專利名稱：單振子雙腔體無閥壓電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無閥壓電泵的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，公開一種單振子雙腔體無閥壓電泵，屬于微小流量驅(qū)動機(jī)械裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
瑞典Chalmers工業(yè)大學(xué)計算機(jī)工程系的Erik Stemme于1993年首次提出利用收縮管/擴(kuò)張管制作無閥壓電泵，當(dāng)泵腔體積變化時，液體從進(jìn)口和出口同時流入或排出，但由于收縮管和擴(kuò)張管特殊結(jié)構(gòu)，每一個循環(huán)進(jìn)、出口吸入和排出的流量不同。腔體增大時，進(jìn)口(作為擴(kuò)張管)流體壓力損失小于出口流體壓力損失，從進(jìn)口流入液體多；相反，泵腔體積減小時，出口排出的液體比入口排出的多。因此，當(dāng)泵腔體積不停地交替變化時，就形成了流體的單向流動。
目前，國內(nèi)外利用壓電驅(qū)動的，無論是無閥、有閥壓電泵，還是單腔、雙腔和多腔的壓電泵，都是利用壓電振子基板一側(cè)與泵體構(gòu)成工作腔。對于粘貼壓電陶瓷片一側(cè)不能直接作為壓電泵的工作腔體，原因是兩條連接導(dǎo)線分別用錫焊接在壓電振子的壓電陶瓷片和薄銅片上，壓電陶瓷片和裸露焊點在通電情況下均不能直接與水接觸，否則，壓電振子通電時，水被電解，形成正、負(fù)電荷的導(dǎo)體，將壓電陶瓷片擊穿，損壞壓電振子，因此，制約了壓電泵的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型公開一種單振子雙腔體無閥壓電泵，目的旨在提高無閥壓電泵輸出性能，解決其輸出流量小、流量輸出波動大、工作效率較低的問題。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下泵體中部為工作腔，絕緣壓電振子設(shè)在工作腔內(nèi)，其兩端通過密封墊支撐固定，在泵體的軸向中部設(shè)有兩個圓錐孔形狀的進(jìn)水口，進(jìn)水口與工作腔連通，在工作腔的上部還設(shè)有橫向的緩沖腔，緩沖腔另一端接出水通道，由進(jìn)水通道、工作腔、緩沖腔及出水通道構(gòu)成雙腔的水流通道，經(jīng)絕緣處理的圓形復(fù)合型壓電振子進(jìn)行驅(qū)動，壓電振子在正弦交變電信號的激勵下將產(chǎn)生上下的彎曲振動變形，從而使兩個泵腔的體積發(fā)生增大和減小的交替變化，又由于流體在流過兩個圓錐進(jìn)水口時存在一定的流量差，最終在宏觀上實現(xiàn)了流體在出水通道的連續(xù)吸入和排出。
壓電振子為絕緣密封結(jié)構(gòu)，不與水直接接觸，因此，可充分利用了壓電振子兩個側(cè)面分別與泵體構(gòu)成兩個工作腔，提高了壓電泵的工作效率。
壓電振子在整個周期變形過程中，雙腔體壓電泵左、右出水口一直在交替排水，同時左、右進(jìn)水口一直在交替進(jìn)水。即一個振動周期內(nèi)，吸水兩次、排水兩次，也就是在左進(jìn)水口吸水的同時，右出水口進(jìn)行排水，反之亦然，吸水與排水同時進(jìn)行，使吸水、排水周期縮短一倍而單振子單腔體壓電泵，當(dāng)壓電振子向左、右彎曲變形，即一個振動周期內(nèi)，吸水一次，排水一次。因此理論上單振子雙腔體壓電泵輸出流量比單振子單腔體壓電泵的輸出流量提高一倍。
本實用新型的積極效果在于采用絕緣壓電振子結(jié)構(gòu)，一個壓電振子將工作腔變成兩個工作腔，兩個腔體在一個振動周期內(nèi)交叉工作，一個腔體輸出，緊接另一腔體輸出，使輸出流體形成一個輸出流，從而實現(xiàn)連續(xù)低脈動輸出，避免單腔壓電泵只能半個振動周期工作，造成出流斷續(xù)，沖擊大、不平穩(wěn)、脈動輸出嚴(yán)重缺欠。本實用新型從驅(qū)動部分入手，充分利用壓電振子產(chǎn)生的變形，有效利用壓電振子在一個周期內(nèi)做功的次數(shù)，提高無閥壓電泵輸出流量、工作效率，而且使輸出流量趨于平穩(wěn)。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1所示，由泵體1、絕緣壓電振子5、密封墊6、進(jìn)水口4、出水通道2、緩沖腔3等構(gòu)成本實用新型，其中，在泵體1的中部開設(shè)有工作腔7，經(jīng)特殊絕緣處理的圓形復(fù)合型絕緣壓電振子5裝置在工作腔7內(nèi)，其兩端通過密封墊6支撐固定，在泵體1的軸向中部設(shè)有兩個圓錐孔形狀的左、右進(jìn)水口4，進(jìn)水口4與工作腔7連通，在工作腔7的上部還設(shè)有橫向的左、右緩沖腔3，緩沖腔3另一端接左、右出水通道2由泵體1的頂部引出，由進(jìn)水口4、工作腔7、緩沖腔3及出水通道2構(gòu)成雙腔的水流通道，
權(quán)利要求1.一種單振子雙腔體無閥壓電泵，其特征在于泵體中部為工作腔，絕緣壓電振子設(shè)在工作腔內(nèi)，其兩端通過密封墊支撐固定，在泵體的軸向中部設(shè)有兩個圓錐孔形狀的進(jìn)水口，進(jìn)水口與工作腔連通，在工作腔的上部還設(shè)有橫向的緩沖腔，緩沖腔另一端接出水通道，由進(jìn)水通道、工作腔、緩沖腔及出水通道構(gòu)成雙腔的水流通道。
專利摘要本實用新型公開一種單振子雙腔體無閥壓電泵，泵體軸心為工作腔，絕緣壓電振子設(shè)在工作腔內(nèi)，泵體的軸向中部設(shè)有兩個進(jìn)水口與工作腔連通，在工作腔的上部還設(shè)有橫向的緩沖腔，其另一端接出水通道，由進(jìn)水通道、工作腔、緩沖腔及出水通道構(gòu)成雙腔的水流通道，壓電振子在正弦交變電信號的激勵下將產(chǎn)生上下的彎曲振動變形，從而使兩個泵腔的體積發(fā)生增大和減小的交替變化，又由于流體在流過兩個圓錐進(jìn)水口時存在一定的流量差，最終在宏觀上實現(xiàn)了流體在出水通道的連續(xù)吸入和排出。采用絕緣壓電振子結(jié)構(gòu)將工作腔變成兩個工作腔，實現(xiàn)連續(xù)低脈動輸出，提高無閥壓電泵輸出流量、工作效率，而且使輸出流量趨于平穩(wěn)。
文檔編號F04B43/02GK2818843SQ200520029248
公開日2006年9月20日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者吳麗萍, 吳銀柱, 曾平, 程光明, 楊志剛 申請人:吳麗萍