CN110005596A - 一种驱动式压电隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动式压电隔膜泵，包括泵体；设置于所述泵体内且依次连接的压电驱动单元、振动位移放大装置、弹性隔膜；设置于所述泵体上的入口单向阀、出口单向阀，连接所述入口单向阀的入口，连接所述出口单向阀的出口；所述弹性隔膜密封于泵腔上，所述入口单向阀和所述出口单向阀连通所述泵腔。本发明结构紧凑，驱动能力强，压电驱动单元和弹性隔膜通过振动位移放大装置连接，具有位移放大功能，具有较大的泵腔容积变化量。
Description
技术领域
本发明涉及一种压电隔膜泵，具体涉及一种驱动式压电隔膜泵。
背景技术
压电隔膜泵是一种由压电致动器驱动的容积泵，其输送流体精度高且响应速度快，其自身结构紧凑易实现微型化，具有广阔的市场应用前景。传统的压电隔膜泵利用与泵体周边密封安装的压电振子直接驱动流体工作，可以使压电隔膜泵的结构更加紧凑，易于实现微型化，而周边密封的安装方式会限制压电振子的变形能力，使压电隔膜泵很难获得较大的泵腔容积变化量，压缩比难以提高。因此，在大流量/高压力的应用场合，压电隔膜泵需要通过增大驱动电压来提高压电致动器的输出位移，进而获得较大的泵腔容积变化量，而过高的驱动电压会降低压电振子的工作寿命。同时，压电隔膜泵采用压电振子直接驱动泵腔中的流体，使得压电振子受到安装空间和输送流体特性等方面的限制，很难将不同结构形式的压电振子应用到压电隔膜泵的驱动装置中。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种驱动式压电隔膜泵。
为了解决上述存在的技术问题，本发明所述方法是通过以下技术方案实现的：
一种驱动式压电隔膜泵，包括
泵体；
设置于所述泵体内且依次连接的压电驱动单元、振动位移放大装置、弹性隔膜；
设置于所述泵体上的入口单向阀、出口单向阀，连接所述入口单向阀的入口，连接所述出口单向阀的出口；
所述弹性隔膜密封于泵腔上，所述入口单向阀和所述出口单向阀连通所述泵腔。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，所述压电驱动单元包括至少两个压电振子，以及固定所述压电振子的振子托架；所述压电振子之间中心连接有刚性传振块。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，所述振动位移放大装置包括弹性传振块，所述弹性传振块包括依次设置的上传振块、中间弹片和下传振块。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，所述压电振子包括粘接而成的压电陶瓷和弹性基板；所述弹性基板固定于所述振子托架上，所述压电陶瓷固定于所述弹性基板中间。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，至少两个所述压电振子并联构成。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，所述弹性基板为镂空结构。
上述的一种驱动式压电隔膜泵，其中，所述弹性基板材料为弹性材料。
采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明结构紧凑，驱动能力强，压电驱动单元和弹性隔膜通过振动位移放大装置连接，具有位移放大功能，具有较大的泵腔容积变化量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一种驱动式压电隔膜泵的整体结构示意图。
图2为本发明一种驱动式压电隔膜泵的整体剖视图。
图3为本发明压电驱动单元的结构爆炸示意图。
图4为本发明振动位移放大装置的结构爆炸示意图。
附图标记：1-泵体，11-入口单向阀，12-出口单向阀，13-入口，14-出口，2-压电驱动单元，21-压电振子，211-弹性基板，212-压电陶瓷，22-振子托架，23-刚性传振块，3-振动位移放大装置，31-上传振块，32-中间弹片，33-下传振块，4-弹性隔膜，5-泵腔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1至图4所示，一种驱动式压电隔膜泵，包括泵体1；设置于泵体1内且依次连接的压电驱动单元2、振动位移放大装置3、弹性隔膜4；设置于泵体1上的入口单向阀11、出口单向阀12，连接入口单向阀11的入口13，连接出口单向阀12的出口14；弹性隔膜4密封于泵腔5上，入口单向阀11和出口单向阀12连通泵腔5。
本发明压电驱动单元2在外界电压的驱动下，其中心发生垂直于压电振子21弹性基板211方向的振动，通过振动位移放大装置3，驱动弹性隔膜上下运动，实现泵腔5容积的增大和缩小，使入口13处的流体通过入口单向阀11流进泵腔5，再由出口单向阀12流出泵腔5。
本发明较佳的实施方式中，压电驱动单元2包括至少两个压电振子21，以及固定压电振子21的振子托架22；压电振子之间中心连接有刚性传振块23；至少两个压电振子21并联构成。工作时，多个压电振子21并联同步振动，形成合力共同驱动振动位移放大装置3。
本发明较佳的实施方式中，振动位移放大装置3包括弹性传振块，弹性传振块包括依次设置的上传振块31、中间弹片32和下传振块33；下传振块33具有较大质量，弹性传振块是驱动式压电隔膜泵振动系统的刚度和质量调整机构，且具有位移放大功能。
本发明较佳的实施方式中，压电振子21包括粘接而成的压电陶瓷212和弹性基板211；弹性基板211四角与振子托架22固定连接，压电陶瓷212固定于弹性基板211中间；弹性基板211为镂空结构，材质为弹性较好的弹性材料。
本发明驱动式压电隔膜泵工作时，压电驱动单元2在外界交变电压的驱动下，其中心发生垂直于压电振子21弹性基板211方向的振动。压电振子21的四角与振子托架22固定连接，且压电振子21之间由刚性传振块23连接。工作时，多个压电振子21并联同步振动，形成合力共同驱动弹性传振块，其振动变形主要集中在弹性基板211周边，对压电陶瓷212起到保护作用。弹性传振块自身具有刚度和质量，是整个振动系统的刚度和质量调整机构。同时，弹性传振块可以将压电驱动单元2的振动位移放大后驱动弹性隔膜4上下运动，实现泵腔5容积的增大和缩小，使入口13处的流体通过入口单向阀11流进泵腔5，再由出口单向阀12流出泵腔5。
Claims (7)
1.一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：包括
泵体；
设置于所述泵体内且依次连接的压电驱动单元、振动位移放大装置、弹性隔膜；
设置于所述泵体上的入口单向阀、出口单向阀，连接所述入口单向阀的入口，连接所述出口单向阀的出口；
所述弹性隔膜密封于泵腔上，所述入口单向阀和所述出口单向阀连通所述泵腔。
2.根据权利要求1所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：所述压电驱动单元包括至少两个压电振子，以及固定所述压电振子的振子托架；所述压电振子之间中心连接有刚性传振块。
3.根据权利要求1所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：所述振动位移放大装置包括弹性传振块，所述弹性传振块包括依次设置的上传振块、中间弹片和下传振块。
4.根据权利要求2所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：所述压电振子包括粘接而成的压电陶瓷和弹性基板；所述弹性基板固定于所述振子托架上，所述压电陶瓷固定于所述弹性基板中间。
5.根据权利要求2所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：至少两个所述压电振子并联构成。
6.根据权利要求4所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：所述弹性基板为镂空结构。
7.根据权利要求4所述的一种驱动式压电隔膜泵，其特征在于：所述弹性基板材料为弹性材料。
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