CN202023723U

CN202023723U - 一种压电陶瓷式燃油泵

Info

Publication number: CN202023723U
Application number: CN2011200886103U
Authority: CN
Inventors: 史文浩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2021-03-30

Abstract

一种压电陶瓷式燃油泵，它主要由单向阀、泵的密封壳体、安装在密封壳体上的压电陶瓷震荡片组成，所述泵的密封壳体壁面上至少安装有一组通电且能使密封壳体产生容积变化的压电陶瓷震荡片，所述的密封壳体上设置有带单向阀的液体进口和带单向阀的液体出口；所述的压电陶瓷震荡片由单层或多层压电陶瓷晶片构成，在该压电陶瓷片的外侧面上涂制有银层，在其另一相对面上制有一体的铜片；所述的压电陶瓷震荡片至少有两片并分别安装在圆柱体或棱柱体或长方体的密封壳体侧壁上；它具有结构简单、安装和维护更加方便，易于加工制作，不产生干扰电磁场，也不受电磁干扰信号的影响等特点。

Description

一种压电陶瓷式燃油泵

技术领域

本发明涉及的是一种取代传统的采用电机驱动产生泵能作用的压电陶瓷式燃油泵，属于一种液体泵送设备。

背景技术

汽车燃油泵每年的产量及需求均按数亿计。尽管汽车燃油泵有不同的结构和型号，其基本结构都是由电机驱动，带动泵体进行工作的。这些传统的汽车燃油泵结构复杂，安装和维护不方便，容易受到甲醇燃料的腐蚀，降低起使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有汽车燃油泵存在的不足，而提供一种结构和工作原理都不同于传统的燃油泵，其结构极其简单、有效的压电陶瓷式燃油泵。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由单向阀、泵的密封壳体、安装在密封壳体上的压电陶瓷震荡片组成，所述泵的密封壳体壁面上至少安装有一个或多个通电且能使密封壳体产生容积变化的压电陶瓷震荡片，所述的密封壳体上设置有带单向阀的液体进口和带单向阀的液体出口。

所述的压电陶瓷震荡片由单层或多层压电陶瓷晶片构成，在该压电陶瓷片的外侧面上涂制有银层，在其另一相对面上制有一体的铜片。

所述的压电陶瓷震荡片至少有两片并分别安装在圆柱体或棱柱体或长方体的密封壳体侧壁上。

本发明所述的压电陶瓷式燃油泵具有许多传统燃油泵所不具有的特点：1.结构简单、安装和维护更加方便；2.应用压电陶瓷震荡片作为驱动源，无需电机等驱动装置，结构简单，易于加工制作；3.改变驱动信号中的幅值、脉宽及频率中的任意一个，都可以调节燃油泵的流量、压力，控制参数多，可控性好；4.不产生干扰电磁场，也不受电磁干扰信号的影响；5.无惯性，更易受CEU控制。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明所述的压电陶瓷震荡片结构示意图。

图3是本发明所述的压电陶瓷震荡片动作原理示意图。

图4是本发明的一种使用状态的结构示意图。

图5是本发明的另一种使用状态结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明主要由单向阀1、泵的密封壳体2、安装在密封壳体2上的压电陶瓷震荡片3组成，所述泵的密封壳体2壁面上至少安装有一通电且能使密封壳体产生容积变化的压电陶瓷震荡片3，所述的密封壳体2上设置有带单向阀11的液体进口4和带单向阀12的液体出口5。

图2、3所示，本发明所述的压电陶瓷震荡片，由一层或多层压电陶瓷晶片构成，在该压电陶瓷晶片的外侧面上涂制有银层，在其另一相对面上制有一体的铜片。

压电陶瓷震荡片的功能原理是：压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能性陶瓷材料（见附图2）。所谓压电效应是指该介质在受到机械压力时，会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，这是正压电效应，最广泛用在打火机上。反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应；目前被广泛利用在超声波清洗机、新型的振动送料装置等领域中。

压电陶瓷式燃油泵就是利用压电陶瓷的逆压电效应，将电能转变为机械能，压电陶瓷震荡片在通电后会产生形变引发震荡，采用该功能原理，将震荡传递到密封壳体上，造成密封壳体的容积发生变化，由于液体的不可压缩性，所有因震荡，产生体积发生的变化，在单向阀原理的作用下，会产生A口向B口流动，即产生、完成了燃油泵的输送燃料的功能作用（见附图1、4、5）。其中所述的A口即为液体进口，而B口即为液体出口。

图4、5所示，本发明所述的压电陶瓷震荡片至少有两片并分别安装在圆柱体或棱柱体或长方体的密封壳体2侧壁上。

由于汽车型号繁多，对燃油泵的流量及压力要求不同，我们需要A口向B口流动的不同的额定流量、及压力，以满足不同的需要。可以采用压电陶瓷震荡片（即换能片）的数量、面积大小，形状、厚度及功能，以及震荡幅度和震荡频率，电流的强度、密封壳体的厚度你、容积、形状、材质多种参数进行调节。由于可调参数较多，在产品研发期有一定筛选复杂度，但一旦完成筛选定型后，会更有利于生产出高品质的、适合不同车型及车况要求的燃油泵。

本发明由于采用了压电陶瓷作为燃油泵的动力源，它的外观形状、安装位置已经不受原来采用电机驱动的传统燃油泵限制，可以将燃油泵的外壳制成多种样式，更方便于汽车设计时的合理布局。

本实施例为了阐述便于理解，以长方体密封壳体的外观进行表示，压电陶瓷震荡片安装在侧面，当压电陶瓷被通电激励后，产生震动，造成外壳的形变，引发容积变化。

由于对压电陶瓷的利用规模有限，人们总感到它不如电机产生的动能大，其实压电陶瓷的应用领域正在不断扩大、开发之中。但作为大应变，高能换能材料，传统压电陶瓷的压电效应仍不能满足要求。于是近几年来，人们为了研究出具有更优异压电性的新压电材料，做了大量工作，现已发现并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3单晶（A=Zn2+,Mg2+）。这类单晶的d33最高可达2600pc/N，k33可高达0.95，其应变>1.7%，几乎比压电陶瓷应变高一个数量级。储能密度高达130J/kg。铁电压电学者们称这类材料的出现是压电材料发展的又一次飞跃。现在美国、日本、俄罗斯和中国已开始进行这类材料的生产工艺研究，它的批量生产的成功必将带来压电材料应用的飞速发展。

至于在燃油泵的应用上，如果根据目前已生产的压电陶瓷性能、参数不能够达到要求的话，也可以将其分成数级串联，解决流量及压力不足问题。

由于压电陶瓷式燃油泵也是容积型往复式泵的一种新形式，就是其动力源振动子的振动与活塞式的振动截然不同。

压电陶瓷式燃油泵的密封壳体里没有其他任何零部件，这样就容易采用各种液态燃料，而且它没有传统燃油泵在电换向时所产生的高温影响，可以保证燃油的质量不会发生改变。

至于目前汽车燃油泵生产领域里都在研究应付甲醇燃料的腐蚀问题。而采用压电陶瓷式燃油泵就不存在这个问题，无非选好壳体材料，做好防腐，问题就简单多了。

Claims

1. 一种压电陶瓷式燃油泵，它主要由单向阀、泵的密封壳体、安装在密封壳体上的压电陶瓷震荡片组成，其特征在于所述泵的密封壳体壁面上至少安装有一个或多个通电且能使密封壳体产生容积变化的压电陶瓷震荡片，所述的密封壳体上设置有带单向阀的液体进口和带单向阀的液体出口。

2. 根据权利要求1所述的压电陶瓷式燃油泵，其特征在于所述的所述的压电陶瓷震荡片由单层或多层压电陶瓷晶片构成。

3. 根据权利要求1或2所述的压电陶瓷式燃油泵，其特征在于所述的压电陶瓷震荡片至少有两片并分别安装在圆柱体或棱柱体或长方体的密封壳体侧壁上。