CN109162901B - 一种浮动式十字阀压电泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种浮动式十字阀压电泵，包括上盖、上泵体、下泵体、压电片、十字阀、密封圈、紧固螺钉、紧固螺母和支撑橡胶圈；所述下泵体开设一个进液口和一个出液口，所述上泵体与下泵体配合形成进口腔道和出口腔道，所述进口腔道中，上泵体下端面圆周阵列四个支撑圆柱体，所述出口腔道中，下泵体上端面圆周阵列四个支撑圆柱体，其上端的进口腔道和出口腔道之间各安装一个十字阀，所述泵腔上部安装压电片和密封圈，密封圈上端安装上盖；所述上盖，上泵体，下泵体各圆周阵列4个螺纹孔，所述通过紧固螺钉和紧固螺母与螺纹孔的配合固定压电泵；本泵具有输出流量大、十字阀开启压力小等优点，在航空航天、微流量药物输送等领域具有良好的应用前景。

Description

一种浮动式十字阀压电泵
技术领域
本发明属于流体机械领域，具体为一种浮动式十字阀压电泵。
背景技术
在被动阀压电泵中，大多数使用被动阀为球阀、伞形阀、悬臂梁阀等类型；其工作原理为：当压电片弯曲变形时，泵体内外产生压力差，在压力的作用下，液体推动阀的运动实现其开启和关闭，进而实现液体的吸入和输出；但是在压电泵中要实现这些阀的开启需要很大的冲击力，降低了液体的流速，这就导致了压电泵的输出流量的减少、效率的下降，通过改进阀的结构提高压电泵的输出流量一直是科研人员的研究重点。
发明内容
为了解决传统被动阀压电泵的输出流量少、输出效率低等技术问题，本发明专利公开了一种浮动式十字阀压电泵。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种浮动式十字阀压电泵，其特征在于：所述压电泵由上盖(1)、密封圈(2)、压电片(3)、上泵体(4)、下泵体(5)、十字阀(6)、紧固螺钉(7)、紧固螺母(8)和支撑橡胶圈(9)组成；
下泵体(5)下端开置一个进液口(5－1)和一个出液口(5－2)，所述上泵体(4)与下泵体(5)配合处设置两处安装十字阀(6)的腔道，每个腔道中装配一个十字阀(6)，其配合处的腔道直径大于进液口腔道的直径，所述上泵体(4)泵腔的上部侧边设置一个圆环状固支端(4－2)，与压电片(3)的下端面进行配合，所述上盖(1)与压电片(3)通过密封圈(2)进行固定，所述上泵体(4)圆周阵列四个螺纹孔(4－3)，上盖(1)圆周阵列4个螺孔(1－2)，下泵体(5)圆周阵列4个螺纹小孔(5－5)，通过紧固螺钉(6)与紧固螺母(7)的配合，达到固定压电泵的目的。
优选的是，所述进口腔道由进液口(5－1)与左侧的上泵体腔道(4－5)配合而形成，所述进口腔道中，左侧上泵体腔道(4－5)上端面圆周阵列四个支撑圆柱体(4－1)，所述出口腔道由出液口(5－2)与右侧的上泵体腔道(4－5)配合形成中，上泵体上端面(5－6)圆周阵列四个支撑柱体(5－3)，所述出口腔道中，右侧上泵体腔道(4－5)上端面不布置任何物体；
优选的是，所述十字阀(6)由三圆柱叠合而成，上下为两个小圆柱中央为大圆柱，中央大圆柱为中间向下凹陷，向四周逐渐凸出状，大圆柱以中央横平面为对称面形成对称结构；
优选的是，所述下泵体的中央腔道的上端面(5－6)与十字阀进行配合，中央腔道的直径大于十字阀(6)的大圆柱的直径；
优选的是，所述上泵体(4)下端面开设下密封槽(4－4)与下泵体(5)上端面开设的上密封槽(5－4)之间通过支撑橡胶圈(9)进行密封，杜绝液体从之间的缝隙渗出；
优选的是，所述上盖中央开设一个圆形小孔(1－1)，通过此孔将导线引出并与电源进行连接。
本发明的有益效果：
1.十字阀在很小的冲击力下可以上下浮动，进而实现阀的开启和关闭；
2.进口腔道中使用十字阀，当液体进入泵体时使进入量达到最大，出液体时封闭进口腔，使液体不能从此腔流出泵体；
3.出口腔道中使用十字阀，当液体流出泵体时使出液量达到最大，进液时封闭腔道使液体不能通过此腔道流入泵体；
4.上泵体和下泵体之间使用支撑橡胶圈进行密封，防止液体从之间的缝隙渗出泵体；
5.密封圈的使用使压电片得以固定；紧固螺钉和紧固螺母的配合使压电泵得到固定。
附图说明
图1为压电泵结构示意图。
图2为上泵体剖面图。
图3为上泵体结构示意图。
图4为下泵体剖面图。
图5为下泵体结构示意图。
图6为十字阀结构示意图。
图7为本装置爆炸示意图。
图8为压电泵的剖视图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参阅图1～8，本发明实施例中，具体结构包括：一种浮动式十字阀压电泵，所述压电泵由上盖(1)、密封圈(2)、压电片(3)、上泵体(4)、下泵体(5)、十字阀(6)、紧固螺钉(7)、紧固螺母(8)、支撑橡胶圈(9)组成；
下泵体(5)下端开置一个进液口(5－1)和一个出液口(5－2)，所述上泵体(4)与下泵体(5)配合处设置两处安装十字阀(6)的腔道，所述进口腔道由进液口(5－1)与左侧的上泵体腔道(4－5)配合而形成，所述进口腔道中，左侧上泵体腔道(4－5)上端面圆周阵列四个支撑圆柱体(4－1)，所述出口腔道由出液口(5－2)与右侧的上泵体腔道(4－5)配合形成中，上泵体上端面(5－6)圆周阵列四个支撑柱体(5－3)，所述出口腔道中，右侧上泵体腔道(4－5)上端面不布置任何物体，所述下泵体的中央腔道的上端面(5－6)与十字阀进行配合，中央腔道的直径大于十字阀(6)的大圆柱的直径；所述十字阀(6)由三圆柱叠合而成，上下为两个小圆柱中央为大圆柱，中央大圆柱为中间向下凹陷，向四周逐渐凸出状，大圆柱以中央横平面为对称面形成对称结构；每个腔道中装配一个十字阀(6)，其配合处的腔道直径大于进液口腔道的直径，所述上泵体(4)泵腔的上部侧边设置一个圆环状固支端(4－2)，与压电片(3)的下端面进行配合，所述上盖(1)与压电片(3)通过密封圈(2)进行固定，所述上泵体(4)圆周阵列四个螺纹孔(4－3)，上盖(1)圆周阵列4个螺孔(1－2)，下泵体(5)圆周阵列4个螺纹小孔(5－5)，通过紧固螺钉(6)与紧固螺母(7)的配合，达到固定压电泵的目的；
所述上泵体(4)下端面开设下密封槽(4－4)与下泵体(5)上端面开设的上密封槽(5－4)之间通过支撑橡胶圈(9)进行密封，杜绝液体从之间的缝隙渗出，所述上盖中央开设一个圆形小孔(1－1)，通过此孔将导线引出并与电源进行连接。
本发明的工作过程可分为第一工作过程和第二工作过程：
第一工作过程：压电片(3)在电信号的激励下向上盖弯曲变形，泵内体积增大，压力减小，泵体内外产生压力差，在压力的作用下，液体通过进液口(5－1)流入泵体，十字阀(6)在很小冲击力的作用下向上浮动，进而和支撑圆柱体(4－1)进行接触，使十字阀(6)的开启程度达到最大，液体通过支撑圆柱体(4－1)侧边的缝隙流入泵体，此时出液口中也有液体流入泵体，出口腔道中的十字阀(6)液体的冲击力作用下向上浮动，并与上泵体的下端面接触并完全封闭出液口，液体不能通过此腔道流入泵体；
第二工作过程：压电片(3)在电信号的激励下向泵体弯曲变形，泵内体积减小，压力增大，泵腔中的液体在压力的作用下通过进液口(5－1)和出液口(5－2)同时流出泵体，进口腔道中的十字阀(6)在很小的冲击力作用下，便会与右侧下泵体上端面(5－6)接触，十字阀封闭出口腔，使其处于关闭状态，液体不能通过此阀流出泵体，出口腔道中的十字阀(6)同样在很小的冲击力作用下向下浮动，并与支撑柱体(5－3)接触，使阀的开启程度达到最大，液体便通过支撑柱体(5－3)侧边的缝隙流出泵体，通过上面两个工作过程的循环工作，宏观上实现了液体的吸入和输出。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只适用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种浮动式十字阀压电泵，其特征在于：所述压电泵由上盖(1)、密封圈(2)、压电片(3)、上泵体(4)、下泵体(5)、十字阀(6)、紧固螺钉(7)、紧固螺母(8)、支撑橡胶圈(9)组成；下泵体(5)下端开置一个进液口(5－1)和一个出液口(5－2)，所述上泵体(4)与下泵体(5)配合处设置两处安装十字阀(6)的腔道，每个腔道中装配一个十字阀(6)，其配合处的腔道直径大于进液口腔道的直径，所述上泵体(4)泵腔的上部侧边设置一个圆环状固支端(4－2)，与压电片(3)的下端面进行配合，所述上盖(1)与压电片(3)通过密封圈(2)进行固定，所述上泵体(4)圆周阵列四个螺纹孔(4－3)，上盖(1)圆周阵列4个螺孔(1－2)，下泵体(5)圆周阵列4个螺纹小孔(5－5)，通过紧固螺钉(6)与紧固螺母(7)的配合，达到固定压电泵的目的，进口腔道由进液口(5－1)与左侧的上泵体腔道(4－5)配合而形成，进口腔道中，左侧上泵体腔道(4－5)上端面圆周阵列四个支撑圆柱体(4－1)，出口腔道由出液口(5－2)与右侧的上泵体腔道(4－5)配合形成中，上泵体上端面(5－6)圆周阵列四个支撑柱体(5－3)，出口腔道中，右侧上泵体腔道(4－5)上端面不布置任何物体,所述十字阀(6)由三圆柱叠合而成，上下为两个小圆柱中央为大圆柱，中央大圆为中间向下凹陷，向四周逐渐凸出状，大圆柱以中央横平面为对称面形成对称结构，所述下泵体的中央腔道的上端面(5－6)与十字阀进行配合，中央腔道的直径大于十字阀(6)的大圆柱的直径，所述上泵体(4)下端面开设下密封槽(4－4)与下泵体(5)上端面开设的上密封槽(5－4)之间通过支撑橡胶圈(9)进行密封，杜绝液体从之间的缝隙渗出，所述上盖中央开设一个圆形小孔(1－1)，通过此孔将导线引出并与电源进行连接。
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