CN205078414U - 一种基于形状记忆合金的精密流量泵 - Google Patents

Abstract

一种基于形状记忆合金的精密流量泵，是由上端盖、有机玻璃管、端盖连接杆、上活塞、活塞连接杆、下端盖、下活塞、泵腔、扩散口、收缩口、冷却水出口、形状记忆合金上弹簧、形状记忆合金下弹簧、形状记忆合金弹簧固定端子（通电端）共同组成。本实用新型根据泵的输出压力，流量分别同电压及电流的关系，我们可以设置电流泵吸泵送我们所需要的精密流量。本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉。

Description

一种基于形状记忆合金的精密流量泵

技术领域

本实用新型涉及一种基于形状记忆合金的精密流量泵,高精度微量泵应用于医疗、微型机器人、化工等现在高科技领域。

背景技术

目前市场上的流量泵有很多，需求也比较大，泵的用途也非常的广泛。目前国际上对流量泵的研究主要集中在薄膜泵，即利用驱动薄膜的往复振动使得泵腔内体积发生改变从而达到泵送流体的作用。虽然在一定程度上能够满足流体的泵送要求，但因其流量控制精度低，设计和制作工艺难度大等问题大大限制了其应用范围。

本实用新型以形状记忆合金弹簧为驱动源，构造的形状记忆合金精密流量泵，简化了泵的结构且体积小巧，使其能够更好的满足体积要求小型化的场合，通过改变其驱动电流，可以实现对其流量的精密控制,因此通过本项目的研究，可望提高流量泵的设计质量，并提高流量泵的流量控制水平。经过改善的泵，可以作为微流体循环、推注、定时定量供给等装置的驱动部件使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术不足,提供一种基于形状记忆合金的精密流量泵，形状记忆合金弹簧通入电流后，形状记忆合金弹簧发热产生形变，在有机玻璃管上驱动上活塞产生位移，上活塞就会带动下活塞运动，在上下弹簧循环通入电流的情况下，上活塞带动下活塞一直做往返运动。

本实用新型所述流量泵结构包括：上端盖、有机玻璃管、端盖连接杆、上活塞、活塞连接杆、下端盖、下活塞、泵腔、扩散口、收缩口、冷却水出口、形状记忆合金上弹簧、形状记忆合金下弹簧、形状记忆合金弹簧固定端子（通电端）。

所述的上端盖上有五个孔，中心孔固定有机玻璃管，外围采用四个螺纹孔，上端盖与下端盖之间用四根两端带有螺纹的连接杆固定。

所述采用的有机玻璃管管壁很薄，是做冷却形状记忆合金弹簧之用，形状记忆合金上弹簧是绕在上端盖与上活塞之间，形状记忆合金下弹簧是绕在上活塞与下端盖之间，有机玻璃管则是从两形状记忆合金弹簧中间穿过。有机玻璃管内的冷却水是由外部普通微型泵提供动力产生循环冷却。

所述四根两端带有螺纹的连接杆，是用于固定上端盖与下端盖。

所述的上活塞有四个孔，外围的是三个螺纹孔，是通过活塞连接杆连接下活塞的，中心孔径大小略大于有机玻璃管外径，它处于形状记忆合金上弹簧与形状记忆合金下弹簧之间，形状记忆合金上下弹簧在循环通电作用下发生形变产生位移，使得上活塞带动下活塞产生上下位移。

所述的活塞连接杆两端有螺纹，是用于连接上活塞与下活塞，使它们实为一体产生联动。

所述的下端盖有八个孔，中心孔的作用是将有机玻璃管的下端固定，而下端盖利用外围的四个孔固定于泵体的上端，泵体的顶端有四个螺孔，端盖连接杆穿过下端盖固定于螺孔内。

所述的下活塞是经过上活塞的带动在泵腔内往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，通过收缩口吸入流体和通过扩散口排出流体，下活塞上设有止漏环，防止流体通过活塞缝隙渗入泵体上部。

所述的泵腔就是盛装流体的，下活塞在泵腔内做往复运动。泵腔内的容积要根据弹簧的作用力决定大小。

所述的扩散口和收缩口在泵体的底部，是下活塞在泵腔内做往复运动使得泵腔内的流体通过扩散口和收缩口与外界流通。

所述的冷却水出口在泵体的侧壁上，是由于下端盖与下活塞之间空间是封闭的，所以在泵体的侧壁留有一圆形孔作为有机玻璃管下端有外界的连通。

所述的形状记忆合金上（下）弹簧，它是具有双程记忆功能的材料，利用形状记忆合金受温度的影响而产生形变的功能，在上下弹簧轮流通电的情况下，形状记忆合金弹簧发热产生形变，再利用有机玻璃管内的冷却水和外界空气将它冷却，它利用形状记忆合金弹簧固定端子固定于上下活塞的顶部和上端盖的底部，再在形状记忆合金弹簧固定端引出导线给形状记忆合金弹簧做导电之用。

所述的形状记忆合金弹簧固定端是给形状记忆合金弹簧做固定之用，并作为连接导线的通电端子。

本实用新型的有益效果：充分利用形状记忆合金具有驱动力大、变形大、变形精度高、可控性好、响应频率高、低电压驱动等优点研发一种新型的形状记忆合金精密流量泵，通过控制输入的电流信号实现流量的精密控制。

该装置结构比较简单，易于安装，成本低廉，有益于在市场推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构侧剖图;

图中：1上端盖，2有机玻璃管，3端盖连接杆，4上活塞，5活塞连接杆，6下端盖，7下活塞，8泵腔，9扩散口，10冷却水出口，11止漏环，12收缩口，13形状记忆合金上弹簧，14形状记忆合金下弹簧，15形状记忆合金弹簧固定端(通电端)。

图2为本实用新型中的上端盖剖视图;

图3为本实用新型中的上活塞剖视图;

图4为本实用新型中的下端盖剖视图;

图5为本实用新型中的下活塞剖视图。

具体实施方式

本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

图1为本实用新型的整体结构侧剖图，下面参阅此图进行实例说明。

所述的是一种用于室外喷雾降温的控制阀，如图1所示，本实用新型结构包括：上端盖，有机玻璃管，端盖连接杆，上活塞，活塞连接杆，下端盖，下活塞，泵腔，扩散口，冷却水出口，止漏环，收缩口，形状记忆合金上弹簧，形状记忆合金下弹簧，形状记忆合金弹簧固定端(通电端)。

上端盖(1)、上活塞(7)和下端盖(6)中心处都有一个圆孔，上端盖(1)与下端盖(6)的圆孔大小与有机玻璃管(2)外径大小一样，目的在于固定有机玻璃管(2)，而上活塞(4)中心处的圆孔大小略大于有机玻璃管(2)外径的大小，这目的在于上活塞(7)能够在有机玻璃管上运动。

形状记忆合金上弹簧(13)固定在上端盖(1)底部与上活塞(4)顶部之间，围绕在有机玻璃管(2)的表面，形状记忆合金下弹簧(14)固定在上活塞(4)底部与下端盖(6)顶部之间，同样围绕在有机玻璃管(2)的表面，一旦有机玻璃管(2)内通有冷却水就可以对弹簧进行冷却。

下端盖(6)上有八个孔，外围的四个孔主要是将端盖连接杆来固定上端盖(1)与下端盖(6)于泵体上，中层的三个孔是让活塞连接杆(5)穿过，使活塞连接杆(5)固定上活塞(4)与下活塞(7)，中心孔则是用来固定有机玻璃管(2)。上端盖(1)上有五个孔，外围的四个螺纹孔和中心孔与下端盖(6)外围的四个螺纹孔和中心孔起相同的作用。

泵体左侧壁留有一圆孔，这主要是作为循环冷却水流通之用，活塞上有一止漏环，用来防止泄露流体。

其工作原理为给形状记忆合金上弹簧通入电流信号，形状记忆合金上弹簧在电流的驱动下温度升高，达到形状记忆合金上弹簧的相变温度时，形状记忆合金上弹簧开始沿着有机玻璃管发生伸长运动，伸长到记忆长度，而形状记忆合金下弹簧受到压缩，从而上活塞带动下活塞向下运动，使得泵腔体积变小，达到泵送流体的作用。断开形状记忆合金上弹簧的电流信号，给形状记忆合金下弹簧通入电流信号，形状记忆合金下弹簧在电流的驱动下温度升高，达到形状记忆合金下弹簧的相变温度时，形状记忆合金下弹簧开始沿着有机玻璃管发生伸长运动，伸长到记忆长度，而形状记忆合金上弹簧受到压缩，从而上活塞带动下活塞向上运动，使得泵腔体积变大，达到泵吸流体的作用。如此反复给上下弹簧轮流通入电流信号，下活塞就一直在泵腔内做往返运动，达到泵吸泵送的作用。

作为本实用新型的一个比较好的实例，根据泵的输出压力，流量分别同电压及电流的关系，我们可以设置电流泵吸泵送我们所需要的精密流量。

作为本实用新型的一个比较好的实例，上端盖与下端盖之间是由四根端盖连接杆固定的，而不是封闭的，这样有利于弹簧的散热。

作为本实用新型的一个比较好的实例，形状记忆合金弹簧在工作过程中一直可以得到有机玻璃管内的冷却水冷却，这样可以提高活塞的往返频率。

首先，将活塞连接杆固定于下活塞上，放入泵腔内，再将下端盖穿过活塞连接杆放置于泵顶。

其次，将形状记忆合金下弹簧下端固定于下端盖的顶部，再用活塞连接杆将上活塞固定，移动上活塞，将形状记忆合金下弹簧上端固定于上活塞底部，形状记忆合金上弹簧下端固定于上活塞的顶部。

最后，将端盖连接杆连接上端盖和下端盖固定于泵顶，再将形状记忆合金上弹簧上端固定于上端盖的底部，将有机玻璃管穿过上端盖、上活塞和下端盖的中心孔，并在上端盖与下端盖的中心孔处使用强力胶固定，从形状记忆合金上弹簧的上下两端和形状记忆合金下弹簧的上下两端各引出一根线连接到两路开关上，有机玻璃管的两端接上软管连接到微型泵上，到此组装完成。

Claims (1)

1.一种基于形状记忆合金的精密流量泵，其特征在于:所述精密流量泵结构包括：上端盖、有机玻璃管、端盖连接杆、上活塞、活塞连接杆、下端盖、下活塞、泵腔、扩散口、收缩口、冷却水出口、形状记忆合金上弹簧、形状记忆合金下弹簧、形状记忆合金弹簧固定端子即通电端;

所述上端盖上有五个孔，中心孔固定有机玻璃管，外围采用四个螺纹孔，上端盖与下端盖之间用四根两端带有螺纹的连接杆固定;

所述采用的有机玻璃管管壁很薄，是做冷却形状记忆合金弹簧之用，形状记忆合金上弹簧是绕在上端盖与上活塞之间，形状记忆合金下弹簧是绕在上活塞与下端盖之间，有机玻璃管则是从两形状记忆合金弹簧中间穿过,有机玻璃管内的冷却水是由外部普通微型泵提供动力产生循环冷却;

所述四根两端带有螺纹的连接杆，是用于固定上端盖与下端盖;

所述上活塞有四个孔，外围的是三个螺纹孔，是通过活塞连接杆连接下活塞的，中心孔径大小略大于有机玻璃管外径，它处于形状记忆合金上弹簧与形状记忆合金下弹簧之间，形状记忆合金上下弹簧在循环通电作用下发生形变产生位移，使得上活塞带动下活塞产生上下位移;

所述活塞连接杆两端有螺纹，是用于连接上活塞与下活塞，使它们实为一体产生联动;

所述下端盖有八个孔，中心孔的作用是将有机玻璃管的下端固定，而下端盖利用外围的四个孔固定于泵体的上端，泵体的顶端有四个螺孔，端盖连接杆穿过下端盖固定于螺孔内;

所述下活塞是经过上活塞的带动在泵腔内往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，通过收缩口吸入流体和通过扩散口排出流体，下活塞上设有止漏环，防止流体通过活塞缝隙渗入泵体上部;

所述泵腔就是盛装流体的，下活塞在泵腔内做往复运动;泵腔内的容积要根据弹簧的作用力决定大小;

所述扩散口和收缩口在泵体的底部，是下活塞在泵腔内做往复运动使得泵腔内的流体通过扩散口和收缩口与外界流通;

所述冷却水出口在泵体的侧壁上，是由于下端盖与下活塞之间空间是封闭的，所以在泵体的侧壁留有一圆形孔作为有机玻璃管下端有外界的连通;

所述形状记忆合金上下弹簧固定端子固定于上下活塞的顶部和上端盖的底部，再在形状记忆合金弹簧固定端引出导线给形状记忆合金弹簧做导电之用;

所述形状记忆合金弹簧固定端是给形状记忆合金弹簧做固定之用，并作为连接导线的通电端子。