CN112283081A - 一种可伸缩腔的压电共振泵 - Google Patents
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Abstract
一种可伸缩腔的压电共振泵，由压电振子、导流管、泵体、密封圈、底座、连接杆、质量块、弹簧片、卡杆、泵盖、压电叠堆、螺栓、矩形压电振子、连接体组成；首先，压电振子是由铜基板和金属陶瓷组成；导流管，里面装有压电振子，并且有一个进液口和出液口，并且通过螺栓将导流管固定在泵盖；泵体有泵腔和泵体通孔和下密封槽密封圈用于在泵盖开设的上密封槽和泵体的下密封槽；底座有下通孔，用于固定压电叠堆，底座用于连接弹簧片和质量块通过硅胶，将其黏在底座内部；泵盖首先有两个泵盖通孔，用以连接连接体并且通过连接通孔来连接底座，完成固定装配；矩形压电振子用于控制水流进的速度；达到装配整个泵的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种可伸缩腔的压电共振泵，属于流体机械领域。
背景技术
隔膜泵是流体泵的一个重要种类，主要满足小型化、低输出性能方面的需求，近年在医药生物、精细化工、航空航天、微机电***等领域的应用越来越广泛，显示着良好的发展前景。
发明内容
本发明针对目前一种新型的压电共振泵存在的问题，提出一种能够发生共振、输出流量高的压电共振泵。
1.本发明采用的技术方案是：一种可伸缩腔的压电共振泵，由组成压电振子(1)、导流管(2)、泵体(3)、密封圈(4)、底座(5)、连接杆(6)、质量块(7)、弹簧片(8)、卡杆(9)、泵盖(10)、压电叠堆(11)、螺栓(12)、矩形压电振子(13)、连接体(14)组成；
首先，压电振子(1)是由铜基板和金属陶瓷组成；用硅胶将压电振子胶粘于泵腔的支撑台肩处，在压电振子朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔(1-8)之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封；导流管(2)，它的是一个方形的导流管(2)，里面装有压电振子(1)，主要是改变导流管(2)的管内体积，从而改变管内压力，外界流体自动被吸入并且有一个进液口(1-1)和出液口(1-2)，并且通过螺栓(12)将导流管(2)固定在泵盖(10)；泵体(3)主要是有泵腔(1-8)和泵体通孔(1-2)和下密封槽(1-4)，所述泵体(3)内部开设有泵腔(1-8)，采用硅胶将压电振子(1)胶粘于连接杆(6)，并放到圆形泵体(3)的泵腔(1-8)中，在压电振子(1)朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封。密封圈(4)用于在泵盖(10)开设的上密封槽(1-3)和泵体(3)的下密封槽(1-4)进行配合，在上密封槽(1-3)和下密封槽(1-4)之间装配密封圈(4)进行密封；底座(5)有下通孔(1-10)，用于固定压电叠堆(11)，并且给压电叠堆(11)形变留出空间，底座(5)用于连接弹簧片和质量块通过硅胶将其黏在底座(5)内部，将卡杆(9)和连接杆(6)配合在一起，在连接杆上方用硅胶将压电振子(1)粘上；压电振子(1)、卡杆(9)、连接杆(6)为压电共振泵的泵送单元，主要是改变泵腔容积；泵盖(10)有两个泵盖通孔(2-5)，通过螺栓(12)穿过泵盖通孔(2-5)用以连接连接杆(6)并且通过连接通孔(1-5)来连接底座(5)，完成固定装配；压电叠堆(11)通过硅胶粘在底座下通孔(1-10)的上面，压电叠堆(11)、弹簧片(8)、质量块(7)组成了***的激振单元；螺栓(12)通过连接各个零件的通孔来固定整个装置；矩形压电振子(13)用于控制水流进的速度，相当于阀；连接体(14)用于连接泵体(3)和底座(5)通过螺栓(12)连接连接体通孔(1-5)和底座上通孔(1-11)和泵体通孔(1-12)来固定底座(5)和泵体(3)。达到装配整个泵的目的。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：所述导流管(2)内部开设的压电振子(1)，主要是在其进水时，导流管(2)内进液口(1-1)的内部压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向后扩张，管内体积变大，压力变小，流体从入液口(1-1)流入，此时进液口(1-1)的矩形压电振子(13)向上发生形变，液体流进，在排出过程中，导流管(2)内压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向前扩张，管内体积变小，管内压力变大，此时出液口(1-2)的矩形压电振子(13)发生形变，入液口(1-1)的矩形压电振子(13)恢复性变，流体被压出泵腔(1-8)。
3.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：激振单元变为压电叠堆(11)，可以增强激振，当承受正弦激励时，压电叠堆(11)将产生较大形变，通过由压电叠堆(11)、弹簧片(8)、和质量块(7)组成的共振***，使质量块的位移增大。
4.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：激振单元振动方向朝下时，膜片被拉动也向下运动，腔体(1-8)容积变大，导致泵腔(1-8)内外压强差发生变化，使得入液口(1-1)的矩形压电振子(13)发生形变，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)保持不变，这样流体就吸入到泵腔中；相反，激振单元振动方向朝上时，膜片也向上运动，迫使泵腔容积变小，入液口(1-1)的矩形压电振子(13)恢复，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)发生形变，流体就被排出到泵腔外。在一个周期信号的作用下，压电共振泵完成了从吸入到排出输送过程。因此在不断循环的交变信号下，压电共振泵实现流体持续传输的功能。
作为上述技术方案的进一步改进：所述导流管(2)内部开设的压电振子(1)，主要是在其进水时，导流管(2)内压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向后扩张，管内体积变大，关内压力变小，流体从进液口(1-1)流入，此时进液口(1-1)矩形压电振子(13)发生形变，液体流进，在排出过程中，导流管(2)内压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向前扩张，管内体积变小，管内压力变大，此时出液口(1-2)矩形压电振子(13)发生形变，此时流体被压出泵腔(1-8)。
本发明的有益效果是：
此发明的导流管(2)的内部压电振子(1)的使用，能够有效的减轻压电振子(1)的负担，并且帮助其更好的流通液体
此发明压电叠堆(11)的使用也可以有效的增强整个激振，更好的将驱动频率于***相等，发生共振。
附图说明
图1所示为本发明的剖视图。
图2所示为本发明基座的示意图
图3所示为本发明导流管的示意图。
图4所示为连接体的示意图。
图5所示为连接杆的示意图。
图6所示为泵盖的示意图。
图7所示为本发明卡杆的剖视图。
图8所示为本发明质量快，弹簧片，压电叠堆的示意图。
图9所示为泵体的示意图。
图10所示螺栓的示意图。
图11所示压电振子的示意图。
图12所示***视图。
图13所示矩形压电振子的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参阅图1～7，本发明实施例中，具体结构包括：
一种可伸缩腔的压电共振泵，由组成压电振子(1)、导流管(2)、泵体(3)、密封圈(4)、底座(5)、连接杆(6)、质量块(7)、弹簧片(8)、卡杆(9)、泵盖(10)、压电叠堆(11)、螺栓(12)、矩形压电振子(13)、连接体(14)组成；
1.一种可伸缩腔的压电共振泵，由压电振子(1)、导流管(2)、泵体(3)、密封圈(4)、底座(5)、连接杆(6)、质量块(7)、弹簧片(8)、卡杆(9)、泵盖(10)、压电叠堆(11)、螺栓(12)、矩形压电振子(13)、连接体(14)组成；首先，压电振子(1)是由铜基板和金属陶瓷组成；用硅胶将压电振子胶粘于泵腔的支撑台肩处，在压电振子朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔(1-8)之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封；导流管(2)，它的是一个方形的导流管(2)，里面装有压电振子(1)，主要是改变导流管(2)的管内体积，从而改变管内压力，外界流体自动被吸入并且有一个进液口(1-1)和出液口(1-2)，并且通过螺栓(12)将导流管(2)固定在泵盖(10)；泵体(3)主要是有泵腔(1-8)和泵体通孔(1-2)和下密封槽(1-4)，所述泵体(3)内部开设有泵腔(1-8)，采用硅胶将压电振子(1)胶粘于连接杆(6)，并放到圆形泵体(3)的泵腔(1-8)中，在压电振子(1)朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封。密封圈(4)用于在泵盖(10)开设的上密封槽(1-3)和泵体(3)的下密封槽(1-4)进行配合，在上密封槽(1-3)和下密封槽(1-4)之间装配密封圈(4)进行密封；底座(5)有下通孔(1-10)，用于固定压电叠堆(11)，并且给压电叠堆(11)形变留出空间，底座(5)用于连接弹簧片和质量块通过硅胶将其黏在底座(5)内部，将卡杆(9)和连接杆(6)配合在一起，在连接杆上方用硅胶将压电振子(1)粘上；压电振子(1)、卡杆(9)、连接杆(6)为压电共振泵的泵送单元，主要是改变泵腔容积；泵盖(10)有两个泵盖通孔(2-5)，通过螺栓(12)穿过泵盖通孔(2-5)用以连接连接杆(6)并且通过连接通孔(1-5)来连接底座(5)，完成固定装配；压电叠堆(11)通过硅胶粘在底座下通孔(1-10)的上面，压电叠堆(11)、弹簧片(8)、质量块(7)组成了***的激振单元；螺栓(12)通过连接各个零件的通孔来固定整个装置；矩形压电振子(13)用于控制水流进的速度，相当于阀；连接体(14)用于连接泵体(3)和底座(5)通过螺栓(12)连接连接体通孔(1-5)和底座上通孔(1-11)和泵体通孔(1-12)来固定底座(5)和泵体(3)。达到装配整个泵的目的。
本发明的工作过程分为第一工作过程和第二工作过程：
]第一工作过程：当承受正弦激励时，压电叠堆(11)将产生形变，通过由压电叠堆(11)、弹簧片(8)、质量块(7)组成的激振单元振动方向向下，质量块的位移增大。当压电叠堆(11)的驱动频率与***的谐振频率接近相等时，激振单元便产生共振，施加交流电信号于压电振子(1)，压电振子(1)向下面弯曲变形，泵体(3)内部的圆形泵腔(1-8)体积变大，压强减小，此时，导流管(2)开始工作，导流管(2)的内部压电振子(1)向左弯曲变形，导流管的(2)的体积变大，压力变小，有利于流体从外界流入导流管(2)，此时进液口(1-1)的矩形压电振子(13)发生形变，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)保持不变，流体通过进液口(1-1)被吸入泵体(3)内部。
第二工作过程：激振单元振动方向朝上时，压电振子(1)被拉动也向上运动，出液口(1-2)的压电振子(1)向左弯曲变形，泵体(3)内部的圆形泵腔(1-8)和导流管(2)的体积变小，压强增大导致泵腔内外压强差发生变化，流体从泵体(3)流入外界，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)发生形变，进液口(1-1)的矩形压电振子(13)保持不变.流体通过出液口(1-2)流出。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只适用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种可伸缩腔的压电共振泵，由压电振子(1)、导流管(2)、泵体(3)、密封圈(4)、底座(5)、连接杆(6)、质量块(7)、弹簧片(8)、卡杆(9)、泵盖(10)、压电叠堆(11)、螺栓(12)、矩形压电振子(13)、连接体(14)组成；首先，压电振子(1)是由铜基板和金属陶瓷组成；用硅胶将压电振子胶粘于泵腔的支撑台肩处，在压电振子朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔(1-8)之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封；导流管(2)，它的是一个方形的导流管(2)，里面装有压电振子(1)，主要是改变导流管(2)的管内体积，从而改变管内压力，外界流体自动被吸入并且有一个进液口(1-1)和出液口(1-2)，并且通过螺栓(12)将导流管(2)固定在泵盖(10)；泵体(3)主要是有泵腔(1-8)和泵体通孔(1-2)和下密封槽(1-4)，所述泵体(3)内部开设有泵腔(1-8)，采用硅胶将压电振子(1)胶粘于连接杆(6)，并放到圆形泵体(3)的泵腔(1-8)中，在压电振子(1)朝向泵腔(1-8)的表面与泵腔之间形成一个密封层，实现泵腔(1-8)的密封。密封圈(4)用于在泵盖(10)开设的上密封槽(1-3)和泵体(3)的下密封槽(1-4)进行配合，在上密封槽(1-3)和下密封槽(1-4)之间装配密封圈(4)进行密封；底座(5)有下通孔(1-10)，用于固定压电叠堆(11)，并且给压电叠堆(11)形变留出空间，底座(5)用于连接弹簧片和质量块通过硅胶将其黏在底座(5)内部，将卡杆(9)和连接杆(6)配合在一起，在连接杆上方用硅胶将压电振子(1)粘上；压电振子(1)、卡杆(9)、连接杆(6)为压电共振泵的泵送单元，主要是改变泵腔容积；泵盖(10)有两个泵盖通孔(2-5)，通过螺栓(12)穿过泵盖通孔(2-5)用以连接连接杆(6)并且通过连接通孔(1-5)来连接底座(5)，完成固定装配；压电叠堆(11)通过硅胶粘在底座下通孔(1-10)的上面，压电叠堆(11)、弹簧片(8)、质量块(7)组成了***的激振单元；螺栓(12)通过连接各个零件的通孔来固定整个装置；矩形压电振子(13)用于控制水流进的速度，相当于阀；连接体(14)用于连接泵体(3)和底座(5)通过螺栓(12)连接连接体通孔(1-5)和底座上通孔(1-11)和泵体通孔(1-12)来固定底座(5)和泵体(3)。达到装配整个泵的目的。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：所述导流管(2)内部开设的压电振子(1)，主要是在其进水时，导流管(2)内进液口(1-1)的内部压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向后扩张，管内体积变大，压力变小，流体从入液口(1-1)流入，此时进液口(1-1)的矩形压电振子(13)向上发生形变，液体流进，在排出过程中，导流管(2)内压电振子(1)与泵腔的压电振子(1)，向前扩张，管内体积变小，管内压力变大，此时出液口(1-2)的矩形压电振子(13)发生形变，入液口(1-1)的矩形压电振子(13)恢复性变，流体被压出泵腔(1-8)。
3.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：激振单元变为压电叠堆(11)，可以增强激振，当承受正弦激励时，压电叠堆(11)将产生较大形变，通过由压电叠堆(11)、弹簧片(8)、和质量块(7)组成的共振***，使质量块的位移增大。
4.根据权利要求1所述的一种可伸缩腔的压电共振泵，其特征在于：激振单元振动方向朝下时，膜片被拉动也向下运动，腔体(1-8)容积变大，导致泵腔(1-8)内外压强差发生变化，使得入液口(1-1)的矩形压电振子(13)发生形变，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)保持不变，这样流体就吸入到泵腔中；相反，激振单元振动方向朝上时，膜片也向上运动，迫使泵腔容积变小，入液口(1-1)的矩形压电振子(13)恢复，出液口(1-2)的矩形压电振子(13)发生形变，流体就被排出到泵腔外。在一个周期信号的作用下，压电共振泵完成了从吸入到排出输送过程。因此在不断循环的交变信号下，压电共振泵实现流体持续传输的功能。
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