SU966288A1

SU966288A1 - Vibration pump

Info

Publication number: SU966288A1
Application number: SU813271661A
Authority: SU
Inventors: Рамутис Юозо Бансявичюс; Гольфредас Владо Бисигирскис; Альгимантас Казио Бубудис; Казимерас Миколо Рагульскис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1982-10-15

Description

Изобретение относится к насосостроению-, касается вибронасосов и может найти применение в различных областях народного хозяйства в системах автоматического направления и рагулирования, в медицинской технике и в других объектах.The invention relates to a pump engineering industry, concerns vibronic pumps and can find application in various fields of the national economy in automatic direction and regulation systems, in medical equipment and in other objects.

Известен вибронасос, содержащий' цилиндрический корпус, выполненный из пьезокерамического материала и имеющий электроды для подключения к генератору высокочастотных электрических колебаний, установленный в корпусе вытеснитель и торцовые крышки с входным и выходным патрубками [ 1 ].Known vibration pump containing 'a cylindrical housing made of piezoceramic material and having electrodes for connecting to a generator of high-frequency electrical oscillations, a displacer installed in the housing and end caps with inlet and outlet nozzles [1].

Недостатком 'известного вибронасоса является относительно невысо’кая надежность из-за наличия клапанов.A disadvantage of the known vibratory pump is its relatively low reliability due to the presence of valves.

Цель изобретения - повышение надежности.The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленная цель достигается тем, что насос дополнительно снабжен трехфазным генератором высокочастотных электрических колебаний, частота которых отлична от частоты колебаний генератора, подключенного к корпусу, а вытеснитель выполнен в виде трех не связанных между собой и установленных с натягом в корпусе пьезокерамических дисков, имеющих электроды для подключения со сдвигом фаз к трехфазному генератору высокочастотных электрических колебаний.This goal is achieved by the fact that the pump is additionally equipped with a three-phase generator of high-frequency electrical oscillations, the frequency of which is different from the oscillation frequency of the generator connected to the housing, and the displacer is made in the form of three piezoceramic disks that are connected with each other and fitted with an interference fit and have electrodes for connection with a phase shift to a three-phase generator of high-frequency electrical oscillations.

На чертеже представлен описываемый насос.The drawing shows the described pump.

^0 Вибронасос содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из пьезокерамического матёриапа и имеющий электроды 2 и 3 для подключения к генератору 4 высокочастотных электрических колебаний . в корпусе 1 ус15 тановлены торцовые крышки 5 с входным и выходным патрубками 6. Насос дополнительно снабжен трехфазным генератором 7 высокочастотных электрических колебаний, частота Р_г которых отлична от частоты В, колебаний генератора 4, подключенного к корпусу 1. В корпусе 1 установлен вытеснитель, выполненный в виде трех не связанных между собой и установленных с натягом в корпусе 1 пьезокерамических дисков 8, 9 и 10, имеющих электроды, 11 для подключения со сдвигом фаз к трехфазному генератору 7 высокочастотных электрических колебаний. Для сдвига фаз служат фазосдвигающие цепи 12. Электроды 11 подключены к генератору 7 и к земле .при помощи гибких проводников 13.^ 0 The vibronic pump contains a cylindrical housing 1 made of a piezoceramic material and having electrodes 2 and 3 for connecting high-frequency electric oscillations to the generator 4. end caps 5 with inlet and outlet nozzles 6 are installed in housing 1. The pump is additionally equipped with a three-phase generator 7 of high-frequency electrical vibrations, the frequency P _{g of} which is different from frequency B, of the oscillations of generator 4 connected to housing 1. A displacer made in housing 1 is installed in the form of three piezoceramic disks 8, 9 and 10, not connected to each other and installed with an interference fit in the housing 1, having electrodes 11 for connecting with a phase shift to a three-phase generator 7 of high-frequency electrical oscillations. Phase-shifting circuits 12 are used for phase shift. The electrodes 11 are connected to the generator 7 and to the ground. Using flexible conductors 13.

В центральной части пьезокерамических дисков 8, 9 и 10 выполнены отверстия 14. Диски' 8, 9 и 10 делят 5 полость корпуса 1 на камеры 15.In the central part of the piezoceramic disks 8, 9 and 10, holes 14 are made. The disks' 8, 9 and 10 divide 5 the cavity of the housing 1 into the cameras 15.

При подключении генератора 4 к электродам 2 и 3 корпуса, а генератора 7 - к электродам 11 пьезокерамических дисков 8,, 9 и 10 воз- 10 буждаются продольные колебания частоты Д, в. корпусе 1 и радиальные колебания дисков 8, 9 и 10 с частотой Р^_. При взаимодействии колеблющихся корпуса 1 и дисков 8, 9 и 10 воз- 15 буждаются косые соударения. Тангенциальная компонента косого удара обеспечивается продольными колебаниями корпуса 1, а нормальная - радиальными колебаниями пьезокерами- . jq ческих дисков 8, 9 и 10.When the generator 4 is connected to the electrodes 2 and 3 of the casing, and the generator 7 - to the electrodes 11 of the piezoceramic disks 8 ,, 9 and 10, longitudinal oscillations of the frequency D, c are excited. case 1 and the radial vibrations of the disks 8, 9 and 10 with a frequency of P ^ _. In the interaction of the oscillating body 1 and disks 8, 9 and 10, oblique collisions are excited. The tangential component of the oblique impact is provided by the longitudinal vibrations of the housing 1, and the normal component is provided by the radial vibrations of the piezoelectric-. jq disks 8, 9, and 10.

Сдвиг частот колебаний корпуса 1 и пьезокерамичёских дисков 8, 9 и 10 приводит к периодическому изменению фазы косого удара, где частота 25 изменения фазы равнат.е. частоте биений двух частот Р^ и Р₂. Так как модуль тангенциальных импульсов косых ударов зависит от фазы удара, то частота огибающей высокочастотных тангенциальных импульсов также равна / т.е. пьезокерамические диски совершают продольные периодические движения с частотой, равной частоте биений двух питающих частот Р^ и Р^.The shift of the oscillation frequencies of the housing 1 and the piezoceramic disks 8, 9, and 10 leads to a periodic change in the phase of the oblique impact, where the frequency of 25 changes in the phase is equal. the beat frequency of two frequencies P ^ and P ₂ . Since the module of tangential impulses of oblique impacts depends on the phase of the impact, the envelope frequency of high-frequency tangential impulses is also equal to / i.e. piezoceramic discs perform longitudinal periodic motions with a frequency equal to the beat frequency of the two supply frequencies P ^ and P ^.

Сдвиг фаз на электродах 11 пьезокерамических дисков 8, 9 и 10 приводит к сдвигу фаз медленных (по сравнению с высокочастотными состав- ⁴θ ляющимй Р^ и Р_г) периодических движений по оси корпуса 1 пьезокерамических дисков 8, 9 и 10.The phase shift at the electrodes 11 of the piezoceramic disks 8, 9 and 10 leads to a phase shift of slow (in comparison with high-frequency components ⁴ θ component P ^ and P _g ) periodic movements along the axis of the housing 1 of the piezoceramic disks 8, 9 and 10.

При периодических колебаниях пьезокерамических дисков 8, 9 и 10 объе-45 мы камер 15 меняются,и в них в зависимости от сдвига фаз между электродами 11 возникает в том или ином направлении бегущая волна давлений в жидкости, которая приводит к направленному течению жидкости от од- . ного из патрубков 6 к другому.During periodic oscillations of the piezoceramic disks 8, 9 and 10 of volume-45, we change the chambers 15, and depending on the phase shift between the electrodes 11, a traveling pressure wave in the liquid arises in one direction or another, which leads to the directed flow of the liquid from one . one of the nozzles 6 to another.

За счет того, что диски 8, 9 и 10 вытеснителя подключены к трехфаэному генератору 7 со сдвигом фаз, а сам генератор 7 имеет частоту колебаний Р-2., отличную от частоты колебаний генератора 4, обеспечиваются низкочастотные сдвинутые по фазе колебания дисков ‘8 , 9 и 10, результатом которых является бегущая вдоль корпуса 1 волна давления в жидкости. Волна давления препятствует противотоку жидкости, что дает возможность отказаться от клапанов, и обеспечивает повышение надежности насоса.Due to the fact that the displacer disks 8, 9 and 10 are connected to a three-phase generator 7 with a phase shift, and the generator 7 has an oscillation frequency P-2., Different from the oscillation frequency of the generator 4, low-frequency phase-shifted oscillations of the disks' 8 are provided. 9 and 10, the result of which is a wave of pressure in the fluid running along the housing 1. The pressure wave prevents the backflow of fluid, which makes it possible to abandon the valves, and provides increased reliability of the pump.

Claims

phase-shifting circuits 12, Electrodes 1 are connected to generator 7 and, to earth, using flexible conductors 13. In the central part of the piezoceramic disks 8, 9 and 10, holes 14 are made 14. Disks 8, 9 and 10 divide the cavity of housing 1 into chambers 15. When the generator 4 is connected to the electrodes 2 and 3 of the housing, and the generator 7 is connected to the electrodes 11 of the piezoceramic disks 8, 9 and 10, longitudinal oscillations of the frequency P c are excited. The casing 1 and the radial blades of the disks 8, 9, and .10 with a frequency of P. During the interaction of the oscillating bodies 1 and the disks 8, 9, and 10, oblique collisions are excited. The tangential component of an oblique impact is provided by the longitudinal oscillations of the housing 1, and the normal radial area by the vibrations of the piezoceramic disks 8, 9 and 10. The frequency shift of the oscillations of the housing 1 and the piezoceramic disks 8, 9 and 10 causes a periodic change in the phase of the oblique impact, where the frequencies the phases are jfi i / i. beat frequency of two frequencies P ,, and P. Since the modulus of tangential impulse shocks depends on the phase of the impact, the frequency of the envelope of high-frequency tangential pulses, i.e. The piezoketates are also equal to the ram disks make longitudinal periodic movements with a frequency equal to the frequency of the beats of the two feeding frequencies P and P. A phase shift on the electrodes 11 of the piezo ceramic disks 8, 9 and 10 leads to a phase shift of slow (compared to high frequency components of the P and P ) periodic movements along the axis of the housing 1 of the piezoceramic disks 8, 9 and iq. With periodic oscillations of piezoceramic disks 8, 9 and 10, the volumes of chambers 15 change, and in them, depending on the phase shift between the electrodes 11, a traveling wave of pressure in a liquid occurs in one direction or another, which leads to a directional flow of liquid from one foot of pipe 6 to another. Because the disks 8, 9, and 10 of the displacer are connected to a three-phase generator 7 with a phase shift, and the generator 7 itself has a frequency of oscillations P. Different from the frequency P of oscillations of generator 4, low-frequency phase-shifted oscillations of disks 8, 9, and 10 are provided, the result of which is a pressure wave in the fluid running along the body 1. The pressure wave impedes the backflow of the fluid, which makes it possible to reject the valves and increases the reliability of the pump. Vibration pump comprising a cylindrical body made of a piezo-ceramic material and having electrodes for connecting high-frequency electrical oscillations to the generator, a displacer installed in the case and end caps with inlet and outlet nozzles, which is designed to increase reliability additionally equipped with a three-phase generator of high-frequency electrical oscillations, the frequency of which is different from the oscillation frequency of the generator connected to the housing, and the displacer Execute a three not bonded, to each other and mounted with interference fit in the housing pezokeramichoskih disks having electrodes for connection with a phase shift to the three-phase high frequency generator electrical fluctuations. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate on the application. 2916375 / 25-06, class F04 F 7/00, 1980.