一種鈸型泵體壓電泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于流體輸送領域，具體涉及一種鈸型栗體壓電栗裝置。
【背景技術】
[0002]壓電栗是一種利用壓電致動器交變往復振動來驅動流體的容積栗，具有結構簡單、無電磁干擾、成本低、可大批量生產等優點，在藥物輸送、微電子冷卻系統以及燃料輸送系統等領域均具有廣泛的應用前景。壓電隔膜栗根據閥的有無分為無閥壓電隔膜栗和有閥壓電隔膜栗，有閥壓電隔膜栗由可分為主動閥壓電隔膜栗和被動閥壓電隔膜栗，主動閥壓電隔膜栗的輸出性能以及閥的截止性好，但結構復雜，而被動壓電隔膜栗的結構簡單，缺點是閥的截止性較差。然而，以往壓電栗都是依靠壓電致動器往復彎曲變形來改變栗腔容積，由于壓電致動器的變形微小，導致栗腔容積變化量小，壓電栗輸出性能有限。
【發明內容】
[0003]為了提高壓電栗的輸出性能，提出了一種鈸型栗體壓電栗，該壓電栗的栗體由彈性材料沖壓成型，栗體形狀為鈸型，上、下栗體之間形成鈸型的栗腔體;通過上、下栗體在環形壓電陶瓷作用下產生的變形使栗腔容積發生改變;上、下栗體與環形壓電陶瓷之間采用粘接連接。壓電栗工作時，上、下栗體在環形壓電陶瓷的作用下產生的變形使栗腔容積產生交替性的增大和減小，配合進、出閥的啟閉或利用管內流動特性來調節流體的輸出方向的進、出口收縮管/擴張管實現對工作流體栗送。當環形壓電陶瓷沿徑向收縮時，配合上、下栗體的變形使栗腔容積增加，外界流體由進口管進入栗腔；當環形壓電陶瓷沿徑向舒張時，配合上、下栗體的變形使栗腔容積減小，栗腔內流體由出口管流出。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]本實用新型一種鈸型栗體壓電栗，包括上栗體、下栗體、進口管、出口管、進口閥、出口閥和環形壓電陶瓷，其特點在于:上栗體和下栗體由彈性材料沖壓成型，形狀呈鈸型，中間形成鈸型的栗腔體，上、下栗體隨環形壓電陶瓷沿徑向的往復伸縮而產生相應變形，從而使栗腔容積交替地增大和減小，實現壓電栗對工作流體的栗送。
[0006]所述壓電栗上、下栗體與環形壓電陶瓷的連接方式為粘接連接;環形壓電陶瓷的變形方式為沿徑向伸縮變形;環形壓電陶瓷外可以包裹一層彈性材料以隔絕其與栗腔內流體的接觸，便于壓電栗輸送各種不同的流體。
[0007]所述進口管、出口管可被替換為利用管內流動特性來調節流體的輸出方向的進口收縮管/擴張管、出口收縮管/擴張管，并省略進口閥、出口閥的使用，組成一種鈸型栗體無閥壓電栗。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型一種鈸型栗體壓電栗的結構示意圖。
[0009]圖2是本實用新型一種鈸型栗體壓電栗的第一工作示意圖。
[0010]圖3是本實用新型一種鈸型栗體壓電栗的第二工作示意圖。
[0011 ]圖4是本實用新型一種鈸型栗體無閥壓電栗的結構示意圖。
[0012]其中:I一上栗體;2—下栗體;3—環形壓電陶瓷;4一進口閥；5—出口閥；6—進口管;7—出口管;8—下栗腔;9一上栗腔;1—進口收縮管/擴張管；11 一出口收縮管/擴張管。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1，本實用新型鈸型栗體壓電栗由上栗體1、下栗體2、進口管6、出口管7、進口閥4、出口閥5和環形壓電陶瓷3構成，其中:下栗體2與環形壓電陶瓷3構成下栗腔8;上栗體I與環形壓電陶瓷3構成上栗腔9。
[0014]鈸型栗體壓電栗的工作原理參照圖2和圖3所示；
[0015]工作時，給環形壓電陶瓷施加一個正弦交流信號，在正弦交流信號的作用下，環形壓電陶瓷沿徑向周期性伸縮變形，帶動上、下栗體產生相應變形，使栗腔容積產生交替性地增大和減小，從而起到栗送流體的目的。由于環形壓電陶瓷3的振動頻率非常高，當環形壓電陶瓷3沿徑向收縮時，上栗腔9與下栗腔8的容積迅速增加，栗腔內壓力減小，進口閥4打開，出口閥5關閉，外界流體經進口管6流入下栗腔8與上栗腔9;當環形壓電陶瓷3沿徑向舒張時，下栗腔8與上栗腔9的容積迅速減小，栗腔內壓力增加，進口閥4關閉，出口閥5打開，上栗腔9與下栗腔8內流體經過出口管7流出栗外。因此，通過環形壓電陶瓷3沿徑向的反復伸縮變形實現流體的單向流動。
[0016]參照圖4，本實用新型鈸型栗體無閥壓電栗，由上栗體1、下栗體2、利用管內流動特性來調節流體的輸出方向的進口收縮管/擴張管10、出口收縮管/擴張管11和環形壓電陶瓷3構成，其中:下栗體2與環形壓電陶瓷3構成下栗腔8;上栗體I與環形壓電陶瓷3構成上栗腔9。
[0017]工作時，給環形壓電陶瓷施加一個正弦交流信號，在正弦交變信號的作用下，環形壓電陶瓷沿徑向周期性伸縮變形，帶動上、下栗體產生相應變形，使栗腔容積產生交替性地增大和減小，從而起到栗送流體的目的。當環形壓電陶瓷3沿徑向收縮時，上栗腔9與下栗腔8的容積迅速增加，栗腔內壓力減小，外界流體分別由進口收縮管/擴張管10和出口收縮管/擴張管11流入上栗腔9與下栗腔8，由于進出口管的特殊結構，由進口收縮管/擴張管10進入栗腔的流體大于由出口收縮管/擴張管11進入栗腔的流體；當環形壓電陶瓷3沿徑向舒張時，上栗腔9與下栗腔8的容積迅速減小，栗腔內壓力增加，上栗腔9與下栗腔8內流體經過進口收縮管/擴張管10和出口收縮管/擴張管11流出栗外，由于出口收縮管/擴張管11流出栗腔的流體大于由進口收縮管/擴張管10流出栗腔的流體。因此，通過環形壓電陶瓷3沿徑向的反復伸縮變形實現流體的單向流動。
【主權項】
1.一種鈸型栗體壓電栗，包括上栗體(I)、下栗體(2)、進口管(6)、出口管(7)、進口閥(4)、出口閥(5)、環形壓電陶瓷(3)，其特點在于:上栗體(I)和下栗體(2)由彈性材料沖壓成型，栗體外形呈鈸型，中間形成鈸型的栗腔體，鈸型栗體的形狀隨環形壓電陶瓷(3)沿徑向的伸縮而改變，從而使栗腔容積交替地增大和減小，實現壓電栗對工作流體的栗送。2.根據權利要求1所述的鈸型栗體壓電栗，其特征在于:通過所述上栗體(I)和下栗體(2)在環形壓電陶瓷作用下產生變形，通過上栗體(I)和下栗體(2)形狀的改變使栗腔容積產生交替性地增大和減小，從而起到栗送流體的目的。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鈸型泵體壓電泵，包括：上泵體、下泵體、進口管、出口管、進口閥、出口閥和環形壓電陶瓷，其特點在于：上、下泵體形狀呈鈸型，由彈性材料沖壓成型；上、下泵體在環形壓電陶瓷作用下產生的變形可使泵腔容積發生改變；上、下泵體與環形壓電陶瓷之間采用粘接連接；在不使用單向閥時，進、出口管可設置為利用管內流動特性來調節流體的輸出方向的進、出口收縮管/擴張管；壓電泵工作時，通過環形壓電陶瓷沿徑向的往復伸縮帶動上、下鈸型泵體產生的變形使泵腔容積產生交替性地增大和減小，配合進、出口閥的啟閉或利用管內流動特性來調節流體的輸出方向的進、出口收縮管/擴張管實現對工作流體泵送。
【IPC分類】F04B43/04
【公開號】CN205330935
【申請號】CN201620053912
【發明人】董景石, 劉維帥, 劉瑞剛, 陳文華, 吳越, 鄭煒, 楊志剛, 林柏松
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月20日