專利名稱：一種雙腔無(wú)閥壓電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓電泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙腔無(wú)閥壓電泵。
背景技術(shù)：
壓電泵是一種新型流體驅(qū)動(dòng)裝置，它利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)驅(qū)動(dòng)，將傳統(tǒng)電磁泵的驅(qū)動(dòng)電源部分、傳動(dòng)部分及泵體三者制成一體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、薄型、重量輕、耗能低、無(wú)噪聲、無(wú)電磁干擾、工作可靠、單位體積能夠產(chǎn)生較大的輸出功率等的優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于光電子技術(shù)領(lǐng)域的散熱，目前已有的無(wú)閥壓電泵中，當(dāng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的壓電元件，如壓電陶瓷圓盤(pán)直接粘貼于金屬?gòu)椥泽w的泵腔上，則普遍存在流量小、壓力低等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而流量、壓力較大的雙腔無(wú)閥壓電泵。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下一種雙腔無(wú)閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動(dòng)部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動(dòng)部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件，上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成下腔體。
上述技術(shù)方案中，所述彈性金屬為曲面體，曲面體的開(kāi)口端與壓電陶瓷相貼合。
進(jìn)一步的，所述曲面體的曲面為鈸形或弓形體或拱形。
所述驅(qū)動(dòng)部件的壓電陶瓷采用薄圓盤(pán)型結(jié)構(gòu)，沿軸向極化，且上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件所貼合的壓電陶瓷極化方向相反。
所述壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間的貼合面設(shè)置有導(dǎo)電膠或環(huán)氧樹(shù)脂。即壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂或?qū)щ娔z貼合，一方面可粘合壓電陶瓷，另一方面也便于電線的安裝。
所述腔蓋包括對(duì)稱的上腔蓋和下腔蓋，上腔蓋和下腔蓋之間通過(guò)螺栓緊固或通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘接。
所述進(jìn)水口和出水口均設(shè)置于上腔蓋和下腔蓋中，且進(jìn)水口和出水口呈圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)水口的錐頂指向上腔體和下腔體的外部，而出水口的錐頂指向上腔體和下腔體的內(nèi)部。
本發(fā)明提出的壓電泵的驅(qū)動(dòng)部件中壓電元件采用薄圓環(huán)型或薄圓盤(pán)型壓電陶瓷片，鈸型金屬?gòu)椥泽w分為上鈸、下鈸，上、下鈸之間粘貼有雙層薄圓環(huán)型或薄圓盤(pán)型壓電陶瓷片，薄圓環(huán)型或薄圓盤(pán)型壓電陶瓷沿軸向極化，反向粘貼而成偶數(shù)層。
驅(qū)動(dòng)部件是壓電泵的驅(qū)動(dòng)源，本發(fā)明所提出的驅(qū)動(dòng)部件是一種鈸型驅(qū)動(dòng)器，它將圓環(huán)型或薄圓盤(pán)型壓電陶瓷由于逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的軸向振動(dòng)小變形，通過(guò)鈸型復(fù)合體轉(zhuǎn)換、放大為上、下鈸型金屬?gòu)椥泽w沿軸向的大變形，而上、下鈸型金屬?gòu)椥泽w分別與壓電泵的上、下腔蓋構(gòu)成泵的上、下腔體，上、下鈸型金屬?gòu)椥泽w沿軸向的大變形實(shí)際為壓電泵上下腔體體積的較大變化，從而對(duì)流體實(shí)現(xiàn)較大流量的驅(qū)動(dòng)。
上下腔蓋的內(nèi)部為圓柱體，外形為棱柱體或圓柱體，進(jìn)出水口具有圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中錐頂指向腔體內(nèi)部的為出水口，錐頂指向腔體外部的為進(jìn)水口，進(jìn)出水口可以直接在腔蓋上加工而成，也可以加工成獨(dú)立的部件，然后與腔蓋粘貼而成。
雙層壓電陶瓷的共同接觸區(qū)為信號(hào)輸入端，與金屬?gòu)椥泽w接觸區(qū)為信號(hào)輸入端的地線。在交變電流的作用下，鈸型驅(qū)動(dòng)器的鈸型金屬?gòu)椥泽w產(chǎn)生較大的軸向振動(dòng)，通過(guò)改變輸入電壓的頻率或幅值將改變流體的流量和壓力。
本發(fā)明由于采用鈸型金屬?gòu)椥泽w、壓電陶瓷圓環(huán)粘接復(fù)合為一體的轂型驅(qū)動(dòng)部件，本發(fā)明的微型泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量大、壓力高、可靠性高、無(wú)電磁場(chǎng)作用、體積小、微薄型等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3、附圖4所示，由上鈸1、薄型壓電陶瓷圓環(huán)3、4、下鈸6貼合而成微型泵鈸型結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)部件上鈸1、密封膠圈10、上腔蓋12貼合一體形成壓電泵的上腔，其中進(jìn)水口2為上腔的進(jìn)水口，出水口11為上腔的出水口；該驅(qū)動(dòng)部件下鈸6、密封膠圈9、下腔蓋7貼合一體形成壓電泵的下腔，其中進(jìn)水口5為下腔的進(jìn)水口，出水口9為下腔的出水口。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1、附圖2所示，彈性金屬體采用鈸型結(jié)構(gòu)，壓電陶瓷采用圓環(huán)型結(jié)構(gòu)，鈸型彈性金屬體與圓環(huán)型壓電陶瓷通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘接。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，采用了雙層薄圓環(huán)型壓電陶瓷與鈸型金屬?gòu)椥泽w構(gòu)成了泵的鈸型驅(qū)動(dòng)部件，所用壓電陶瓷片為PZT-4，尺寸為Φ40×Φ20×1，壓電陶瓷片之間及壓電陶瓷與金屬?gòu)椥泽w之間采用導(dǎo)電膠粘接，上、下腔蓋的外形為正四棱柱體，尺寸為50×50×10，上、下腔蓋的內(nèi)形為圓柱體，尺寸為Φ40×2，進(jìn)出水口為圓錐體。
權(quán)利要求
1.一種雙腔無(wú)閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動(dòng)部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動(dòng)部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，其特征在于所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件，上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成下腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述彈性金屬為曲面體，曲面體的開(kāi)口端與壓電陶瓷相貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述曲面體的曲面為鈸形或弓形體或拱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部件的壓電陶瓷采用薄圓盤(pán)型結(jié)構(gòu)，且沿軸向極化，且上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件所貼合的壓電陶瓷的極化方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間的貼合面設(shè)置有導(dǎo)電膠或環(huán)氧樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述腔蓋包括對(duì)稱的上腔蓋和下腔蓋，上腔蓋和下腔蓋之間通過(guò)螺栓緊固或通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙腔無(wú)閥壓電泵，其特征在于所述進(jìn)水口和出水口均設(shè)置于上腔蓋和下腔蓋中，且進(jìn)水口和出水口呈圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)水口的錐頂指向上腔體或下腔體的外部，而出水口的錐頂指向上腔體或下腔體的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙腔無(wú)閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動(dòng)部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動(dòng)部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件，上驅(qū)動(dòng)部件和下驅(qū)動(dòng)部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動(dòng)部件與腔蓋形成下腔體。本發(fā)明由于采用鈸型金屬?gòu)椥泽w、壓電陶瓷圓環(huán)或圓盤(pán)粘接復(fù)合為一體的鈸型驅(qū)動(dòng)部件，本發(fā)明的微型泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量大、壓力高、可靠性高、無(wú)電磁場(chǎng)作用、體積小、微薄型等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B43/04GK1908433SQ20061003704
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者張鐵民 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)