CN100547240C - 压电液压泵 - Google Patents
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Abstract
压电液压泵,它涉及一种液压泵。它解决了现有输出压力小、结构复杂、制造难的问题。本发明的导向块(1-1)设在缸体(6)腔内的左端、导向块(1-2)设在缸体(6)腔内的右端,导向块(1-2)右端面上设有凸台(17),凸台(17)上设置碟形弹簧(8),导向块(1-2)的外环上设有O型圈(7),压电促动器(5)设在缸体(6)的腔内,导向块(1-1)的左端面嵌在左端盖(4)的右端面上,在导向块(1-2)右端面与右端盖(10)之间设有密封腔(9),左端盖(4)和右端盖(10)由内六角螺钉(2)固接,在右端盖(10)的左端面与盖板(11)之间设有进油阀(13)和出油阀(14)。本发明具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压泵。
背景技术
电气元件的最小尺寸取决于最大的有效磁通密度,而最大有效磁通密度受磁性材料的磁饱和限制,磁性材料的磁通密度随外加磁场场强的增加达到一个确定的饱和值,所以只能增大磁性材料的尺寸来提高功率。因此电气元件的结构尺寸大、功率质量比小;在驱动微小型机械的应用领域,传统的液压泵制造精度高,结构复杂,制造的难度和成本都非常高。目前,多数利用压电材料研制成的压电泵的输出压力非常小,远不能驱动执行机构。
发明内容
本发明为了解决现有多数利用压电材料研制成的压电泵结构尺寸大、功率质量比小、输出压力非常小,远不能驱动执行机构产生运动,传统的液压泵结构非常复杂、制造的难度大和成本高的问题,提供了一种压电液压泵,解决上述问题的具体技术方案如下:
本发明由第一导向块、第二导向块、内六角螺钉、左端盖、压电促动器、缸体、O型圈、碟形弹簧、右端盖、盖板、进油管接头、出油管接头、进油阀和出油阀组成,第一导向块设在缸体腔内的左端、第二导向块设在缸体腔内的右端,第二导向块的右端面上设有凸台,凸台上设置有碟形弹簧,第二导向块的外环上设有O型圈,压电促动器设在缸体的腔内,第一导向块的左端面嵌在左端盖的右端面上,在第二导向块右端面与右端盖左端的中间凹部设有密封腔,左端盖和右端盖内六角螺钉固接,在右端盖的左端面与盖板之间设有进油阀和出油阀,右端盖的左端面与盖板由内六角螺钉固接,在盖板上设有进油管接头和出油管接头。
本发明的优点是将传统泵的驱动源部分、传动部分及泵体三者合为一体,通过改变压电促动器两端的驱动信号的幅值和频率,能精确控制压电液压泵的输出流量。与传统的压电液压泵相比具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰的优点。根据施加电压或频率控制输出流量。压电液压泵性能指标:在电压1000sin(100Лt)的驱动下,输出流量达到160mL/min,最高允许压力达到5.7MPa。本发明的压电液压泵的功率与质量比,比传统电机或液压泵大8~10倍。该压电液压泵广泛适用于航空航天器、机器人、汽车、医疗器械、微型机械领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图,图2是图1的右视图。图中3是垫圈,15是电缆槽,16是电缆。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1描述本实施方式。本实施方式由第一导向块1-1、第二导向块1-2、内六角螺钉2、左端盖4、压电促动器5、缸体6、O型圈7、碟形弹簧8、右端盖10、盖板11-、进油管接头12-1、出油管接头12-2、进油阀13和出油阀14组成,第一导向块1-1设在缸体6腔内的左端、第二导向块1-2设在缸体6腔内的右端,第二导向块1-2的右端面上设有凸台17,碟形弹簧8固定在凸台17上,第二导向块1-2的外环上设有O型圈7,压电促动器5设在缸体6的腔内,第一导向块1-1的左端面嵌在左端盖4的右端面上,在第二导向块1-2右端面与右端盖10左端的中间凹部设有密封腔9,左端盖4和右端盖10内六角螺钉2固接,在右端盖10的左端面与盖板11之间设有进油阀13和出油阀14,右端盖10的左端面与盖板11由内六角螺钉2固接,在盖板11上设有进油管接头12-1和出油管接头12-2。
具体实施方式二:本实施方式的缸体6的左端开有电缆槽15,压电电缆16与电源连接。
本发明采用在第二导向块1-2的凸台17上设置碟形弹簧8,在第二导向块1-2的右端面与右端盖10左端的中间凹部形成密封腔9,当系统压力超出工作压力,液体就会从碟形弹簧8与右端盖10的接触面处溢出,起到安全阀的作用。因弹簧应变与负载具有良好的线性关系,又能起到改善系统的动力学特性,使压电促动器5获得了更大的振幅,提高了压电液压泵的输出流量。
工作原理:
利用压电材料的逆压电效应,当给压电促动器5施加交变电压1000sin(ωt),压电促动器5推动第二导向块1-2水平方向产生往复移动,使密封腔9的容积因振动产生周期性变化,通过进油阀13上的进油单向阀片和出油阀14上的出油单向阀片控制液体的吸入和泵出,吸油时,密封腔9容积变大时,进油单向阀打开,出油单向阀关闭;压油时,密封腔9容积变小时,出油单向阀打开,进油单向阀关闭。
在满足使用要求的条件下,可选择不同尺寸的压电促动器5以减小压电液压泵的体积。本发明是选用普爱纳米位移技术有限公司生产的P-40.16型压电促动器作为驱动元件。
表一 为P-40.16型压电促动器的参数、表二为碟形弹簧8的参数。
表一 压电促动器参数
型号 | 最大位移(μm) | 外径(mm) | 长度(mm) | 最大输出力(N) | 刚度(N/μm) | 谐振频率(kHz) |
P-016.40 | 60 | 16 | 54 | 6000 | 100 | 20 |
表二 蝶形弹簧参数
Claims (1)
1、压电液压泵,它由第一导向块(1-1)、第二导向块(1-2)、内六角螺钉(2)、左端盖(4)、压电促动器(5)、缸体(6)、O型圈(7)、碟形弹簧(8)、右端盖(10)、盖板(11)、进油管接头(12-1)、出油管接头(12-2)、进油阀(13)和出油阀(14)组成,其特征在于第一导向块(1-1)设在缸体(6)腔内的左端、第二导向块(1-2)设在缸体(6)腔内的右端,第二导向块(1-2)的右端面上设有凸台(17),凸台(17)上设置有碟形弹簧(8),第二导向块(1-2)的外环上设有O型圈(7),压电促动器(5)设在缸体(6)的腔内,第一导向块(1-1)的左端面嵌在左端盖(4)的右端面上,在第二导向块(1-2)右端面与右端盖(10)左端的中间凹部设有密封腔(9),左端盖(4)和右端盖(10)由内六角螺钉(2)固接,在右端盖(10)的左端面与盖板(11)之间设有进油阀(13)和出油阀(14),右端盖(10)的左端面与盖板(11)由内六角螺钉(2)固接,在盖板(11)上设有进油管接头(12-1)和出油管接头(12-2)。
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