一种腔阀一体式压电泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种腔阀一体式压电泵，由压电振子作为驱动原件，其特征在于还包括一体式腔阀部件，其中：所述压电振子安装在一体式腔阀部件的一侧，所述一体式腔阀部件上与压电振子对应位置布置一腔体沉槽，压电振子安装后与腔体沉槽构成密封腔体即泵腔，腔体沉槽底部布置一导流槽，在所述导流槽的底部布置有腔体的入口和出口；入口处布置入口阀开口，出口处布置出口阀开口；压电振子在交变电压作用下发生往复弯曲变形，引起泵腔体积的变化：泵腔体积增加时，压力降低，入口阀开口打开，出口阀开口关闭，流体从入口流入腔体，泵腔体积减小时，压力增高，入口阀开口关闭，出口阀开口打开，流体从出口流出，形成泵送能力，具有装配简单的优点。
【专利说明】一种腔阀一体式压电栗
【技术领域】
[0001]本发明属于流体输送领域，具体涉及一种腔阀一体式压电泵装置。
【背景技术】
[0002]压电泵是一种由压电振子驱动的微小型容积泵，具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化、便于数字化控制且寿命长等优点，在仪器仪表、检测设备及机械电子领域有广泛的应用前景。现有压电泵包括薄片弯曲直接驱动、叠堆推动隔膜驱动和共振放大驱动几种典型形式，以上类型泵根据阀的种类不同又包括有阀泵和无阀泵，而在液体输送中有阀泵的输出性能明显强于无阀泵。由于压电泵腔体容积变化量较小，对单向阀截止性要求比传统电磁式或活塞式高，随着阀尺寸的减小，阀各部件之间及阀与泵体或腔体间的装配精度成为制约有阀压电泵进一步小型化的瓶颈问题。
【发明内容】
[0003]为了解决目前压电泵微小型化过程中阀装配复杂、装配精度要求高引起的不便于大规模生产问题，提出了一种腔阀一体式压电泵，该压电泵包括两个部件，即压电振子和一体式腔阀部件，其中阀和腔体为同一部件，无装配过程，在小型化过程中具有装配简单、装配精度要求低等特点，适合于规模化工业生产。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]本发明一种腔阀一体式压电泵，包括压电振子和一体式腔阀部件，特征在于阀和腔体为同一部件，其中:
[0006]压电振子安装在一体式腔阀部件的一侧，与一体式腔阀部件构成密封腔体，在交变电压的作用下，压电振子发生往复的弯曲变形，形成密封腔体体积的增加和减小；
[0007]所述一体式腔阀部件由橡胶材料或橡胶与塑料材料复合制成，在于压电振子对应位置布置一腔体槽，压电振子安装后与腔体槽构成密封腔体即泵腔，腔体底部布置一导流槽，腔体的入口和出口布置在导流槽底部，所述导流槽用于减小从入口到出口的流阻；所述入口为一内部带有入口沉孔的柱体结构，布置于导流槽一端，所述入口柱体结构底面位于腔体底面与导流槽底面之间，在入口沉槽底面与导流槽底面之间布置有一入口阀开口，所述入口阀开口所在平面与入口柱体底面形成一入口悬臂梁结构，当腔体内部压力减小时，入口悬臂梁发生弯曲变形，入口阀开口打开，流体可从入口阀开口流入泵腔；所述出口为一内部带有出口沉孔的柱体结构，所述柱体结构的开口端布置于导流槽底面上，所述出口圆柱结构的未开口一侧位于泵体外侧，所述出口沉孔底面位于泵体外侧表面与出口柱体底面之间，所述未开口一侧端部具有径向收缩区域，收缩区域开始截面位于出口沉孔底面与泵体外侧表面之间，在收缩区域开始截面与出口沉槽底面之间布置有出口阀开口，出口阀开口与出口圆柱底面之间形成出口悬臂梁结构，当腔体内部压力增加时，出口悬臂梁发生弯曲变形，出口阀开口打开，流体可从出口阀开口流出泵腔。
[0008]工作时，压电振子在交变电压的作用下发生往复的弯曲变形，腔体的体积随着压电振子的运动而增加和减小。腔体体积增加时，腔体内部压力减小，入口阀开口打开，出口阀开口关闭，流体从入口经入口阀开口流入腔体；腔体体积减小时，腔体内部压力增加，入口阀开口关闭，出口阀开口打开，流体经出口阀开口从出口流出，形成泵送能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明一种腔阀一体式压电泵示意图。
[0010]图2是本发明一种腔阀一体式压电泵结构示意图。
[0011]图3是本发明实施方案中所使用一体式腔体部件结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]参照图1，本发明的腔阀一体式压电泵由压电振子I和一体式腔阀部件2构成，其中:
[0013]压电振子I安装在一体式腔阀部件2的一侧；所述一体式腔阀部件2为一橡胶材料或橡胶与塑料材料复合制成，所述一体式腔阀部件上布置有振子安装槽21，压电振子I安装在所述振子安装槽21内，在振子安装槽21中心布置一腔体沉槽22，压电振子I安装后与腔体沉槽22构成密封腔体即泵腔，腔体沉槽22底部布置一导流槽23，腔体的入口 24和出口 25布置在导流槽23底部；所述入口 24为一内部带有入口沉孔241的柱体结构，布置于导流槽23 —端，所述入口柱体结构底面242位于腔体沉槽22底面与导流槽23底面之间，在入口沉孔241底面与导流槽23底面之间布置有一入口阀开口 243 ;所述出口 25为一内部带有出口沉孔251的柱体结构，所述柱体结构的开口端布置于导流槽23的底面上，所述出口圆柱结构的未开口一侧位于泵体外侧，所述出口沉孔251底面位于泵体外侧表面26与出口柱体底面252之间，所述未开口一侧端部具有径向收缩区域253，收缩区域开始截面254位于出口沉孔251底面与泵体外侧底面26之间，在收缩区域开始截面254与出口沉槽251底面之间布置有出口阀开口 255。
【权利要求】
1.一种腔阀一体式压电泵，由压电振子(I)作为驱动原件，其特征在于还包括一体式腔阀部件(2)，其中: 所述压电振子(I)安装在一体式腔阀部件(2)的一侧，在所述一体式腔阀部件(2)上与压电振子(I)对应位置布置一腔体沉槽(22)，压电振子I安装后与腔体沉槽(22)构成密封腔体即泵腔，腔体沉槽(22)底部布置一导流槽(23)，在所述导流槽(23)的底部布置有腔体的入口(24)和出口(25);所述入口(24)为一内部带有入口沉孔(241)的柱体结构，布置于导流槽(23)的一端，所述入口(24)柱体结构底面(242)位于腔体沉槽(22)底面与导流槽(23)底面之间，在入口沉孔(241)底面与导流槽(23)底面之间布置有一入口阀开口(243);所述出口(25)为一内部带有出口沉孔(251)的柱体结构，开口端布置于导流槽(23)的底面上，所述出口沉孔(251)底面位于泵体外侧表面(26)与出口柱体底面(252)之间，出口(25)柱体结构未开口一侧端部具有径向收缩区域(253)，收缩区域开始截面(254)位于出口沉孔(251)底面与泵体外侧底面(26)之间，在收缩区域开始截面(254)与出口沉孔(251)底面之间布置有出口阀开口(255)。
2.根据权利要求1所述的腔阀一体式压电泵，其特征在于:所述压电振子可以是一片压电陶瓷薄片材料与弹性基板粘接形成的单晶片压电振子，也可以是两片压电陶瓷薄片材料与弹性基板粘接形成的双晶片压电振子。
【文档编号】F04B43/04GK104019018SQ201410266778
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】吴越, 杨志刚, 董景石, 范尊强, 李蒙蒙, 刘月行 申请人:吉林大学