CN201190661Y - 一种无阀压电泵 - Google Patents
一种无阀压电泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201190661Y CN201190661Y CNU2008200329362U CN200820032936U CN201190661Y CN 201190661 Y CN201190661 Y CN 201190661Y CN U2008200329362 U CNU2008200329362 U CN U2008200329362U CN 200820032936 U CN200820032936 U CN 200820032936U CN 201190661 Y CN201190661 Y CN 201190661Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric vibrator
- cylindrical
- piezoelectric
- pump
- lower cover
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010010219 Compulsions Diseases 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
一种无阀压电泵，属于压电泵。它由圆柱形上盖、圆柱形下盖、圆环弹性垫片、带支架的压电振子所组成。它采用的是压电振子悬臂支撑方式，实现了驱动与流向控制由共同部件来完成的目的，从而节省了大量的部件与空间，有利于进一步使泵微型化。针对压电振子的具体形态，采取了两种布置方式：一种是平面布置，另一种是空间布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种悬臂压电振子无阀压电泵，属于流体机械领域。
背景技术
泵的分类大致可以分为：容积式泵与回转式泵。目前，压电泵大多属于容积式泵，根据泵阀的有无将压电泵分为有阀压电泵和无阀压电泵，图1为有阀压电泵。
无阀压电泵因省去了复杂的动作阀体，使得压电泵结构更加简单，加工制作容易，并且易于向压电泵的小型化方向发展；无阀压电泵自身又无化学及电磁污染，故在医疗、卫生、保健等领域有广阔的应用前景。
无阀压电泵的压电振子支撑大多是采用金属基板被周边固定的模式，其中典型的一种是锥形流管无阀压电泵，图2为锥形流管无阀压电泵。但周边固定的支撑方式限制了压电振子的变形能力；并且这种泵外露的两锥形管增大了泵的整体尺寸，不利于泵的进一步微小化和集成化；同时，两锥形流管的加工困难、安装定位不好，另外，锥形流管无阀压电泵的流量也较小，这些缺陷都严重影响了压电泵在实际领域的应用。而且，现有的无阀压电泵也都是利用压电陶瓷的逆压电效应来实现驱动的动力源功能，锥形流管来实现无阀的单向流动功能。也就是说：现有的无阀压电泵式属于驱动与流向的单独部件实现泵。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述无阀压电泵的所述缺陷，提供一种能够进一步减小体积及结构尺寸、增大泵的流量，且具有较好流动特性的悬臂压电振子式驱动与流向共同部件实现泵，这种泵不属于容积式分类泵也不属于回转式分类泵。
实现上述目的无阀压电泵有两种结构形式：
1.一种无阀压电泵，包括泵体、压电振子，其特征在于，还包括圆环弹性垫片，所述泵体由圆柱形上盖和圆柱形下盖相互连接构成；所述压电振子是带有支架的悬臂压电振子，它粘贴在圆柱形下盖内圆台阶上，带有支架的悬臂压电振子包括支架和双侧型压电振子，双侧型压电振子固定在支架上，构成悬臂式支撑结构，双侧型压电振子由压电陶瓷片和金属片所组成，两片压电陶瓷片分别粘贴在金属片两侧外表面；所述圆环弹性垫片置于圆柱形上盖与圆柱形下盖之间，通过圆柱形上盖螺栓孔、圆环弹性垫片螺栓孔和圆柱形下盖螺栓孔，用螺栓将圆柱形上盖，圆环弹性垫片和圆柱形下盖联接在一起；所述的圆柱形上盖中央开有泵入口；所述的圆柱形下盖中央开有泵出口。
2.一种无阀压电泵，包括泵体、压电振子，其特征在于，还包括圆环弹性垫片，所述泵体由圆柱形上盖和圆柱形下盖相互连接构成；所述压电振子是带有圆环支架的压电振子，它粘贴在圆柱形下盖内圆台阶上，带有圆环支架的压电振子包括圆环支架和3～10个双侧型压电振子，3～10个双侧型压电振子利用立柱等分均匀地安装在圆环支架的圆周上，构成三维悬臂式支撑结构，每个双侧型压电振子由压电陶瓷片和金属片所组成，压电陶瓷片粘贴在金属片两侧外表面；所述圆环弹性垫片置于圆柱形上盖与圆柱形下盖之间，通过圆柱形上盖螺栓孔、圆环弹性垫片螺栓孔和圆柱形下盖螺栓孔，用螺栓将圆柱形上盖、圆环弹性垫片和圆柱形下盖联接在一起；所述的圆柱形上盖中央开有泵入口；所述的圆柱形下盖中央开有泵出口。
本实用新型中使用的压电振子悬臂支撑结构，抛弃了传统的压电振子周边固支结构，不但可以使压电振子实现较大限度的变形，还可以灵活地增加压电振子的数目、调整压电振子的尺寸，以及充分利用有限的空间，在不同角度上配置压电振子，来实现对泵内液体的流向和流量大小控制与调节；更为重要的是：驱动与流向控制是由共同部件实现，节省了大量的部件与空间，这种泵不属于容积式分类泵也不属于回转式分类泵。从而使该泵拥有更加广阔的实际应用前景。
附图说明
图1有阀压电泵示意图。
图2锥形流管无阀压电泵示意图。
图3压电振子平面布置方式的内部结构主视图。
图4压电平面布置方式的整体结构A-A局部剖视图。
图5带有支架的悬臂压电振子的俯视图。
图6圆柱形上盖主视图。
图7圆柱形上盖B-B剖视图。
图8圆环弹性垫片主视图。
图9圆环弹性垫片C-C剖视图。
图10圆柱形下盖主视图。
图11圆柱形下盖D-D剖视图。
图12侧型压电振子示意图。
图13悬臂压电振子无阀压电泵内部结构主视图。
图14悬臂压电振子无阀压电泵整体结构A-A局部剖视图。
图15带有圆环支架的压电振子三维视图。
图16圆环支架主视图。
图17圆环支架左视图。
图中：1、泵体，2、压电振子，3、吸入阀，4、吐出阀，5、锥形流管，6、螺栓孔，7、带有支架的悬臂压电振子，8、圆柱形上盖，9、圆环弹性垫片，10、圆柱形下盖，11、泵出入口，12、压电陶瓷片，13、金属片，14、带有圆环支架的压电振子。
具体实施方式
如图5，本实用新型的压电振子支撑采用悬臂方式，这种方式可使压电振子前端产生较大的挠曲变形，同时具有较低的谐振频率。压电振子是指压电陶瓷片与之粘接在一起的金属片的组合体。针对压电振子的具体形态，有两种布置方式可供采用：一种是平面布置(如图4、5所示)，一种是空间布置(如图14，15所示)。平面布置是将悬臂压电振子竖直放置于泵腔内。空间布置则是多个压电振子分别被固定于一个圆环支架的各个立柱上。圆环支架的结构如图16、17所示，圆环外缘伸出的三个平板用于固定支架的位置，圆环支架的各个立柱用于固定各个压电振子。采用圆环支架的这种结构，不仅能够增多压电振子的数目，而且能够充分利用空间，使压电振子在不同角度上作用于流体，从而提高了无阀泵的工作效率。另外，通过改变圆环支架的位置，可以灵活控制压电振子的工作区间。同时，压电振子的方位、数量、长短、宽窄都可以成为影响泵内液体的流向和流量大小的控制参数，从而能够使该基于圆环支架的悬臂压电振子无阀压电泵拥有更加广泛的使用场合。
本实用新型提出的悬臂压电振子无阀压电泵，其压电振子平面布置方式的整体结构如图3、4所示，主要由圆柱形上盖8，圆柱形下盖10，圆环弹性垫片9，带有支架的悬臂压电振子7四个部分组成。其中圆柱形上、下盖上开有圆孔11，作为泵出入口，下盖的内圆台阶用于粘结悬臂压电振子的支架，圆环弹性垫片9，它放在圆柱形上、下盖之间，起到防止泵渗漏的作用，圆柱形上盖、圆环弹性垫片和圆柱形下盖三者通过周围的螺栓孔6使用六个螺栓联接在一起。其压电振子空间布置方式的整体结构如图13、14所示，主要由圆柱形上盖8，圆柱形下盖10，圆环弹性垫片9，带有圆环形支架的压电振子14四个部分组成。下盖内部的内圆台阶通孔用于粘结圆环形支架外缘伸出的三个平板，各个压电振子分别固定于圆环支架的各个立柱上，并且振动方向沿着圆环面的径向。
本实用新型提出的悬臂压电振子无阀压电泵的工作原理可以叙述为：当把压电陶瓷片12和金属片13作为两极，当向压电振子施加电压时，若电压方向与压电陶瓷的极化方向相同，压电陶瓷就会收缩，反之，若电压方向与压电陶瓷的极化方向相反，则压电陶瓷就会延伸。压电陶瓷的伸缩变形会使与之粘结在一起的金属片也发生伸缩变形，但压电陶瓷片与金属片的伸缩能力不同，当压电振子的一端被固定时，将会使压电振子发生纵向的弯曲变形。所以当外加电压为交变信号时，压电振子便会沿纵向形成周期性的弯曲变形振动，将电能转化为变形机械能，从而驱动泵腔内流体的流动。再如图14，任一压电振子在做纵向振动时，一方面，压缩了振子沿振动方向上的上表面附近的液体，另一方面，又迅速带动下表面附近的液体随之做圆周运动，即在压电振子上下表面附近的液体会被迫地随着压电振子做圆周运动。这些被迫做圆周运动的液体在运动中由于离心力的作用，就会在圆周径向上发生逃逸的现象，并且逃逸的速度沿圆周中心向外逐渐增大。同理，当压电振子振动方向反向时，压电振子上下表面附近的液体在随压电振子做圆周运动的同时，会沿圆周径向上发生逃逸的现象。由此可见，无论压电振子正向振动或是反向振动，压电振子上下表面附近的液体都会在圆周径向上做离心运动，从宏观上看，则表现为液体的单向流动。
本实用新型的具体实施方式参见图3~17，主要包括圆柱形上盖8，圆柱形下盖10，圆环弹性垫片9，带有支架的悬臂压电振子7，圆环形支架如图16、17所示以及双侧型压电振子如图12所示六个部分。其中上、下盖上分别开有通孔11作为泵出入口，下盖的内圆台阶用于粘接悬臂振子支架以及圆环支架的外缘平板，后者的各个压电振子分别固定于圆环支架的各个立柱上，并且振动方向沿圆环面的径向。圆环弹性垫片9放在圆柱形上、下盖之间，起到防止泵渗漏的作用，圆柱形上盖、圆环弹性垫片和圆柱形下盖三者通过周围的螺栓孔6使用六个螺栓联接在一起。
本实施采用220V，50Hz交流电压，也可使用其它频率的电压；使用双侧型压电振子，把交流电加于压电振子的两极——压电子陶瓷片12和金属片13上面，使压电振子产生周期性的纵向弯曲变形，从而驱动压电泵的工作。
本实施中，圆柱形上盖8、圆柱形下盖10和悬臂振子7的支架以及圆环支架采用有机玻璃加工制造。压电振子采用市售件，长度为50mm，宽度为25mm以及15mm，压电陶瓷和金属片厚均为0.1mm，金属片13，材料为黄铜。圆环弹性垫片9，选用弹性高分子材料，如采用橡胶或硅胶材料。
Claims (2)
1.一种无阀压电泵，包括泵体、压电振子，其特征在于，还包括圆环弹性垫片(9)，所述泵体由圆柱形上盖(8)和圆柱形下盖(10)相互连接构成；所述压电振子是带有支架的悬臂压电振子(7)，它粘贴在圆柱形下盖(10)内圆台阶上，带有支架的悬臂压电振子(7)包括支架和双侧型压电振子，双侧型压电振子固定在支架上，构成悬臂式支撑结构，双侧型压电振子由压电陶瓷片(12)和金属片(13)所组成，两片压电陶瓷片(12)分别粘贴在金属片(13)两侧外表面；所述圆环弹性垫片(9)置于圆柱形上盖(8)与圆柱形下盖(10)之间，通过圆柱形上盖(8)螺栓孔、圆环弹性垫片(9)螺栓孔和圆柱形下盖(10)螺栓孔，用螺栓将圆柱形上盖(8)，圆环弹性垫片(9)和圆柱形下盖(10)联接在一起；所述的圆柱形上盖(8)中央开有泵入口；所述的圆柱形下盖(10)中央开有泵出口。
2.一种无阀压电泵，包括泵体、压电振子，其特征在于，还包括圆环弹性垫片(9)，所述泵体由圆柱形上盖(8)和圆柱形下盖(10)相互连接构成；所述压电振子是带有圆环支架的压电振子(14)，它粘贴在圆柱形下盖(10)内圆台阶上，带有圆环支架的压电振子(14)包括圆环支架和3～10个双侧型压电振子，3～10个双侧型压电振子利用立柱等分均匀地安装在圆环支架的圆周上，构成三维悬臂式支撑结构，每个双侧型压电振子由压电陶瓷(12)和金属片(13)所组成，两片压电陶瓷片(12)分别粘贴在金属片(13)两侧外表面；所述圆环弹性垫片(9)置于圆柱形上盖(8)与圆柱形下盖(10)之间，通过圆柱形上盖(8)螺栓孔、圆环弹性垫片(9)螺栓孔和圆柱形下盖(10)螺栓孔，用螺栓将圆柱形上盖(8)、圆环弹性垫片(9)和圆柱形下盖(10)联接在一起；所述的圆柱形上盖(8)中央开有泵入口；所述的圆柱形下盖(10)中央开有泵出口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200329362U CN201190661Y (zh) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | 一种无阀压电泵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200329362U CN201190661Y (zh) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | 一种无阀压电泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201190661Y true CN201190661Y (zh) | 2009-02-04 |
Family
ID=40334822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200329362U Expired - Fee Related CN201190661Y (zh) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | 一种无阀压电泵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201190661Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362786A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 重庆中镭科技有限公司 | 一种压电微型隔膜泵 |
| CN105089994A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-11-25 | 吉林大学 | 一种双悬臂梁振子无阀压电泵 |
-
2008
- 2008-03-13 CN CNU2008200329362U patent/CN201190661Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362786A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 重庆中镭科技有限公司 | 一种压电微型隔膜泵 |
| CN103362786B (zh) * | 2013-07-12 | 2018-07-13 | 重庆中镭科技有限公司 | 一种压电微型隔膜泵 |
| CN105089994A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-11-25 | 吉林大学 | 一种双悬臂梁振子无阀压电泵 |
| CN105089994B (zh) * | 2015-09-21 | 2017-05-10 | 吉林大学 | 一种双悬臂梁振子无阀压电泵 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1082109C (zh) | 利用低频振荡的洗涤方法和洗涤设备 | |
| CN201190661Y (zh) | 一种无阀压电泵 | |
| CN101240790A (zh) | 一种无阀压电泵 | |
| CN103306951A (zh) | 一种压电陶瓷隔膜泵 | |
| CN106533254A (zh) | 三自由度球形转子超声电机定子基体 | |
| CN108468636B (zh) | 一种利用轻质球阀的压电驱动泵 | |
| CN1936326A (zh) | 无阀微压电泵 | |
| CN101227157A (zh) | 采用兰杰文振子结构的压电螺纹驱动器 | |
| CN208431133U (zh) | 一种新型往复式空压机 | |
| CN103441702A (zh) | 基于毛刺摩擦非对称性的谐振驱动机构及机器人结构 | |
| CN2818843Y (zh) | 单振子双腔体无阀压电泵 | |
| CN100335785C (zh) | 压电泵 | |
| CN203537271U (zh) | 基于毛刺摩擦非对称性的谐振驱动机构及机器人结构 | |
| CN102220960A (zh) | 轮毂型压电蠕动泵 | |
| CN111878371B (zh) | 一种弹簧式压电气泵 | |
| CN110131144B (zh) | 一种基于涡轮结构的具有柔性交错叶片的无阀压电气泵 | |
| CN111779657B (zh) | 一种压电驱动式共振气泵 | |
| CN110553816B (zh) | 一种基于鱼类游动姿态的波动壁面阻力测试装置 | |
| CN100410534C (zh) | 内置可旋转多嵌块无阀压电泵 | |
| CN208879045U (zh) | 精煤脱介筛 | |
| CN202117899U (zh) | 轮毂型压电蠕动泵 | |
| CN208767995U (zh) | 一种贴片式异向旋转双转子超声电机 | |
| CN201075843Y (zh) | 短柱型超声波电机 | |
| CN203348046U (zh) | 一种压电陶瓷隔膜泵 | |
| CN200968273Y (zh) | 内置附带椭圆形凹槽的可旋转多嵌块无阀压电泵 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090204 Termination date: 20100313 |