CN105381901A - 一种自带阀门分离式压电喷流泵 - Google Patents

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顾守东
刘建芳
王吉举
王全伟
孙立权
吴亚东
王迪
江海
焦晓阳
路崧
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    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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Abstract

本发明涉及压电泵技术领域，尤其涉及一种自带阀门分离式压电喷流泵，包括驱动体和泵体，驱动体位于泵体的上方，驱动体包括腔体、压电驱动器、第一推板和第一推杆。本发明的驱动体和泵体分可以分离，第一推杆通过球头前端面作用在泵体上，可以有效的避免一体式推杆的扭矩直接作用在驱动体上，提高了驱动体的寿命；同时，采用分离式可以对驱动体和泵体进行拆分，当输送具有腐蚀性的流体和具有粘性的液体，可以对泵体进行有效的清洗，从而减少因为残留对泵体输送精度的影响；采用分离式可以减少由于驱动体寿命到期或泵体损坏而需要整机更换，大大的降低了维护成本。

Description

一种自带阀门分离式压电喷流泵
技术领域
本发明涉及压电泵技术领域，尤其涉及一种自带阀门分离式压电喷流泵。
背景技术
利用压电驱动器在电场作用下产生的伸缩变形，人们提出了多种结构的压电泵。同传统的机械式液压泵相比，压电泵具有结构简单、体积小、无电场干扰、流量/压力可控的诸多优势，因此在医疗、化学、航空航天、机电流体供给系统等方面具有广泛的应用前景。
根据泵阀的有无将压电泵分为有阀压电泵和无阀压电泵，无阀压电泵一般至少采用一对倒置的锥形流管，无阀压电泵的结构简单，容易加工制作，但由于其没有阀门，其输送流体的效率比有阀压电泵低。有阀压电泵依靠阀门控制液体的流动方向。当泵工作在吸程半周期时，吸入阀开启，排出阀关闭；当泵工作在排程半周期时，吸入阀关闭，排出阀开启。液体基本没有回流，工作效率高，但由于阀门的存在，泵的结构复杂，工作频率无法提高，且输送的流体流速较慢，泵阀滞后严重，而且现有的压电泵驱动体和泵体不可分离，无法输送具有腐蚀性的流体和具有粘性的液体，不能对驱动机构和泵体进行拆分，清洗困难，当驱动机构或泵体损坏时无法单独更换，维护成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种自带阀门分离式压电喷流泵，以解决现有压电泵所存在的流体输送流速慢，泵阀滞后严重，工作效率低及清洗维护困难的问题。
实现本发明目的的技术方案是：一种自带阀门分离式压电喷流泵，包括驱动体和泵体，驱动体位于泵体的上方，驱动体包括腔体、压电驱动器、第一推板和第一推杆，压电驱动器、第一推板和第一推杆均设置在腔体的内部，压电驱动器设置在第一推板的上方，压电驱动器的前端面抵靠在第一推板的上端面，第一推杆安装在第一推板的下方；泵体包括泵座、阀杆、碟簧和喷流嘴，泵座内设置有流体腔，流体腔位于第一推杆的下方，阀杆安装在流体腔内，阀杆的下端面压在碟簧上，阀杆在碟簧的作用下，阀杆的上端面抵靠在第一推杆的前端面上，喷流嘴安装在泵座上，喷流嘴位于阀杆的下方。
作为本发明的优化方案，第一推板上设置有固定孔和柔性铰链，第一螺栓穿过固定孔将第一推板安装在腔体内，柔性铰链位于固定孔和第一推杆的前端面之间，第一推板在压电驱动器的驱动下绕柔性铰链转动。
作为本发明的优化方案，第一推杆的前端面为球面。
作为本发明的优化方案，泵座还包括入流孔，入流孔与流体腔相连通。
作为本发明的优化方案，入流孔为倒置的锥形入流孔。
作为本发明的优化方案，喷流嘴内设置有喷流孔，喷流孔与流体腔相连通。
作为本发明的优化方案，喷流孔为倒置的锥形喷流孔。
作为本发明的优化方案，压电驱动器通过第二螺栓固定在腔体内。
作为本发明的优化方案，喷流嘴通过螺套安装在泵座上。
本发明具有积极的效果：1)本发明阀门的开启和闭合同驱动体的断电和通电同步，从而避免了普通压电泵的泵阀滞后现象，提高了压电驱动器的响应频率；设有阀杆结构，通过控制压电驱动器的伸长速度即可控制阀杆的运动速度，在阀门快速闭合时，由于阀杆的推力，在喷流孔处将产生高压，从而将流体喷出，形成喷流。
2)本发明的驱动体和泵体分可以分离，第一推杆通过球头前端面作用在泵体上，可以有效的避免一体式推杆的扭矩直接作用在驱动体上，提高了驱动体的寿命；同时，采用分离式可以对驱动体和泵体进行拆分，当输送具有腐蚀性的流体和具有粘性的液体，可以对泵体进行有效的清洗，从而减少因为残留对泵体输送精度的影响；采用分离式可以减少由于驱动体寿命到期或泵体损坏而需要整机更换，大大的降低了维护成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明压电驱动器通电时的结构图；
图2是本发明压电驱动器断电时的结构图。
其中，11、腔体，12、压电驱动器，13、第一推板，14、第一推杆，15、第一螺栓，16、第二螺栓，17、螺套，21、泵座，22、阀杆，23、碟簧，24、喷流嘴，211、流体腔，221、阀杆的下端面，222、阀杆的上端面，121、压电驱动器的前端面，141、第一推杆的前端面，131、固定孔，132、柔性铰链，212、入流孔，241、喷流孔，223、阀杆的前端面。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种自带阀门分离式压电喷流泵，包括驱动体和泵体，驱动体位于泵体的上方，驱动体包括腔体11、压电驱动器12、第一推板13和第一推杆14，压电驱动器12、第一推板13和第一推杆14均设置在腔体11的内部，压电驱动器12设置在第一推板13的上方，压电驱动器的前端面121抵靠在第一推板13的上端面，第一推杆14安装在第一推板13的下方；泵体包括泵座21、阀杆22、碟簧23和喷流嘴24，泵座21内设置有流体腔211，流体腔211位于第一推杆14的下方，阀杆22安装在流体腔211内，阀杆的下端面221压在碟簧23上，阀杆22在碟簧23的作用下，阀杆的上端面222抵靠在第一推杆的前端面141上，喷流嘴24安装在泵座21上，喷流嘴24位于阀杆22的下方。其中，第一推板13和第一推杆14通过螺纹连接在一起。
第一推板13上设置有固定孔131和柔性铰链132，第一螺栓15穿过固定孔131将第一推板13安装在腔体11内，柔性铰链132位于固定孔131和第一推杆的前端面141之间，第一推板13在压电驱动器12的驱动下绕柔性铰链132转动。其中，压电驱动器12输出位移，推动第一推板13绕柔性铰链132转动，同时带动第一推杆14运动。
第一推杆的前端面141为球面，第一推杆14通过球头前端面作用在泵体上，可以有效的避免一体式推杆的扭矩直接作用在驱动体上，提高了驱动体的寿命。
泵座21还包括入流孔212，入流孔212与流体腔211相连通。入流孔212为倒置的锥形入流孔，方便流体的流动。
喷流嘴24内设置有喷流孔241，喷流孔241与流体腔211相连通。喷流孔241为倒置的锥形喷流孔，方便流体的流动。
压电驱动器12通过第二螺栓16固定在腔体11内，此时，压电驱动器的前端面121紧紧的压着第一推板13。喷流嘴24通过螺套17安装在泵座21上。
初始状态下，压电驱动器12处于通电状态，压电驱动器12压着第一推板13，阀杆22在第一推杆14的作用下，第一推杆的前端面141紧紧的压着喷流嘴24，从而将喷流孔241关闭，形成阀门，如图1所示。
如图2所示，当压电驱动器12断电后，压电驱动器12在自身弹性力的作用下开始收缩；同时，阀杆22在碟簧23的作用下向上运动，并推动第一推板13和第一推杆14绕柔性铰链132运动，直至碰到压电驱动器12后停止，此时阀杆22离开喷流嘴24，阀门打开，由于吸力的作用，流体从入流孔212进入流体腔211。再次向压电驱动器12通电，压电驱动器12在电场的作用下伸长，推动第一推板13和第一推杆14绕柔性铰链132运动，阀杆22在第一推杆14的推力下，快速向喷流嘴24运动，并将夹在阀杆的前端面223与喷流孔241之间的流体喷出，随后，阀门关闭，即自带阀门分离式压电喷流泵恢复到初始状态。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述自带阀门分离式压电喷流泵包括驱动体和泵体，所述的驱动体位于泵体的上方，所述的驱动体包括腔体(11)、压电驱动器(12)、第一推板(13)和第一推杆(14)，所述的压电驱动器(12)、第一推板(13)和第一推杆(14)均设置在腔体(11)的内部，所述的压电驱动器(12)设置在第一推板(13)的上方，压电驱动器的前端面(121)抵靠在第一推板(13)的上端面，所述的第一推杆(14)安装在第一推板(13)的下方；所述的泵体包括泵座(21)、阀杆(22)、碟簧(23)和喷流嘴(24)，所述的泵座(21)内设置有流体腔(211)，所述的流体腔(211)位于第一推杆(14)的下方，所述的阀杆(22)安装在流体腔(211)内，阀杆的下端面(221)压在碟簧(23)上，阀杆(22)在碟簧(23)的作用下，阀杆的上端面(222)抵靠在第一推杆的前端面(141)上，所述的喷流嘴(24)安装在泵座(21)上，所述的喷流嘴(24)位于阀杆(22)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的第一推板(13)上设置有固定孔(131)和柔性铰链(132)，第一螺栓(15)穿过固定孔(131)将第一推板(13)安装在腔体(11)内，所述的柔性铰链(132)位于固定孔(131)和第一推杆的前端面(141)之间，所述的第一推板(13)在压电驱动器(12)的驱动下绕柔性铰链(132)转动。
3.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的第一推杆的前端面(141)为球面。
4.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的泵座(21)还包括入流孔(212)，所述的入流孔(212)与流体腔(211)相连通。
5.根据权利要求4所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的入流孔(212)为倒置的锥形入流孔。
6.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的喷流嘴(24)内设置有喷流孔(241)，所述的喷流孔(241)与流体腔(211)相连通。
7.根据权利要求6所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的喷流孔(241)为倒置的锥形喷流孔。
8.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的压电驱动器(12)通过第二螺栓(16)固定在腔体(11)内。
9.根据权利要求1所述的一种自带阀门分离式压电喷流泵，其特征在于：所述的喷流嘴(24)通过螺套(17)安装在泵座(21)上。
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