CN105889039A - 双陶瓷片压电泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压电泵，由上下壳体、中间壳体、上下阀架、上下换能片、上下阀片、两个密封圈和分压电阻组成。两个换能片金属基材一面和阀架表面形成两个工作腔，且两个换能片金属基材外接电源极性相同，两换能片轴心线同心上下排列。该发明结构紧凑，流量压力较单一陶瓷片压电泵流量压力成倍增加；分压电路有效地提高了压电陶瓷片的使用寿命和压电泵的调节性能。
Description
技术领域
本发明涉及微型泵，特别是，涉及一种以两片压电陶瓷片为能量转换装置的压电泵。
背景技术
压电泵是一种新型流体驱动器。它不需要附加驱动电机，而是利用压电陶瓷的逆压电效应使压电振子(压电陶瓷片)产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输液体，由于压电泵将传统泵的驱动源部分、传动部分及泵体三者合为一体，实现结构简单、体积小、重量轻、耗能低、噪声低、无电磁干扰，并可根据施加电压或频率控制输出流量，可广泛应用于小型移动设备、CPU及显示卡、游戏机控制板、笔记本电脑、刀片服务器、光生伏打电池、LED灯、家电、医疗器械、石化设备、生物医学、电池注液、汽车和航空电子设备等流体输送、精密计量注液和水冷技术方案的产品配套。
压电泵由压电振子、泵阀和泵体组成。其工作原理是；当压电振子两端施加交流电源U时，压电振子在电场作用下径向伸缩，内部产生拉伸或压缩应力，从而使压电振子弯曲变形。当压电振子正向弯曲时，泵腔容积增大，腔内流体压力减小，流体进口泵阀打开，液体进入泵腔；当压电振子向反向弯曲时，泵腔容积减小，腔内流体压力增大，流体进口泵阀关闭，泵腔液体被挤压排出，形成平缓的连续不断的定向流动。
压电泵是一种新型泵，现在市面上已有产品要真正普及推广还有不少问题需要解决，压电泵的换能片的安装定位和排列组合、泵腔体的设计以及进出口水管的布置，使用寿命的提高等许多方面都有可以改进和提升的空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构工艺简单、流量压力成倍提升、双压电陶瓷片(换能片)和低于市电电压驱动的压电泵。
本发明的技术方案如下：一种压电泵，由上下壳体、中间壳体、上下阀架、上下换能片、上下阀片、两个密封圈和分压电阻组成。组装好前述零件后，上中下壳体用螺钉连接或热铆连接成一体。换能片金属基材一面和阀架表面构成工作腔，密封圈对换能片金属基材阀架接触面起密封作用，阀片则在流体动过程中开启或关闭进水口。两套换能片、阀架、密封圈和阀片构成本发明的两个工作腔，两个工作腔共用进出水口。两个换能片圆心轴心线同轴或近似同轴，陶瓷面分别面对上下壳体并被轴向限位。两个阀架在两个换能片之间布置，同时也在两个换能片之间形成进出水口，为了零件加工的方便，阀架上的进出水口也可继续拆分为多个零件。本发明两个换能片基材的外接电源极性必须一致，即必须同时接正极或同时都接负极，这样才能保证泵的输出最大化，防止两个泵腔内部自动循环。换能片在交流220V电源驱动时，工作寿命一直是个问题，为了提高换能片的使用寿命，本发明利用分压电阻串联于换能片供电线路中减低换能片的实际工作电压。本发明的分压电路不仅仅限于双陶瓷片压电泵，对单片陶瓷片和多片陶瓷片压电泵同样有效，它克服了压电陶瓷片难抗高压的缺点，很好的提高了压电泵的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例双陶瓷片压电泵的主剖视图。
图2是本发明实施例双陶瓷片压电泵的右剖视图。
图3是本发明实施例双陶瓷片压电泵的俯视图。
图4是本发明实施例压电陶瓷片(换能片)电源分压原理图。
图5是本发明实施例压电陶瓷片(换能片)的主剖视图。
图6是本发明实施例压电陶瓷片(换能片)的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细地说明。
参见附图，双陶瓷片压电泵由上壳体(3)、下壳体(8)、中间壳体(2)，上换能片(4)、下换能片(10)，上阀片(5)、下阀片(6)，上密封圈(9)、下密封圈(11)，上阀架(1)、下阀架(7)和分压电阻(12)组成。上阀架(1)上做有进水口(101)和出水口(102)。上换能片(4)的金属基材(105)一面和上阀架(1)的表面构成工作腔(103)，下换能片(10)的金属基材(105)一面和下阀架(7)的表面构成工作腔(104)。组装后，上换能片(4)和下换能片(10)轴心线重合，进出水口(101)和(102)布置在两个换能片之间，两个阀架布置在两个换能片之间。两个换能片金属基材一面并联后串接分压电阻，参见图4，该分压电阻用可调电阻，图中C为压电陶瓷片。调整分压电阻的阻值，既可达到分压的目的，也可满足用户对不同使用寿命和输出流量压力参数的需求。该泵实例实测其输出流量和压力，都达到了1+1＝2甚至达到了1+1＞2的效果。参见图5，换能片由金属基材(105)、压电陶瓷(106)、电源线(107)和(108)构成。
Claims (5)
1.一种压电泵，其特征在于：包括上下壳体、上下阀架和中间壳体密封连接形成的泵体，设置在泵体内腔的上下两个换能片、两个阀片和两个密封圈。所述的两个换能片金属基材一面和两个阀架表面形成两个工作腔，且两个换能片金属基材外接电源极性相同。
2.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：两个换能片在圆心轴线上上下排列。
3.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：两个阀架在两个换能片之间布置。
4.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：压电泵进出水口布置在两个换能片之间。
5.一种压电泵，其特征在于：换能片电源线路上串联有分压电阻，保护换能片不因高压击穿降低换能片的使用寿命。
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