的压缩程度的调节，能够实现对预紧压力的调节。
56.本实施例提供的预紧压力调整装置，在具体使用时，旋拧驱动件300，驱动件300在转动的同时将带动压电致动器400相对封装支架100移动，并推动杠杆件200的受力部220动作，使得杠杆件200绕支点部210转动，与此同时，杠杆件200的施力部230将按压预紧弹性件500使其被压缩，可实现预紧压力的调大；反之，反向旋拧驱动件300，可实现预紧压力的调小。
57.简单来说，参照图1所示，驱动件300带动压电致动器400朝向杠杆件200移动，进而压电致动器400驱动杠杆件200转动，使得预紧弹性件500进一步被压缩；驱动件300带动压电致动器400朝向远离杠杆件200的方向移动，此时杠杆件200在预紧弹性件500的回复力的作用下旋转，使得预紧弹性件500的压缩程度减小。
58.可见，该预紧压力调整装置通过旋拧驱动件300，即可实现预紧压力的调节，不需要重复拆卸、安装压电致动器400，避免了拆装过程中导致压电致动器400受损甚至损坏的风险，调整更安全、可靠性更高。
59.一般技术中，通过间隙垫片调整，一个调整流程包括测试当前预紧压缩量、计算需要增加的垫片厚度、拆卸压电致动器400、放置间隙垫片、安装压电致动器400、通电工作确认压电致动器400处于稳定状态、测量预紧压缩量、判断是否符合要求，大约需要6～8分钟，每个阀体平均需要3～4次循环调整，耗时约18～32分钟，该调整方式的耗时较长。通过间隙垫片调整，因间隙垫片存在最小调整量，且拆装压电致动器400导致每次安装后，压电致动器400的位置有所变动，压缩量实际调整与理论有差异，故可实现的调整精度有待提高。
60.本实施例中，预紧压力调整过程更简单便捷，减少了拆卸压电致动器400、放置间隙垫片、安装压电致动器400三个主要耗时步骤，降低了通电工作确认压电致动器400处于稳定状态这一步骤的时间，整个调整过程耗时显著减少；另外，预紧压力调整可以达到更高的精度范围要求，调整驱动件300的上下位移最小调整量比间隙垫片最小调整量更小，可以实现更精确的预紧压力的调整。此外，预紧压力调整结构简单，有利于提升设备的一致性性能，以调整相关零件数量对比，复杂程度下降明显。
61.进一步的，受力部220和施力部230分别到杠杆件200的支点部210的水平距离呈比例设置，以确保预紧压力调整过程的顺利实现。
62.示例性地，受力部220和施力部230分别到杠杆件200的支点部210的水平距离的比
例范围为(6～8)：1，例如可以为6:1、7:1或者8:1。
63.参照图1或图2，杠杆件200的支点部210通过铰链柱600铰接于封装支架100；杠杆件200的支点部210与铰链柱600通过圆柱面相切配合，如此设置，可便于杠杆件200的支点部210与封装支架100的安装，且杠杆件200的支点部210绕铰链柱600的转动更加顺畅。
64.可选的，铰链柱600可通过胶水粘接、胶带等方式固定在封装支架100上。
65.请继续参照图1或图2，驱动件300的输出端与压电致动器400之间设有上顶块700；上顶块700与压电致动器400的上支块410之间通过弧面相切配合。可选的，该弧面可以为球面。
66.进一步的，参照图5，封装支架100设有安装孔110；驱动件300螺纹连接于该安装孔110内，且驱动件300靠近压电致动器400的一端能够带动压电致动器400动作。
67.其中，安装孔110具有螺纹孔段111和限位槽段112，驱动件300与螺纹孔段111螺纹连接；上顶块700限位于限位槽段112，并与限位槽段112滑动连接。
68.其中，驱动件300与螺纹孔段111螺纹连接，以确保旋拧驱动件300时，驱动件300能够相对封装支架100上下移动；可选的，驱动件300采用螺柱。通过设置螺纹孔段111的长度，可以实现对驱动件300的上下位移量的控制。
69.由于上顶块700限位于限位槽段112，并与限位槽段112滑动连接，因此，在确保上顶块700上下移动的同时，能够限制其沿垂直于上下移动的方向上发生晃动。
70.参照图2或图4，压电致动器400的下支块420与杠杆件200的受力部220之间通过弧面相切配合。可选的，该弧面可以为球面。
71.在本技术的一种实施方式中，参照图4和图5，预紧弹性件500采用螺旋状弹簧，螺旋状弹簧的第一端相对封装支架100固定，螺旋状弹簧的第二端与杠杆件200的施力部230抵接。
72.参照图5，封装支架100设有安装槽120；螺旋状弹簧位于安装槽120内，螺旋状弹簧的第一端连接于安装槽120的内底面，可用于粗定位螺旋状弹簧的外圈，两者平面配合安装；螺旋状弹簧的第二端套设于施力部230的外周侧，可用于粗定位螺旋状弹簧的内圈，两者平面配合安装。
73.其中，安装槽120的内底面为安装槽120面向施力部230的一侧。参照图4，螺旋状弹簧的第一端套设于支座800；支座800限位于安装槽120内，并与施力部230相对设置，如此设置，在实现螺旋状弹簧的第一端的固定安装的基础上，通过对支座800在左右方向上的限位，进一步实现对螺旋状弹簧的限位，进一步提高螺旋状弹簧的安装稳固性。
74.本实施例的预紧压力调整装置的调整原理为：压电致动器400的预紧压力的调整，主要是调整预紧弹性件500的压缩量，可通过旋拧驱动件300使其发生上下位移，从而实现上顶块700、压电致动器400的上下位移，因上顶块700、压电致动器400的物理长度没有变化，故其上下位移会带动杠杆件200绕支点部210旋转，最终实现预紧弹性件500的压缩量变化，当压缩量达到需求的范围，即完成了压电致动器400的预紧压力的调整。
75.本实施例还提供一种非接触式压电喷射阀，该非接触式压电喷射阀包括前述的预紧压力调整装置，由此，该非接触式压电喷射阀所能达到的技术优势和效果同样包括预紧压力调整装置所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
76.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。