一種動閥式壓電泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種動閥式壓電泵，包括泵體和端蓋，其特點在于還包括布置有單向閥的壓電式集成振子，其中：泵體內(nèi)部有空腔結構，其中同向布置有至少兩個集成振子，形成至少一個密封的泵腔；所述集成振子由具有通孔的雙晶片壓電振子外部布置彈性表層構成，所述彈性表層第一側(cè)與通孔對應位置布置有閥口凸臺，另一側(cè)布置有閥口沉孔，在閥口凸臺上布置有一單向閥開口；工作時，集成振子在交變電壓作用下發(fā)生往復的彎曲變形，配合單向閥開口的打開和關閉形成泵送流體的能力，采用這種特殊單向閥開口結構與壓電振子集成的優(yōu)點在于無需裝配過程，所形成的單向閥特性更適合用于壓電泵。
【專利說明】一種動閥式壓電泵

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于流體輸送領域，具體涉及一種動閥式壓電泵裝置。

【背景技術】
[0002] 壓電泵是一種由壓電振子驅(qū)動的容積泵，具有結構簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小 便于微型化、便于數(shù)字化控制且壽命成等優(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。壓電隔膜泵根據(jù)閥構成的不同一般分為兩類，即有閥壓電隔膜泵和無閥壓 電隔膜泵，有閥壓電隔膜泵的性能遠高于無閥壓電隔膜泵，而有閥壓電泵又可分為主動閥 壓電泵和被動閥壓電泵，主動閥壓電泵具有輸送能力強、輸送精度高的特點，但結構復雜成 本高，而被動閥壓電泵結構簡單，但閥的截止性較差，增加截止性時由會增加流體阻力，兩 方面的制約使壓電泵中被動閥效率偏低，是制約被動閥壓電泵性能提升的關鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決目前被動閥壓電泵閥截止性與流阻的相互制約對被動閥壓電泵性能影 響大的問題，提出了一種動閥式壓電泵，該壓電泵由布置有單向閥的壓電式集成振子和泵 體件構成，由于單向閥布置在壓電振子上，單向閥除了與傳統(tǒng)單向閥同樣受到流體作用力 以外，還同時受到壓電振子振動直接傳遞到閥上的力，這種單向閥具有更好的開啟特性和 截止特性，同時該壓電振子與閥的形成方式無需裝配過程，可有效提高壓電泵中單向閥的 精度，同時更適合規(guī)?；a(chǎn)與質(zhì)量控制。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：
[0005] 本實用新型一種動閥式壓電泵，包括泵體、出口端蓋和入口端蓋，其特點在于還包 括布置有單向閥的壓電式集成振子，其中：
[0006] 至少兩個集成振子軸線重合同向布置在泵體內(nèi)，且兩集成振子之間有一間隙，集 成振子與泵體構成至少一個容積可變的密封腔體即泵腔，形成同一泵腔的兩個壓電振子的 彎曲方向相反；所述出口端蓋與第一壓電振子之間有一間隙，與泵體裝配后形成出口緩沖 腔，從泵腔流出的流體首先進入緩沖腔，在出口端蓋上布置有出口管，流體從出口管流出； 所述入口端蓋與第二壓電振子之間有一間隙，與泵體配合后形成入口緩沖腔，流體先流入 入口緩沖腔，再流入泵腔；所述集成振子，由帶通孔的傳統(tǒng)壓電振子表面布置彈性表層構 成，所述集成振子上布置有至少一個單向閥開口，所述單向閥開口布置在一個閥口凸臺結 構上，所述閥口凸臺結構與振子上的通孔對應布置，與凸臺相對的振子另一側(cè)布置一閥口 沉孔，單向閥開口連接閥口沉孔和閥口凸臺外側(cè)區(qū)域，集成振子發(fā)生中心指向閥口凸臺方 向的彎曲變形時，單向閥開口關閉，發(fā)生指向閥口沉孔方向的彎曲變形時，單向閥開口開 啟；
[0007] 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，同一泵腔對應的兩 個集成式振子的運動方向相反，即同時向增加腔體體積或減小腔體體積的方向運動，過程 為：腔體體積增加時，腔體內(nèi)壓力降低，第一壓電振子向閥口凸臺方向運動，第一振子上的 出口單向閥開口關閉，第二壓電振子向閥口沉孔方向運動，第二振子上的入口單向閥開口 開啟，流體從入口緩沖腔流入泵腔，外部流體從入口管進入補充入口緩沖腔內(nèi)流體；腔體體 積減小時，腔體內(nèi)壓力增加，第一壓電振子向閥口沉孔方向運動，第一振子的出口單向閥開 口開啟，第二壓電振子向閥口凸臺方向運動，第二站姿的入口單向閥開口關閉，泵腔內(nèi)流體 從出口單向閥開口流入出口緩沖腔，推動流體從出口管流出，形成一個工作循環(huán)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本實用新型一種動閥式壓電泵結構示意圖。
[0009] 圖2是本實用新型一種動閥式壓電泵的零件裝配關系示意圖。
[0010] 圖3是本實用新型中集成振子的一種典型結構。
[0011] 圖4是本實用新型實施方案中所采用的一種端蓋結構。

【具體實施方式】
[0012] 參照圖1和圖2,本實用新型的動閥式壓電泵是由泵體1、壓電振子2(包括第一集 成振子201和第二集成振子202)、端蓋3 (包括出口端蓋301和出口端蓋302)構成，其中：
[0013] 泵體1為一圓柱型結構，內(nèi)部具有通孔11，所述通孔11的中間段布置有徑向尺寸 減小的臺階12,形成第一臺階面121和第二臺階面122,在第一臺階面121指向通孔11開 口方向一側(cè)的通孔11上布置有第一側(cè)螺紋111，在第二側(cè)臺階面122指向通孔11開口方向 一側(cè)的通孔11上布置有第二側(cè)螺紋112 ;
[0014] 第一集成振子201安裝在通孔11內(nèi)，利用第一臺階面121定位，第二集成振子202 安裝在空空11內(nèi)，利用第二臺階面122定位，第一集成振子201、第二集成振子202和泵體1 形成了壓電泵的腔體4,第一集成振子的閥口凸臺布置在腔體4的外側(cè)為出口單向閥開口， 第二集成振子202的閥口凸臺布置在腔體4的內(nèi)側(cè)為入口單向閥開口；
[0015] 集成振子2結構參考圖3,由具有中心孔213的雙晶片壓電振子21外部布置彈性 表層22構成，所述彈性表層22第一側(cè)與中心孔213對應位置布置有閥口凸臺23,另一側(cè)布 置有閥口沉孔24,所述閥口沉孔24的底面位于彈性表層22外表面與閥口凸臺23的頂面之 間，在閥口凸臺23上布置有一單向閥開口 25，所述單向閥開口連通閥口沉孔24內(nèi)側(cè)與閥口 凸臺23外側(cè)；
[0016] 端蓋3的結構參考圖4,由一圓形殼體端蓋結構31 -側(cè)布置過流管32,另一側(cè)布 置安裝支撐環(huán)形柱體33構成，所述安裝支撐環(huán)形柱體33的外側(cè)柱面布置有端蓋螺紋331， 所述端蓋螺紋331與泵體1上的第一側(cè)螺紋111或112配合；本實施方案中兩處使用了端 蓋3,即出口端蓋301和入口端蓋302,所述出口端蓋301上的螺紋331與泵體的第一側(cè)螺 紋111配合，安裝在腔體1上，所述安裝支撐環(huán)形柱體33將第一集成振子201與第一臺階 面121壓緊，在第一集成振子201、出口端蓋301和泵體1之間形成出口緩沖腔5 ;所述入口 端蓋302上的螺紋331與泵體的第二側(cè)螺紋112配合，安裝在腔體1上，所述安裝支撐環(huán)形 柱體33將第二集成振子202與第二臺階面122壓緊，在第二集成振子202、入口端蓋302和 泵體1之間形成入口緩沖腔6 ;兩側(cè)的出口端蓋301和入口端蓋302裝配完成后，腔體4密 封，完成裝配。
【權利要求】
1. 一種動閥式壓電泵，包括泵體⑴和端蓋（3)，其特點在于還包括布置有單向閥的壓 電式集成振子（2)，其中： 泵體（1)內(nèi)部布置有空腔結構，至少兩個集成振子（2)同向布置在所述泵體（1)內(nèi)部， 與泵體（1)形成密封的泵腔（4)，兩端的集成振子（2)分別與布置于泵體（1)兩端的端蓋 (3)形成出口緩沖腔（5)和入口緩沖腔￠)，所述出口緩沖腔（5)與出口管連接，所述入口 緩沖腔（6)與入口管連接；所述集成振子（2)由具有通孔（213)的雙晶片壓電振子（21)外 部布置彈性表層（22)構成，所述彈性表層22第一側(cè)與通孔（213)對應位置布置有閥口凸 臺（23)，另一側(cè)布置有閥口沉孔（24)，所述閥口沉孔（24)的底面位于彈性表層（22)外表 面與閥口凸臺（23)的頂面之間，在閥口凸臺（23)上布置有一單向閥開口（25)，所述單向閥 開口（25)連通閥口沉孔（24)內(nèi)側(cè)與閥口凸臺（23)夕卜側(cè)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的動閥式壓電泵，其特征在于：所述泵體⑴內(nèi)側(cè)可以布置兩 個集成振子（2)形成一個泵腔（4)，也可以布置η個振子（2)形成n-1個泵腔，其中η大于 3,每個泵腔（4)兩側(cè)的集成振子（2)變形的方向相反。
3. 根據(jù)權利要求1所述的動閥式壓電泵，其特征在于：所述集成振子（1)上可布置一 組閥口凸臺（23)、閥口沉孔（24)和單向閥開口（25)，也可以布置多組閥口凸臺（23)、閥口 沉孔（24)和單向閥開口（25)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的動閥式壓電泵，其特征在于：所述集成振子（1)上一組閥 口凸臺（23)、閥口沉孔（24)上可布置一個單向閥開口（25)，也可以布置多個單向閥開口 (25)。
【文檔編號】F04B43/04GK203867835SQ201420320712
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2014年6月16日
【發(fā)明者】吳越, 鄭煒, 董景石, 楊陽, 劉維帥, 楊志剛, 林柏松 申請人:吉林大學