一種腔閥一體式壓電泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型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流槽，在所述導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，出口閥開口關閉，流體從入口流入腔體，泵腔體積減小時，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)領域】
[0001] 本實用新型屬于流體輸送領域，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、檢測設備及機械電子領 域有廣泛的應用前景?，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，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0005] 本實用新型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合制成，在于壓電振子對應 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，腔體底部布置一導流 槽，腔體的入口和出口布置在導流槽底部，所述導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)，布置于導流槽一端，所述入口柱體結(jié)構(gòu)底面位于 腔體底面與導流槽底面之間，在入口沉槽底面與導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是本實用新型一種腔閥一體式壓電泵示意圖。
[0010] 圖2是本實用新型一種腔閥一體式壓電泵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3是本實用新型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，本實用新型的腔閥一體式壓電泵由壓電振子1和一體式腔閥部件2構(gòu) 成，其中：
[0013] 壓電振子1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1 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1安裝 后與腔體沉槽22構(gòu)成密封腔體即泵腔，腔體沉槽22底部布置一導流槽23,腔體的入口 24 和出口 25布置在導流槽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底面與導流槽23底面之 間，在入口沉孔241底面與導流槽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（1)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（1)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（1)對應位置布置一腔體沉槽（22)，壓電振子1安裝后與腔體沉槽（22)構(gòu)成密 封腔體即泵腔，腔體沉槽（22)底部布置一導流槽（23)，在所述導流槽（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 導流槽（23)底面之間，在入口沉孔（241)底面與導流槽（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】F04B43/04GK203867834SQ201420319458
【公開日】2014年10月8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