CN114483548A - 一种单腔三振子压电泵及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单腔三振子压电泵;包括单振子压盖,所述单振子压盖的下部设有中间体,所述中间体的下部设有双振子压盖;所述双振子压盖和所述中间体之间设有第一腔体和第二腔体,所述第一腔体和所述第二腔体的内部安装有第一振子和第二振子;所述单振子压盖和所述中间体之间设有第三腔体,所述第三腔体的内部安装有第三振子;所述中间体上开设有第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔,所述第一腔体通过所述第一连接孔连通所述第三腔体,所述第二腔体通过第二连接孔连通所述第三腔体;本发明会大幅度提高压电泵的输出流量;提高压电泵的自吸性能和抗气泡干扰能力,使输出性能更加稳定,有效提高压电泵的输送能力。
Description
技术领域
本发明属于压电泵技术领域,具体涉及一种单腔三振子压电泵及驱动方法。
背景技术
压电泵是种新型流体驱动器。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具有传统泵所不具备的特点,然而市面上各种的压电泵仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为CN110529366A所公开的层叠式三腔并联压电泵及驱动方法,其虽然实现了三腔压电泵在不大幅度增加泵体体积前提下可大幅度提高输出能力,但是并未解决现有单腔体压电泵受压电振子驱动能力限制,输送液体时自吸性能差,需要灌泵,对腔内气泡的排出能力不强,腔内易于残存气泡,影响压电泵的稳定输出,为此我们提出一种单腔三振子压电泵及驱动方法,目的在单个腔体的基础上,通过三个压电振子进行驱动,提高驱动能力,克服单个压电振子驱动时存在的不利因素,保证稳定大流量输出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单腔三振子压电泵及驱动方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种单腔三振子压电泵,包括单振子压盖,所述单振子压盖的下部设有中间体,所述中间体的下部设有双振子压盖;
所述双振子压盖和所述中间体之间设有第一腔体和第二腔体,所述第一腔体和所述第二腔体的内部安装有第一振子和第二振子;
所述单振子压盖和所述中间体之间设有第三腔体,所述第三腔体的内部安装有第三振子;
所述中间体上开设有第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔,所述第一腔体通过所述第一连接孔连通所述第三腔体,所述第二腔体通过第二连接孔连通所述第三腔体。
优选的,所述第一振子和所述第二振子、所述第三振子的上端分别设有第一阀体、第二阀体和第三阀体,所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体分别处于所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部,所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体均设置在开设在所述中间体上的阀腔内。
优选的,所述单振子压盖、所述中间体和所述双振子压盖之间通过若干组连接螺栓进行固定连接,所述单振子压盖和所述双振子压盖上分别固定连通有进口接管和出口接管。
优选的,所述第一振子、所述第二振子和所述第三振子的底端通过第一密封圈和第二密封圈进行密封连接在所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部。
优选的,所述中间体上开设有进口导流槽,所述进口导流槽的另一端连通所述第一腔体和所述第二腔体。
优选的,所述第一腔体和所述第二腔体并列在一侧,所述第一腔体和所述第二腔体分别带有一个进口截止阀,阀体为伞形橡胶阀,分别为所述第一阀体和所述第二阀体,所述第一腔体和所述第二腔体间通过所述进口导流槽连接在一起,并与所述进口接管相通。
优选的,所述第一腔体和所述第二腔体分别通过第一孔和第二孔与所述第三腔体连通,所述第三腔体上安装有出口截止阀,为所述第三阀体。
优选的,所述进口导流槽上的边缘设有第三密封圈。
一种单腔三振子压电泵的驱动方法,包括有以下方法步骤:
S1、将单腔三振子压电泵进行组装:将单振子压盖、中间体和双振子压盖通过若干组连接螺栓进行固定连接,并且将第一振子、第二振子和第三振子设置在第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部;
S2、然后进行驱动运动:采用正弦交流电进行驱动时,于是第一振子、第二振子和第三振子同时驱动,因此在同一时刻,第一振子、第二振子和第三振子实现运行;
S3、第一种驱动方式:第一振子、第二振子和第三振子同步驱动,此种驱动方式下第一腔体、第二腔体和第三腔体的容积同步增大和减小,当第一阀体和第二阀体同时打开时,第三阀体关闭,流体流入泵腔,当第一阀体和第二阀体同时关闭时,第三阀体打开,流体流出泵腔。
优选的,所述S3中的驱动方式还包括有第一振子、第二振子同步与第三振子异步,此种驱动方式下第一阀体和第二阀体打开流入泵腔同时,第三阀体也被打开,流体同时从泵腔流出;第三种方式是第一振子、第三振子同步与第二振子异步,此种驱动方式下第一阀体和第二阀体交替打开,流体流入泵腔,然后第三阀体打开,流体从泵腔流出。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明设计了一种新型单腔三振子压电泵结构,这种结构以前从未出现过,三个振子驱动可以极大增加压电振子变形产生的腔体容积变化量,提高输送能力,对于需要提供较大输送能力的应用场合,具有广泛的应用性;通过三个压电振子进行驱动,提高驱动能力,克服单个压电振子驱动时存在的不利因素,会大幅度提高压电泵的输出流量;提高压电泵的自吸性能和抗气泡干扰能力,使输出性能更加稳定,有效提高压电泵的输送能力;本结构与三腔并联主要区别在于,三腔并联采用并联六个阀,本结构采用三个阀,阀体数量的减少有利于减小流动阻力,提高输出能力。
附图说明
图1为本发明的爆炸示意图之一;
图2为本发明的爆炸示意图之二;
图3为本发明的侧视剖视图之一;
图4为本发明的侧视剖视图之二;
图5为本发明的俯视剖视示意图。
图中:1、单振子压盖;2、中间体;3、双振子压盖;4、第一振子;5、第一连接孔;6、第二振子;7、第二连接孔;8、阀腔;9、进口接管;10、连接螺栓;11、第一腔体;12、第三振子;13、第三连接孔;14、出口接管;15、第一孔;16、第二孔;17、第三密封圈;18、进口导流槽;19、第三腔体;20、第一阀体;21、第二阀体;22、第三阀体;23、第二腔体;24、第一密封圈;25、第二密封圈。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图5,本发明提供一种技术方案:一种单腔三振子压电泵,包括单振子压盖1,所述单振子压盖1的下部设有中间体2,所述中间体2的下部设有双振子压盖3;
所述双振子压盖3和所述中间体2之间设有第一腔体11和第二腔体23,所述第一腔体11和所述第二腔体23的内部安装有第一振子4和第二振子6;
所述单振子压盖1和所述中间体2之间设有第三腔体19,所述第三腔体19的内部安装有第三振子12;
所述中间体2上开设有第一连接孔5、第二连接孔7和第三连接孔13,所述第一腔体11通过所述第一连接孔5连通所述第三腔体19,所述第二腔体23通过第二连接孔7连通所述第三腔体19。
为了实现对第一振子4和第二振子6、第三振子12进行稳定的安装,便于进行运行驱动使用,本实施例中,优选的,所述第一振子4和所述第二振子6、所述第三振子12的上端分别设有第一阀体20、第二阀体21和第三阀体22,所述第一阀体20、所述第二阀体21和所述第三阀体22分别处于所述第一腔体11、所述第二腔体23和所述第三腔体19的内部,所述第一阀体20、所述第二阀体21和所述第三阀体22均设置在开设在所述中间体2上的阀腔8内。
为了实现对压电泵进行进出调节,实现有效的运行驱动,本实施例中,优选的,所述单振子压盖1、所述中间体2和所述双振子压盖3之间通过若干组连接螺栓10进行固定连接,所述单振子压盖1和所述双振子压盖3上分别固定连通有进口接管9和出口接管14。
为了实现对第一振子4、第二振子6和第三振子12进行密封性连接,本实施例中,优选的,所述第一振子4、所述第二振子6和所述第三振子12的底端通过第一密封圈24和第二密封圈25进行密封连接在所述第一腔体11、所述第二腔体23和所述第三腔体19的内部。
为了实现有效的连通操作,本实施例中,优选的,所述中间体2上开设有进口导流槽18,所述进口导流槽18的另一端连通所述第一腔体11和所述第二腔体23。
为了实现有效的连通,实现运行驱动,并且实现有效的截止通断控制调节,本实施例中,优选的,所述第一腔体11和所述第二腔体23并列在一侧,所述第一腔体11和所述第二腔体23分别带有一个进口截止阀,阀体为伞形橡胶阀,分别为所述第一阀体20和所述第二阀体21,所述第一腔体11和所述第二腔体23间通过所述进口导流槽18连接在一起,并与所述进口接管9相通,所述第一腔体11和所述第二腔体23分别通过第一孔15和第二孔16与所述第三腔体19连通,所述第三腔体19上安装有出口截止阀,为所述第三阀体22。
为了使得进口导流槽18能够保持密封性,防止泄露,本实施例中,优选的,所述进口导流槽18上的边缘设有第三密封圈17。
一种单腔三振子压电泵的驱动方法,包括有以下方法步骤:
S1、将单腔三振子压电泵进行组装:将单振子压盖1、中间体2和双振子压盖3通过若干组连接螺栓10进行固定连接,并且将第一振子4、第二振子6和第三振子12设置在第一腔体11、第二腔体23和第三腔体19的内部;
S2、然后进行驱动运动:采用正弦交流电进行驱动时,于是第一振子4、第二振子6和第三振子12同时驱动,因此在同一时刻,第一振子4、第二振子6和第三振子12实现运行;
S3、第一种驱动方式:第一振子4、第二振子6和第三振子12同步驱动,此种驱动方式下第一腔体11、第二腔体23和第三腔体19的容积同步增大和减小,当第一阀体20和第二阀体21同时打开时,第三阀体22关闭,流体流入泵腔,当第一阀体20和第二阀体21同时关闭时,第三阀体22打开,流体流出泵腔。
为了实现多种驱动方式的运行驱动,有效的提高单腔三振子压电泵的稳定运行,本实施例中,优选的,所述S3中的驱动方式还包括有第一振子4、第二振子6同步与第三振子12异步,此种驱动方式下第一阀体20和第二阀体21打开流入泵腔同时,第三阀体22也被打开,流体同时从泵腔流出;第三种方式是第一振子4、第三振子12同步与第二振子6异步,此种驱动方式下第一阀体20和第二阀体21交替打开,流体流入泵腔,然后第三阀体22打开,流体从泵腔流出。
本发明的工作原理及使用流程:在使用的时候,将单振子压盖1、中间体2和双振子压盖3通过若干组连接螺栓10进行固定连接,并且将第一振子4、第二振子6和第三振子12设置在第一腔体11、第二腔体23和第三腔体19的内部;采用正弦交流电进行驱动时,于是第一振子4、第二振子6和第三振子12同时驱动,因此在同一时刻,第一振子4、第二振子6和第三振子12实现运行;第一振子4、第二振子6和第三振子12同步驱动,此种驱动方式下第一腔体11、第二腔体23和第三腔体19的容积同步增大和减小,当第一阀体20和第二阀体21同时打开时,第三阀体22关闭,流体流入泵腔,当第一阀体20和第二阀体21同时关闭时,第三阀体22打开,流体流出泵腔,驱动方式还包括有第一振子4、第二振子6同步与第三振子12异步,此种驱动方式下第一阀体20和第二阀体21打开流入泵腔同时,第三阀体22也被打开,流体同时从泵腔流出;第三种方式是第一振子4、第三振子12同步与第二振子6异步,此种驱动方式下第一阀体20和第二阀体21交替打开,流体流入泵腔,然后第三阀体22打开,流体从泵腔流出;本结构与三腔并联主要区别在于,三腔并联采用并联六个阀,本结构采用三个阀,阀体数量的减少有利于减小流动阻力,提高输出能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种单腔三振子压电泵,包括单振子压盖(1),其特征在于:所述单振子压盖(1)的下部设有中间体(2),所述中间体(2)的下部设有双振子压盖(3);
所述双振子压盖(3)和所述中间体(2)之间设有第一腔体(11)和第二腔体(23),所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)的内部安装有第一振子(4)和第二振子(6);
所述单振子压盖(1)和所述中间体(2)之间设有第三腔体(19),所述第三腔体(19)的内部安装有第三振子(12);
所述中间体(2)上开设有第一连接孔(5)、第二连接孔(7)和第三连接孔(13),所述第一腔体(11)通过所述第一连接孔(5)连通所述第三腔体(19),所述第二腔体(23)通过第二连接孔(7)连通所述第三腔体(19)。
2.根据权利要求1所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述第一振子(4)和所述第二振子(6)、所述第三振子(12)的上端分别设有第一阀体(20)、第二阀体(21)和第三阀体(22),所述第一阀体(20)、所述第二阀体(21)和所述第三阀体(22)分别处于所述第一腔体(11)、所述第二腔体(23)和所述第三腔体(19)的内部,所述第一阀体(20)、所述第二阀体(21)和所述第三阀体(22)均设置在开设在所述中间体(2)上的阀腔(8)内。
3.根据权利要求2所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述单振子压盖(1)、所述中间体(2)和所述双振子压盖(3)之间通过若干组连接螺栓(10)进行固定连接,所述单振子压盖(1)和所述双振子压盖(3)上分别固定连通有进口接管(9)和出口接管(14)。
4.根据权利要求1所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述第一振子(4)、所述第二振子(6)和所述第三振子(12)的底端通过第一密封圈(24)和第二密封圈(25)进行密封连接在所述第一腔体(11)、所述第二腔体(23)和所述第三腔体(19)的内部。
5.根据权利要求3所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述中间体(2)上开设有进口导流槽(18),所述进口导流槽(18)的另一端连通所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)。
6.根据权利要求5所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)并列在一侧,所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)分别带有一个进口截止阀,阀体为伞形橡胶阀,分别为所述第一阀体(20)和所述第二阀体(21),所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)间通过所述进口导流槽(18)连接在一起,并与所述进口接管(9)相通。
7.根据权利要求6所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述第一腔体(11)和所述第二腔体(23)分别通过第一孔(15)和第二孔(16)与所述第三腔体(19)连通,所述第三腔体(19)上安装有出口截止阀,为所述第三阀体(22)。
8.根据权利要求5所述的一种单腔三振子压电泵,其特征在于:所述所述进口导流槽(18)上的边缘设有第三密封圈(17)。
9.一种单腔三振子压电泵的驱动方法,其特征在于:包括有以下方法步骤:
S1、将单腔三振子压电泵进行组装:将单振子压盖(1)、中间体(2)和双振子压盖(3)通过若干组连接螺栓(10)进行固定连接,并且将第一振子(4)、第二振子(6)和第三振子(12)设置在第一腔体(11)、第二腔体(23)和第三腔体(19)的内部;
S2、然后进行驱动运动:采用正弦交流电进行驱动时,于是第一振子(4)、第二振子(6)和第三振子(12)同时驱动,因此在同一时刻,第一振子(4)、第二振子(6)和第三振子(12)实现运行;
S3、第一种驱动方式:第一振子(4)、第二振子(6)和第三振子(12)同步驱动,此种驱动方式下第一腔体(11)、第二腔体(23)和第三腔体(19)的容积同步增大和减小,当第一阀体(20)和第二阀体(21)同时打开时,第三阀体(22)关闭,流体流入泵腔,当第一阀体(20)和第二阀体(21)同时关闭时,第三阀体(22)打开,流体流出泵腔。
10.根据权利要求9所述的一种单腔三振子压电泵的驱动方法,其特征在于:所述S3中的驱动方式还包括有第一振子(4)、第二振子(6)同步与第三振子(12)异步,此种驱动方式下第一阀体(20)和第二阀体(21)打开流入泵腔同时,第三阀体(22)也被打开,流体同时从泵腔流出;第三种方式是第一振子(4)、第三振子(12)同步与第二振子(6)异步,此种驱动方式下第一阀体(20)和第二阀体(21)交替打开,流体流入泵腔,然后第三阀体(22)打开,流体从泵腔流出。
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CN114483548B (zh) | 2024-04-05 |
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