SU1222904A1 - Пьезогидравлический насос - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрогидравлическим приводам и может быть использовано при создании гидросистем автоматических линий, станков и манипул торов.

Цель изобретени  - повышение производительности путем ликвидации холостого хода.

На чертеже представлена схема предлагаемого пьезогидравлического насоса.

Пьезогидравлический насос содержит корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, на которых установлены пьезокерамические клапаны 4 и 5, установленный в корпусе 1 рабочий орган, выполненный в виде поршн  6 со штоком 7, причем насос дополнительно снабжен поршнем 8 со штоком 9 поршни 6 и 8 установлены в корпусе 1 с осевым зазором, с образованием трех полостей 10-12, средней 11 и двух крайних 10 и 12, последние из которых соединены между собой, штоки 7 и 9 выполнены из набора пьезокерамических шайб, размеш.ены в крайних полост х 10 и 12 корпуса 1 и закреплены на его торцах и поршн х 6 и 8, а пьезокерамические клапаны 4 и 5 выполнены двусторонними с нормально открытым и нормально закрытым выходами, причем вход одного клапана 4 соединен с крайней полостью 10 корпуса 1, а вход другого 5 - со средней полостью 11 корпуса 1, нормально открытый выход каждого из клапанов соединен с нормально закрытым выходом соседнего клапана. Клапаны 4 и 5 соединены между собой трубопроводами 13 и 14, а полости 10 и 11 корпуса - трубопроводами 15 и 16 с клапанами 4 и 5. Полости 10 и 12 соединены между собой трубопроводом 17.

Устройство работает следующим образом.

При подаче электрического напр жени  на электроды пьезокерамических шайб штоки 7 и 9 в результате обратного пьезоэффек- та деформируютс , увеличива сь по толщине и пропорционально уменьша сь по диаметру . В результате поршни 6 и 8 приближаютс  один к другому. Объем средней полости 11 корпуса 1 уменьшаетс , а объем крайних полостей 10 и 12 увеличиваетс , причем поскольку деформаци  пьезокерами- ки происходит при сохранении первоначального объема, т. е. при ее деформации происходит только пропорциональное изменение геометрических размеров, то сколько жидкости вытесн етс  из полости 11, столько же ее поступает в полости 10 и 12. Эффективной площадью поршн   вл етс  площадь его торцевой поверхности. Следовательно, штоки 7 и 9, хоть и закрывают часть торцовой

Составитель Н. Иванков

Редактор С. СаенкоТехред И. ВересКорректор А. Шароши

Заказ 1689/35Тираж 586Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретенн и открытий

113035, Москва, , Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

5

поверхности поршней 6 и 8, но обеспечивают равное изменение объема полостей с обеих сторон каждого из поршней.

Вытесненна  из полости 11 жидкость по трубопроводу 16 поступает на вход клапана 5 и через его нормально открытый выход в нагнетательный патрубок 3. Одновременно увеличившиес  на такую же величину полости 10 и 12 через трубопровод 15 и нормально открытый выход клапана 4

0 всасывают жидкость из всасывающего патрубка 2.

После полного удлинени  пьезокерамических шайб штоков 7 и 9 подаетс  электрическое напр жение на электроды пьезокерамических колец клапанов 4 и 5. В результате обратного пьезоэффекта нормально открытые выходы клапанов закрываютс , а нормально закрытые открываютс .

После этого к штокам 7 и 9 генератора деформаций подводитс  напр жение об0 ратной пол рности. В результате штоки 7 и 9 сокращаютс  по длине и увеличиваютс  на пропорциональную величину в диаметре . При этом поршни 6 и 8 раздвигаютс , увеличива  в объеме полость Пи уменьша  в объеме полости 10 и 12. Из по5 лостей 10 и 12 жидкость вытесн етс  через трубопровод 15 через открывшийс  выход клапана 4 и трубопровод 14 в нагнетательный патрубок 3. Полость 11 заполн етс  жидкостью по трубопроводу 16 через открывшийс  выход клапана 5, трубопровод 13 и всасывающий патрубок 2. Теперь пьезо- клапаны 4 и 5 обесточиваютс . В результате клапаны 4 и 5 принимают первоначальные размеры, а выходы клапанов переход т в первоначальное состо ние. После этого к пьезогенератору снова подводитс  напр жение , обеспечивающее удлинение штоков 7 и 9, и цикл повтор етс .

При необходимости реверсировани  создаваемого насосом расхода удлинение штоков 7 и 9 осуществл ют при одновремен0 ном удлинении пьезоэлементов клапанов 4 и 5. В этом случае вытесн ема  из уменьшающейс  полости 11 жидкость поступает в патрубок 2, который теперь  вл етс  нагнетательным. Всасывание в полости 10 и 12 при этом происходит из патрубка 2. При подаче на пьезогенератор напр жени  обратной пол рности, т. е. при сокращении щтоков 7 и 9, пьезоклапаны обесточиваютс . Така  последовательность запитки пьезоэлементов обеспечивает перекачку жидQ кости из патрубка 3 в патрубок 2, т. е. дл  реверсировани  насоса достаточно изменить последовательность включени  пьезоэлементов штоков и клапанов.

0

5

Claims (1)

1. ПЬЕЗОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, на которых установлены пьезокерамические клапаны установленный в корпусе рабочий орган, выполненный в виде поршня со штоком, отли- чающийся тем, что, с целью повышения производительности путем ликвидации холостого хода, он снабжен дополнительным поршнем со штоком, причем поршни установлены в корпусе с осевым зазором, с образованием трех полостей, средней и двух крайних, последние из которых соединены между собой, штоки выполнены из набора пьезокерамических шайб, размещены в крайних полостях корпуса и закреплены на его торцах и поршнях, а пьезокерамические клапаны выполнены двусторонними с нормально открытым и нормально закрытым выходами, причем вход одного клапана соединен с крайней полостью корпуса, а вход другого — средней полостью корпуса, нормально открытый выход каждого _с из клапанов соединен с нормально закры- <S тым выходом соседнего клапана.

   SU ,,,, 1222904 в п 8