水轮发电机组能否高效率的运行和提供高质量的电能主要取决于水轮机调速器先导阀工作的稳定性,而先导阀工作的稳定性依赖于先导阀驱动装置的驱动性能。目前,调速器中的先导阀驱动装置多采用电磁驱动方式,具有结构简单,控制简易等特点,但存在控制精度低、驱动力大小不易控制、抗外界磁场干扰能力差等缺陷。压电叠堆具有控制精度及输出位移分辨力高、抗磁场干扰能力强、驱动力控制精准等优点,广泛的应用于微驱动领域。因此,本文采用压电叠堆作为驱动源进行先导阀驱动装置设计,以改善现有先导阀驱动装置的不足。论文是以先导阀驱动装置的设计为核心,在分析国内外先导阀驱动装置的应用和研究现状基础上,提出一种基于压电叠堆的水轮机调速器先导阀驱动装置;研究了压电材料的压电效应和压电方程、压电叠堆结构和压电叠堆固有特性,设计了位移放大机构以实现对压电叠堆输出位移的放大,满足驱动装置的行程要求,并采用ANSYS仿真软件对设计的放大机构进行仿真和优化;最后加工试验样机并搭建了试验平台,对所设计的驱动装置样机进行实验测试分析。