一種腔閥一體式壓電泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腔閥一體式壓電泵，由壓電振子作為驅(qū)動原件，其特征在于還包括一體式腔閥部件，其中：所述壓電振子安裝在一體式腔閥部件的一側(cè)，所述一體式腔閥部件上與壓電振子對應(yīng)位置布置一腔體沉槽，壓電振子安裝后與腔體沉槽構(gòu)成密封腔體即泵腔，腔體沉槽底部布置一導(dǎo)流槽，在所述導(dǎo)流槽的底部布置有腔體的入口和出口；入口處布置入口閥開口，出口處布置出口閥開口；壓電振子在交變電壓作用下發(fā)生往復(fù)彎曲變形，引起泵腔體積的變化：泵腔體積增加時，壓力降低，入口閥開口打開，出口閥開口關(guān)閉，流體從入口流入腔體，泵腔體積減小時，壓力增高，入口閥開口關(guān)閉，出口閥開口打開，流體從出口流出，形成泵送能力，具有裝配簡單的優(yōu)點。
【專利說明】一種腔閥一體式壓電栗
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流體輸送領(lǐng)域，具體涉及一種腔閥一體式壓電泵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓電泵是一種由壓電振子驅(qū)動的微小型容積泵，具有結(jié)構(gòu)簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小便于微型化、便于數(shù)字化控制且壽命長等優(yōu)點，在儀器儀表、檢測設(shè)備及機械電子領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有壓電泵包括薄片彎曲直接驅(qū)動、疊堆推動隔膜驅(qū)動和共振放大驅(qū)動幾種典型形式，以上類型泵根據(jù)閥的種類不同又包括有閥泵和無閥泵，而在液體輸送中有閥泵的輸出性能明顯強于無閥泵。由于壓電泵腔體容積變化量較小，對單向閥截止性要求比傳統(tǒng)電磁式或活塞式高，隨著閥尺寸的減小，閥各部件之間及閥與泵體或腔體間的裝配精度成為制約有閥壓電泵進一步小型化的瓶頸問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決目前壓電泵微小型化過程中閥裝配復(fù)雜、裝配精度要求高引起的不便于大規(guī)模生產(chǎn)問題，提出了一種腔閥一體式壓電泵，該壓電泵包括兩個部件，即壓電振子和一體式腔閥部件，其中閥和腔體為同一部件，無裝配過程，在小型化過程中具有裝配簡單、裝配精度要求低等特點，適合于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明一種腔閥一體式壓電泵，包括壓電振子和一體式腔閥部件，特征在于閥和腔體為同一部件，其中:
[0006]壓電振子安裝在一體式腔閥部件的一側(cè)，與一體式腔閥部件構(gòu)成密封腔體，在交變電壓的作用下，壓電振子發(fā)生往復(fù)的彎曲變形，形成密封腔體體積的增加和減?。?br> [0007]所述一體式腔閥部件由橡膠材料或橡膠與塑料材料復(fù)合制成，在于壓電振子對應(yīng)位置布置一腔體槽，壓電振子安裝后與腔體槽構(gòu)成密封腔體即泵腔，腔體底部布置一導(dǎo)流槽，腔體的入口和出口布置在導(dǎo)流槽底部，所述導(dǎo)流槽用于減小從入口到出口的流阻；所述入口為一內(nèi)部帶有入口沉孔的柱體結(jié)構(gòu)，布置于導(dǎo)流槽一端，所述入口柱體結(jié)構(gòu)底面位于腔體底面與導(dǎo)流槽底面之間，在入口沉槽底面與導(dǎo)流槽底面之間布置有一入口閥開口，所述入口閥開口所在平面與入口柱體底面形成一入口懸臂梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)腔體內(nèi)部壓力減小時，入口懸臂梁發(fā)生彎曲變形，入口閥開口打開，流體可從入口閥開口流入泵腔；所述出口為一內(nèi)部帶有出口沉孔的柱體結(jié)構(gòu)，所述柱體結(jié)構(gòu)的開口端布置于導(dǎo)流槽底面上，所述出口圓柱結(jié)構(gòu)的未開口一側(cè)位于泵體外側(cè)，所述出口沉孔底面位于泵體外側(cè)表面與出口柱體底面之間，所述未開口一側(cè)端部具有徑向收縮區(qū)域，收縮區(qū)域開始截面位于出口沉孔底面與泵體外側(cè)表面之間，在收縮區(qū)域開始截面與出口沉槽底面之間布置有出口閥開口，出口閥開口與出口圓柱底面之間形成出口懸臂梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)腔體內(nèi)部壓力增加時，出口懸臂梁發(fā)生彎曲變形，出口閥開口打開，流體可從出口閥開口流出泵腔。
[0008]工作時，壓電振子在交變電壓的作用下發(fā)生往復(fù)的彎曲變形，腔體的體積隨著壓電振子的運動而增加和減小。腔體體積增加時，腔體內(nèi)部壓力減小，入口閥開口打開，出口閥開口關(guān)閉，流體從入口經(jīng)入口閥開口流入腔體；腔體體積減小時，腔體內(nèi)部壓力增加，入口閥開口關(guān)閉，出口閥開口打開，流體經(jīng)出口閥開口從出口流出，形成泵送能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種腔閥一體式壓電泵示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明一種腔閥一體式壓電泵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明實施方案中所使用一體式腔體部件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1，本發(fā)明的腔閥一體式壓電泵由壓電振子I和一體式腔閥部件2構(gòu)成，其中:
[0013]壓電振子I安裝在一體式腔閥部件2的一側(cè)；所述一體式腔閥部件2為一橡膠材料或橡膠與塑料材料復(fù)合制成，所述一體式腔閥部件上布置有振子安裝槽21，壓電振子I安裝在所述振子安裝槽21內(nèi)，在振子安裝槽21中心布置一腔體沉槽22，壓電振子I安裝后與腔體沉槽22構(gòu)成密封腔體即泵腔，腔體沉槽22底部布置一導(dǎo)流槽23，腔體的入口 24和出口 25布置在導(dǎo)流槽23底部；所述入口 24為一內(nèi)部帶有入口沉孔241的柱體結(jié)構(gòu)，布置于導(dǎo)流槽23 —端，所述入口柱體結(jié)構(gòu)底面242位于腔體沉槽22底面與導(dǎo)流槽23底面之間，在入口沉孔241底面與導(dǎo)流槽23底面之間布置有一入口閥開口 243 ;所述出口 25為一內(nèi)部帶有出口沉孔251的柱體結(jié)構(gòu)，所述柱體結(jié)構(gòu)的開口端布置于導(dǎo)流槽23的底面上，所述出口圓柱結(jié)構(gòu)的未開口一側(cè)位于泵體外側(cè)，所述出口沉孔251底面位于泵體外側(cè)表面26與出口柱體底面252之間，所述未開口一側(cè)端部具有徑向收縮區(qū)域253，收縮區(qū)域開始截面254位于出口沉孔251底面與泵體外側(cè)底面26之間，在收縮區(qū)域開始截面254與出口沉槽251底面之間布置有出口閥開口 255。
【權(quán)利要求】
1.一種腔閥一體式壓電泵，由壓電振子(I)作為驅(qū)動原件，其特征在于還包括一體式腔閥部件(2)，其中: 所述壓電振子(I)安裝在一體式腔閥部件(2)的一側(cè)，在所述一體式腔閥部件(2)上與壓電振子(I)對應(yīng)位置布置一腔體沉槽(22)，壓電振子I安裝后與腔體沉槽(22)構(gòu)成密封腔體即泵腔，腔體沉槽(22)底部布置一導(dǎo)流槽(23)，在所述導(dǎo)流槽(23)的底部布置有腔體的入口(24)和出口(25);所述入口(24)為一內(nèi)部帶有入口沉孔(241)的柱體結(jié)構(gòu)，布置于導(dǎo)流槽(23)的一端，所述入口(24)柱體結(jié)構(gòu)底面(242)位于腔體沉槽(22)底面與導(dǎo)流槽(23)底面之間，在入口沉孔(241)底面與導(dǎo)流槽(23)底面之間布置有一入口閥開口(243);所述出口(25)為一內(nèi)部帶有出口沉孔(251)的柱體結(jié)構(gòu)，開口端布置于導(dǎo)流槽(23)的底面上，所述出口沉孔(251)底面位于泵體外側(cè)表面(26)與出口柱體底面(252)之間，出口(25)柱體結(jié)構(gòu)未開口一側(cè)端部具有徑向收縮區(qū)域(253)，收縮區(qū)域開始截面(254)位于出口沉孔(251)底面與泵體外側(cè)底面(26)之間，在收縮區(qū)域開始截面(254)與出口沉孔(251)底面之間布置有出口閥開口(255)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔閥一體式壓電泵，其特征在于:所述壓電振子可以是一片壓電陶瓷薄片材料與彈性基板粘接形成的單晶片壓電振子，也可以是兩片壓電陶瓷薄片材料與彈性基板粘接形成的雙晶片壓電振子。
【文檔編號】F04B43/04GK104019018SQ201410266778
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】吳越, 楊志剛, 董景石, 范尊強, 李蒙蒙, 劉月行 申請人:吉林大學(xué)