CN111980889A - 一种半柔性一体式阀主动压电泵 - Google Patents

一种半柔性一体式阀主动压电泵 Download PDF

Info

Publication number
CN111980889A
CN111980889A CN202011047081.2A CN202011047081A CN111980889A CN 111980889 A CN111980889 A CN 111980889A CN 202011047081 A CN202011047081 A CN 202011047081A CN 111980889 A CN111980889 A CN 111980889A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
semi
pump
outlet
flexible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011047081.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111980889B (zh
Inventor
何丽鹏
张正
于志新
黄永新
杜名瑞
范奇志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun University of Technology
Original Assignee
Changchun University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun University of Technology filed Critical Changchun University of Technology
Priority to CN202011047081.2A priority Critical patent/CN111980889B/zh
Publication of CN111980889A publication Critical patent/CN111980889A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111980889B publication Critical patent/CN111980889B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F04B43/043—Micropumps
    • F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009—Special features
    • F04B43/0081—Special features systems, control, safety measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Abstract

本发明公布了一种半柔性一体式阀的主动压电泵，包括泵体、进液口、压电振子、半柔性阀、泵腔、出液口、出口管；所述泵体开设进液口和出液口；所述半柔性一体式阀的主动压电泵，可以利用振动片的上下往复振动，控制半柔性一体阀的左右移动，从而实现液体的定向流动；本发明半柔性一体式阀的主动压电泵、结构简单，反向截止性好，成本低，可以有效的应用在生物医药及机械润滑领域。

Description

一种半柔性一体式阀主动压电泵
技术领域
本发明属于流体机械领域，具体为一种半柔性一体式阀主动压电泵。
背景技术
压电泵的原理利用压电材料的逆压电效应使压电振子产生形变，再由形状引起泵腔容积変化实现流体的输送。工作中，当压电振子两端施加交流电源时，压电振子在电场作用下径向压缩，内部产生拉应力，从而使压电振子弯曲变形。当压电振子正向弯曲时，压电振子伸长，泵腔容积增大，腔内流体压力减小，泵阀打开，液体进入泵腔；当压电振子向反向弯曲时，压电振子收缩，泵腔容积减小，腔内流体压力增大，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。
压电泵发展至今，以有无可移动部件阀分为有阀压电泵和无阀压电泵；从阀的开闭驱动形式又可以分为主动阀压电泵和被动阀压电泵。两者各有优缺。有阀泵的流量大，截止性好，但是结构相对无阀泵复杂，且存在泵阀滞后现象。因此，制造一种减小泵阀滞后现象，提高泵的输出性能的有阀压电泵是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种半柔性一体式阀主动压电泵，利用振动片直接控制阀的开启与关闭，极大减小泵阀滞后现象，提高泵的输出性能。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：包括泵体(1)、进液口(2)、压电振子(3)、半柔性阀(4)、泵腔(5)、出液口(6)、出口管(7)；
所述泵体(1)开设有进液口(2)和出液口(6)及出口管(7)，所述的泵体(1)与半柔性阀(4)之间密封连接，所述的压电振子(3)中心最大位移处与半柔性阀(4)粘结相连；所述的半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)及中间部分共同构成；
进一步的，所述的半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)及中间部分共同构成，且进口阀(41)放置于泵腔(5)内，出口阀(42)置于出口管(7)内；
进一步的，所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向内侧移动，与进液口产生间隙；
进一步的，所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向内侧移动，与出液口(6)紧贴；
进一步的，所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向外侧移动，与进液口紧贴；
进一步的，所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向外侧移动，与出液口(6)产生间隙；
进一步的，所述的进口阀(41)高度小于泵腔(5)的高度，高于进液口(2)的宽度；
进一步的，所述的出口阀(42)高度大于出液口(6)的高度，小于出口管(7)的高度；
进一步的，所述的半柔性阀(4)的最大变形略小于进口阀(41)与进液口(2)之间的距离；
本发明的突出优点在于：利用振动片直接控制阀的开启与关闭，极大减小泵阀滞后现象，提高泵的输出性能。
附图说明
图1为本发明的结构剖视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的爆炸图。
图4为泵的吸水过程原理图。
图5为泵的排水过程原理图。
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1～5，本发明实施例中，具体结构包括：泵体(1)、进液口(2)、压电振子(3)、半柔性阀(4)、泵腔(5)、出液口(6)、出口管(7)；
所述泵体(1)开设有进液口(2)和出液口(6)及出口管(7)，所述的泵体(1)与半柔性阀(4)之间密封连接，所述的压电振子(3)中心最大位移处与半柔性阀(4)粘结相连；所述的半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)及中间部分共同构成；
所述半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)为一体构成半柔性阀，且进口阀(41)置于泵腔(5)，出口阀(42)置于出口管(7)内；
所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向内侧移动，与进液口(2)产生间隙；
所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向内侧移动，与出液口(6)紧贴；
所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向外侧移动，与进液口(2)紧贴；
所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向外侧移动，与出液口(6)产生间隙；
所述的进口阀(41)高度小于泵腔(5)的高度，高于进液口(2)的宽度；
所述的出口阀(42)高度大于出液口(6)的高度，小于出口管(7)的高度；
所述的半柔性阀(4)的最大变形略小于进口阀(41)与进液口(2)之间的距离；
所述的半柔性阀(4)由弹性金属或非金属材料制成。
本半柔性一体式阀主动压电泵的工作过程包括第一工作过程和第二工作过程：
第一工作过程：根据图4所示，给予本压电泵的压电振子(3)交流电信号激励，当压电振子(3)向上盖弯曲变形时，泵腔容积增大，压力减小，进口阀(41))向内侧移动，流体从进液口(2)流入，出口阀(42)向内侧移动，与出液口(6)紧贴防止液体回流；此过程即为吸程；
第二工作过程：根据图5所示，给予本压电泵的压电振子(3)交流电信号激励，当压电振子(3)向下盖弯曲变形时，泵腔容积增大，压力减小，进口阀(41))向外侧移动，紧靠进液口(2)流体，出口阀(42)向外侧移动，流体从出液口(6)排出；此过程即为排程；
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。

Claims (9)

1.一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：包括泵体(1)、进液口(2)、压电振子(3)、半柔性阀(4)、泵腔(5)、出液口(6)、出口管(7)；
所述泵体(1)开设有进液口(2)和出液口(6)及出口管(7)，所述的泵体(1)与半柔性阀(4)之间密封连接，所述的压电振子(3)中心最大位移处与半柔性阀(4)粘结相连；所述的半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)及中间部分共同构成。
2.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的半柔性阀(4)由进口阀(41)与出口阀(42)及中间部分共同构成，且进口阀(41)放置于泵腔(5)内，出口阀(42)置于出口管(7)内。
3.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向内侧移动，与进液口(2)产生间隙。
4.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的压电振子(3)往上振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向内侧移动，与出液口(6)紧贴。
5.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使进口阀(41)向外侧移动，与进液口(2)紧靠。
6.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的压电振子(3)往下振动，带动半柔性阀(4)向上弯曲，致使出口阀(42)向外侧移动，与出液口(6)产生间隙。
7.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的进口阀(41)高度小于泵腔(5)的高度，高于进液口(2)的宽度。
8.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的出口阀(42)高度大于出液口(6)的高度，小于出口管(7)的高度。
9.根据权利要求1所述的一种半柔性一体式阀主动压电泵，其特征在于：所述的半柔性阀(4)的最大变形略小于进口阀(41)与进液口(2)之间的距离。
CN202011047081.2A 2020-09-29 2020-09-29 一种半柔性一体式主动阀压电泵 Active CN111980889B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011047081.2A CN111980889B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种半柔性一体式主动阀压电泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011047081.2A CN111980889B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种半柔性一体式主动阀压电泵

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111980889A true CN111980889A (zh) 2020-11-24
CN111980889B CN111980889B (zh) 2022-11-18

Family

ID=73449550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011047081.2A Active CN111980889B (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种半柔性一体式主动阀压电泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111980889B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123945A (zh) * 2021-04-26 2021-07-16 长春工业大学 一种用于农业喷灌的基于柔性支撑的音叉式谐振泵

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29917547U1 (de) * 1999-10-05 2000-01-05 Armand Gunter Einflutige Strömungsvorrichtung mit Piezoelement oder Membrane
KR20020096298A (ko) * 2001-06-19 2002-12-31 삼성전자 주식회사 일괄 공정에 의한 마이크로 소자의 제조 방법
KR20060071720A (ko) * 2004-12-22 2006-06-27 주식회사 포스코 사이펀 현상 방지용 펌프 구조
JP2006220056A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Nec Tokin Corp 流体搬送装置
CN101054967A (zh) * 2007-05-25 2007-10-17 吉林大学 压电振子主动阀式压电泵
CN201162655Y (zh) * 2007-12-07 2008-12-10 吉林大学 单腔双振子压电泵
CN101846059A (zh) * 2010-05-24 2010-09-29 南京航空航天大学 一种自适应主动阀压电泵
US20130058805A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Industrial Technology Research Institute Pneumatic micropump
CN107387398A (zh) * 2017-08-23 2017-11-24 四川达灿石油设备有限公司 一种压裂泵泵头辅助机构
CN208918796U (zh) * 2018-09-20 2019-05-31 长春工业大学 一种浮动式工字型阀压电泵

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29917547U1 (de) * 1999-10-05 2000-01-05 Armand Gunter Einflutige Strömungsvorrichtung mit Piezoelement oder Membrane
KR20020096298A (ko) * 2001-06-19 2002-12-31 삼성전자 주식회사 일괄 공정에 의한 마이크로 소자의 제조 방법
KR20060071720A (ko) * 2004-12-22 2006-06-27 주식회사 포스코 사이펀 현상 방지용 펌프 구조
JP2006220056A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Nec Tokin Corp 流体搬送装置
CN101054967A (zh) * 2007-05-25 2007-10-17 吉林大学 压电振子主动阀式压电泵
CN201162655Y (zh) * 2007-12-07 2008-12-10 吉林大学 单腔双振子压电泵
CN101846059A (zh) * 2010-05-24 2010-09-29 南京航空航天大学 一种自适应主动阀压电泵
US20130058805A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Industrial Technology Research Institute Pneumatic micropump
CN107387398A (zh) * 2017-08-23 2017-11-24 四川达灿石油设备有限公司 一种压裂泵泵头辅助机构
CN208918796U (zh) * 2018-09-20 2019-05-31 长春工业大学 一种浮动式工字型阀压电泵

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123945A (zh) * 2021-04-26 2021-07-16 长春工业大学 一种用于农业喷灌的基于柔性支撑的音叉式谐振泵

Also Published As

Publication number Publication date
CN111980889B (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201162655Y (zh) 单腔双振子压电泵
US7011507B2 (en) Positive displacement pump with a combined inertance value of the inlet flow path smaller than that of the outlet flow path
US8746130B2 (en) Diaphragm pump
CN106762566B (zh) 半柔性阀压电泵及其工作方法
CN1908431A (zh) 超磁致伸缩棒驱动的膜式微泵
CN101178060A (zh) 单腔双振子压电泵
CN111980889B (zh) 一种半柔性一体式主动阀压电泵
JP4367086B2 (ja) ポンプの駆動方法
CN108175883B (zh) 一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵
JPS61171891A (ja) 圧電型ポンプ
CN201162654Y (zh) 压电叠堆泵
CN105317665A (zh) 一种压电泵
CN112196771B (zh) 一种斜坡式一体阀压电泵
CN112196778A (zh) 一种人字形一体阀压电泵
CN206000713U (zh) 一种对称螺旋线形阀压电泵
CN205533129U (zh) 一种螺旋线形阀压电泵
CN110966167B (zh) 一种压电微泵
CN208416839U (zh) 一种变刚度压电振子驱动的微滴泵
CN112177919B (zh) 一种半柔性伸缩一体阀压电泵
CN205330935U (zh) 一种钹型泵体压电泵
CN105626488B (zh) 正余弦线形阀压电泵
CN105370548A (zh) 一种压电泵
CN112302915A (zh) 一种内置阻尼器的波纹管泵
CN113431765B (zh) 一种压电式微型泵
CN103573592A (zh) 一种锥形电致动聚合物驱动的单腔微泵

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant