CN203404051U - 悬臂式压电隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种悬臂式压电隔膜泵，是由激振单元、泵腔腔体和流道结构组成，所述的激振单元是由泵体、可调压紧机构、压电振子、传振活塞和PET隔膜构成，压电振子是由铜基板和压电陶瓷片构成；本实用新型采用矩形压电振子悬臂支撑方式，相较于传统圆形振子的周边固定或波结支撑有着挠度大，末端输出振幅大，简谐频率较低的优势。本实用新型的压电振子不直接与输送流体接触使得压电泵可以在较大的工作电压下工作，具有良好的输出特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压电泵，特别涉及一种悬臂式压电隔膜泵。
背景技术
随着国内外对压电泵研究的不断深入，压电泵的性能也大幅提高。压电泵有着结构简单，能耗低，体积小重量轻等优势，较传统机械泵相比，其在生物医学、精细化工、医药研究等领域的流体输送场合具有明显优势。
目前，国内研制的单腔或多腔压电泵大多直接利用压电振子的振动形变改变泵腔容积，从而达到流体输送的目的。该种结构的优点是结构简单，紧凑，易于小型化微型化。但压电振子的制备通常是把压电晶体片与基板粘结到一起，流体流过泵腔时直接与压电振子接触，所以在实际应用中，制造压电泵时可能产生的有害物质会对医疗药业造成污染，压电泵在流体输送过程中金属基板也可能对某些敏感试剂造成化学破坏。
除了压电材料对流体的污染，为了保证医疗的安全性，压电泵的工作电压不能过高，这也往往使得泵的输出性能达不到预期要求。另外，传统压电泵大多采用圆形振子的周边固定或波结支撑方式，存在振子挠度小，输出振幅较小，简谐频率较高的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是弥补现有技术的不足，提供一种以矩形压电振子提供激励，并用PET薄膜作为隔膜的悬臂式压电隔膜泵。
本实用新型是由激振单元、泵腔腔体和流道结构组成，
所述的激振单元是由泵体、可调压紧机构、压电振子、传振活塞和PET隔膜构成，泵体上设有矩形凹槽和长条孔，可调压紧机构由上压紧块和下压紧块组成，下压紧块底部的凸台嵌入泵体上的矩形凹槽内，可调压紧机构可在矩形凹槽内左右滑动，并可通过四个贯穿泵体上长条孔的螺栓固定在泵体某一位置；压电振子是由铜基板和压电陶瓷片构成，压电陶瓷片通过固化胶粘接在铜基板的上、下表面，铜基板和压电陶瓷分别引出电极连接电源；铜基一端被夹紧在可调压紧机构上压紧块和下压紧块之间，铜基板的一端开有通孔，通孔处套装传振螺杆，并用上下两个螺母旋紧连接；传振螺杆下端通过螺纹与传振活塞连接，并用第一螺母旋紧；传振活塞下表面与PET隔膜上表面用固化胶粘接。当压电振子接上电源后，在交变的激励信号作用下，压电陶瓷片产生收缩和伸长，使得粘接在压电陶瓷片上的铜基板产生交替的弯曲变形，振动通过压电振子末端的传振螺杆和传振活塞传递至PET隔膜。
所述的泵腔腔体是由上泵盖、下泵盖和环形密封圈构成，上泵盖和下泵盖上开有环形槽，环形密封圈套装在环形槽内，上下两个环形密封圈把PET隔膜夹紧在中间，实现柔性支撑；PET隔膜与下泵盖之间形成泵腔，泵腔内容纳输送的流体；上泵盖和下泵盖均套装在泵体的圆形凹槽内，并通过四个均布的螺栓固定安装在泵体上。
所述的流道结构是由入口单向阀、入口管道、出口管道和出口单向阀构成，入口单向阀通过固化胶粘接在下泵盖左阀座上，出口单向阀通过固化胶粘接在下泵盖右阀座上，入口管道和出口管道分别用胶粘接在下泵盖的左右阀孔处。当PET隔膜上凸变形时，泵腔容积变大，压强降低，在内外压差的作用下，流体从入口管道流入并通过入口单向阀进入泵腔；当PET隔膜下凹时，泵腔容积变小，压强增大，在内外压差的作用下，流体通过出口单向阀排出泵腔，从出口管道流出。然后进入下一个工作循环。
入口单向阀和出口单向阀的阀片为轮式结构，入口单向阀和出口单向阀均是由阀片、弹性梁和固定环组成，三个弹性梁均布在阀片和固定环之间，固定环用固化胶粘接在下泵盖上的阀座上。当入口单向阀或出口单向阀两侧存在压差的时候，压强作用使弹性梁发生变形，实现阀开启。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用矩形压电振子悬臂支撑方式，相较于传统圆形振子的周边固定或波结支撑有着挠度大，末端输出振幅大，简谐频率较低的优势。同时，实现矩形压电振子悬臂长度可调，使振动系统具有不同的振动特性，满足了不同输出性能的要求。
2、本实用新型采用的PET隔膜材料具有优良的耐磨性、尺寸稳定性和电绝缘性，以及无毒、防渗透、质量轻等优点，作为输送化学及医疗液体的泵腔振膜，具有安全可靠、无污染等优势。
3、本实用新型的压电振子不直接与输送流体接触使得压电泵可以在较大的工作电压下工作，具有良好的输出特性。
附图说明
图1是本实用新型的立体示意图。
图2是本实用新型的剖视图。
图3是本实用新型的右视图。
图4是本实用新型的俯视图。
图5是本实用新型的底视图。
图6是本实用新型的入口单向阀和出口单向阀阀片的俯视图。
图7是本实用新型的入口单向阀或出口单向阀阀片关闭和开启示意图。
图中：1-泵体，2-可调压紧机构，21-上压紧块，22-下压紧块，3-铜基板，4-压电陶瓷片，5-传振螺杆，6-传振活塞，7-PET隔膜，8-上泵盖，9-下泵盖，10-环形密封圈，11-入口单向阀，12-入口管道，13-出口管道，14-出口单向阀，15-螺栓，51-螺母，52-第一螺母，A-泵腔。
具体实施方式
参阅图1至图5所示，本实施例是由激振单元、泵腔腔体和流道结构组成，
所述的激振单元是由泵体1、可调压紧机构2、压电振子、传振活塞6和PET隔膜7构成，泵体1上设有矩形凹槽和长条孔，可调压紧机构2由上压紧块21和下压紧块22组成，下压紧块22底部的凸台嵌入泵体1上的矩形凹槽内，可调压紧机构2可在矩形凹槽内左右滑动，并可通过四个贯穿泵体1上长条孔的螺栓固定在泵体1某一位置；压电振子是由铜基板3和压电陶瓷片4构成，压电陶瓷片4通过固化胶粘接在铜基板3的上、下表面，铜基板3和压电陶瓷4分别引出电极连接电源；铜基板3一端被夹紧在可调压紧机构2上压紧块21和下压紧块22之间，铜基板3的一端开有通孔，通孔处套装传振螺杆5，并用上下两个螺母51旋紧连接；传振螺杆5下端通过螺纹与传振活塞6连接，并用第一螺母52旋紧；传振活塞6下表面与PET隔膜7上表面用固化胶粘接。当压电振子接上电源后，在交变的激励信号作用下，压电陶瓷片4产生收缩和伸长，使得粘接在压电陶瓷片4上的铜基板3产生交替的弯曲变形，振动通过压电振子末端的传振螺杆5和传振活塞6传递至PET隔膜7。
所述的泵腔腔体是由上泵盖8、下泵盖9和环形密封圈10构成，上泵盖8和下泵盖9上开有环形槽，环形密封圈10套装在环形槽内，上下两个环形密封圈10把PET隔膜7夹紧在中间，实现柔性支撑；PET隔膜7与下泵盖9之间形成泵腔A，泵腔A内容纳输送的流体；上泵盖8和下泵盖9均套装在泵体1的圆形凹槽内，并通过四个均布的螺栓15固定安装在泵体1上。
所述的流道结构是由入口单向阀11、入口管道12、出口管道13和出口单向阀14构成，入口单向阀11通过固化胶粘接在下泵盖9左阀座上，出口单向阀14通过固化胶粘接在下泵盖9右阀座上，入口管道12和出口管道13分别用胶粘接在下泵盖9的左右阀孔处。当PET隔膜7上凸变形时，泵腔A容积变大，压强降低，在内外压差的作用下，流体从入口管道12流入并通过入口单向阀11进入泵腔A；当PET隔膜7下凹时，泵腔A容积变小，压强增大，在内外压差的作用下，流体通过出口单向阀14排出泵腔A，从出口管道13流出。然后进入下一个工作循环。
参阅图6所示，入口单向阀11和出口单向阀14的阀片为轮式结构，入口单向阀11和出口单向阀14均是由阀片、弹性梁和固定环组成，三个弹性梁均布在阀片和固定环之间，固定环用固化胶粘接在下泵盖9上的阀座上。当入口单向阀11或出口单向阀14两侧存在压差的时候，压强作用使弹性梁发生变形，实现阀开启。
参阅图7所示，入口单向阀11和出口单向阀14阀片关闭和开启示意图，流体只能按一个方向流入，而不能反向流入，实现单向截止功能。
Claims (2)
1.一种悬臂式压电隔膜泵，其特征在于：是由激振单元、泵腔腔体和流道结构组成，
所述的激振单元是由泵体（1）、可调压紧机构（2）、压电振子、传振活塞（6）和PET隔膜（7）构成，泵体（1）上设有矩形凹槽和长条孔，可调压紧机构（2）由上压紧块（21）和下压紧块（22）组成，下压紧块（22）底部的凸台嵌入泵体（1）上的矩形凹槽内，可调压紧机构（2）可在矩形凹槽内左右滑动，并可通过四个贯穿泵体（1）上长条孔的螺栓固定在泵体（1）某一位置；压电振子是由铜基板（3）和压电陶瓷片（4）构成，压电陶瓷片（4）通过固化胶粘接在铜基板（3）的上、下表面，铜基板（3）和压电陶瓷（4）分别引出电极连接电源；铜基板（3）一端被夹紧在可调压紧机构（2）上压紧块（21）和下压紧块（22）之间，铜基板（3）的一端开有通孔，通孔处套装传振螺杆（5），并用上下两个螺母（51）旋紧连接；传振螺杆（5）下端通过螺纹与传振活塞（6）连接，并用第一螺母（52）旋紧；传振活塞（6）下表面与PET隔膜（7）上表面用固化胶粘接；
所述的泵腔腔体是由上泵盖（8）、下泵盖（9）和环形密封圈（10）构成，上泵盖（8）和下泵盖（9）上开有环形槽，环形密封圈（10）套装在环形槽内，上下两个环形密封圈（10）把PET隔膜（7）夹紧在中间，实现柔性支撑；PET隔膜（7）与下泵盖（9）之间形成泵腔（A），泵腔（A）内容纳输送的流体；上泵盖（8）和下泵盖（9）均套装在泵体（1）的圆形凹槽内，并通过四个均布的螺栓（15）固定安装在泵体1上；
所述的流道结构是由入口单向阀（11）、入口管道（12）、出口管道（13）和出口单向阀（14）构成，入口单向阀（11）通过固化胶粘接在下泵盖（9）左阀座上，出口单向阀（14）通过固化胶粘接在下泵盖（9）右阀座上，入口管道（12）和出口管道（13）分别用胶粘接在下泵盖（9）的左右阀孔处；当PET隔膜（7）上凸变形时，泵腔（A）容积变大，压强降低，在内外压差的作用下，流体从入口管道（12）流入并通过入口单向阀（11）进入泵腔（A）；当PET隔膜（7）下凹时，泵腔（A）容积变小，压强增大，在内外压差的作用下，流体通过出口单向阀（14）排出泵腔（A），从出口管道（13）流出。
2.根据权利要求1所述的一种悬臂式压电隔膜泵，其特征在于：所述的入口单向阀（11）和出口单向阀（14）的阀片为轮式结构，入口单向阀（11）和出口单向阀（14）均是由阀片、弹性梁和固定环组成，三个弹性梁均布在阀片和固定环之间，固定环用固化胶粘接在下泵盖（9）上的阀座上。
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