[go: up one dir, main page]

CN110439789A - 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法 - Google Patents

单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110439789A
CN110439789A CN201910652831.XA CN201910652831A CN110439789A CN 110439789 A CN110439789 A CN 110439789A CN 201910652831 A CN201910652831 A CN 201910652831A CN 110439789 A CN110439789 A CN 110439789A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
pump
outlet
piezoelectric vibrator
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910652831.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110439789B (zh
Inventor
孙晓锋
武之炜
黄成�
陈永将
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Institute of Technology
Original Assignee
Changzhou Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Institute of Technology filed Critical Changzhou Institute of Technology
Priority to CN201910652831.XA priority Critical patent/CN110439789B/zh
Publication of CN110439789A publication Critical patent/CN110439789A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110439789B publication Critical patent/CN110439789B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F04B43/043—Micropumps
    • F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法，由上至下依此设置的固定压电振子的上盖、中间体、密封作用的下盖；中间体设有圆柱形腔体结构和被动截止阀；泵腔位于中间体内，圆形压电振子位于圆柱形腔体内，其下部的与进口接头连接的进口阀位于圆柱形腔体的中心轴线上，使得进口管的轴线与压电振子垂直，形成轴向进流方式；出口接头安装在上盖上，通过出口连接通道连接与泵腔连接，出口管方向与阀开启方向一致。本发明将进口阀安装在圆柱体泵腔的中心位置，即腔内压差变化最大处，增大阀的开启程度，增加出流能力；将出口阀安装在圆柱体泵腔外，有利于输送液体时气泡的排出，将进出口管的轴线与压电振子表面垂直，减少流动过程中的能量损耗。

Description

单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法
技术领域
本发明涉及领域流体机械领域，尤其涉及一种单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法。
背景技术
有阀压电泵是利用压电振子在交变电压作用下产生往复振动，泵腔容积的变化在被动截止阀两侧形成不断变化的压差，驱动流体从泵的进口阀处流入，出口阀处流出。在相同条件下增大阀的开启程度和减小流体在腔体内流动的能量损失会增加压电泵的净输出流量。
现有单腔压电泵受压电振子驱动能力限制，输送液体时自吸性能差，对腔内气泡的排出能力不强，残存气泡影响泵的稳定输出。在结构设计上，当前单腔压电泵的进出口阀一般均位于圆柱体泵腔内，在位置上以圆柱体泵腔轴线为对称轴对称分布，这使得阀的位置不处在泵腔内压强差的最大处，限制了阀的最大开启程度，影响了泵的输出能力。
发明内容
1、本发明的目的
本发明解决的技术问题就是通过设计改变阀在泵腔内的位置以增大作用在阀两侧的压差，同时改变进出口流体的流进流出方向减小流动过程中能量损失，从而增加压电泵的输出流量。
2、本发明所采用的技术方案
本发明公开了一种单腔轴流式有阀压电泵，由上至下依此设置的固定压电振子的上盖、中间体、密封作用的下盖；中间体设有圆柱形腔体结构和被动截止阀；
泵腔位于中间体内，圆形压电振子位于圆柱形腔体内，其下部的与进口接头连接的进口阀位于圆柱形腔体的中心轴线上，使得进口管的轴线与压电振子垂直，形成轴向进流方式；
出口接头安装在上盖上，通过出口连接通道连接与泵腔连接，出口管方向与阀开启方向一致。
更进一步，还包括多级密封圈，分别设在进出口处以及通道连接处，保持密封。
更进一步，通过螺栓固定上盖。
一种单腔轴流式有阀压电泵驱动方法，交变电压作用在压电振子上工作的一个周期内，当圆形压电振子向上振动时，泵腔容积变大，作用在进口阀的外部环境压力大于泵腔内部压力，进口阀逐渐打开，流体通过进口进入泵腔；
当压电振子向下振动时，泵腔容积变小，作用在进口阀的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐关闭，同时作用在出口阀的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐打开，流体通过出口流出；
采用圆形压电振子，泵腔体容积变化的截面可近似的看作抛物面，在同一时刻，处于泵腔中心处腔体容积变化量最大，然后向四周固定边缘处逐渐变小，因此腔体内的瞬时压强变化呈现梯度分布，为中心处最大，向四周固定边缘处逐渐变小；将进口阀安置在泵腔中心处，使得阀两侧的压差为瞬时最大值；同时将出口阀安置在泵腔外，通过出口连接通道与泵腔相连。
3、本发明所采用的有益效果
(1)本发明将进口阀安装在圆柱体泵腔的中心位置，即腔内压差变化最大处，增大阀的开启程度，增加出流能力，同时将出口阀安装在圆柱体泵腔外，有利于输送液体时气泡的排出。将进出口管的轴线与压电振子表面垂直，保证流体的流动方向与振子振动方向一致，减少流动过程中的能量损耗，提高流量输出。
(2)本发明加大了作用在进口阀两侧的压差，增加了阀的开启程度。
(3)本发明输送流体从轴向流入和流出，减少流体流动过程中能量损耗，增加输出流量。
附图说明
图1为压电泵结构装配图；
图2为单腔轴流式压电泵外观图；
图3为中间体正反面视图；
图4为上盖与下盖正反面视图。
1-紧固螺栓2-上盖3-泵腔4-进口阀5-圆形压电振子6-密封圈一7-出口接头8-密封圈二9-下盖10-密封圈三11-进口接头12-出口连接通道13-出口阀14-中间体15-密封圈四。
具体实施方式
下面结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实例作进一步地详细描述。
实施例
本发明公开了一种单腔体轴流式有阀压电泵。泵体结构主要由三部分构成，即固定压电振子的上盖、带有腔体结构和被动截止阀的中间体和起压紧和密封作用的下盖。
如图1-4所示，交变电压作用在压电振子上工作的一个周期内，当圆形压电振子5向上振动时，泵腔3容积变大，作用在进口阀4的外部环境压力大于泵腔内部压力，进口阀逐渐打开，流体通过进口11进入泵腔。当压电振子向下振动时，泵腔容积变小，作用在进口阀的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐关闭，同时作用在出口阀13的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐打开，流体通过出口7流出。由于采用圆形压电振子，泵腔体容积变化的截面可近似的看作抛物面，在同一时刻，处于泵腔中心处腔体容积变化量最大，然后向四周固定边缘处逐渐变小，因此腔体内的瞬时压强变化呈现梯度分布，为中心处最大，向四周固定边缘处逐渐变小。将进口阀安置在泵腔中心处，可保证作用在阀两侧的压差为瞬时最大值。同时将出口阀安置在泵腔外，通过出口连接通道12与泵腔相连，可避免在狭小泵腔内进出口流体相互干扰，影响流体的净输出流量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种单腔轴流式有阀压电泵，其特征在于：由上至下依此设置的固定压电振子的上盖、中间体、密封作用的下盖；中间体设有圆柱形腔体结构和被动截止阀；
泵腔位于中间体内，圆形压电振子位于圆柱形腔体内，其下部的与进口接头连接的进口阀位于圆柱形腔体的中心轴线上，使得进口管的轴线与压电振子垂直，形成轴向进流方式；
出口接头安装在上盖上，通过出口连接通道连接与泵腔连接，出口管方向与阀开启方向一致。
2.根据权利要求1所述的单腔轴流式有阀压电泵，其特征在于：还包括多级密封圈，分别设在进出口处以及通道连接处，保持密封。
3.根据权利要求1所述的单腔轴流式有阀压电泵，其特征在于：通过螺栓固定上盖。
4.一种使用权利要求1所述的压电泵的单腔轴流式有阀压电泵驱动方法，其特征在于：交变电压作用在压电振子上工作的一个周期内，当圆形压电振子向上振动时，泵腔容积变大，作用在进口阀的外部环境压力大于泵腔内部压力，进口阀逐渐打开，流体通过进口进入泵腔；
当压电振子向下振动时，泵腔容积变小，作用在进口阀的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐关闭，同时作用在出口阀的外部环境压力小于泵腔内部压力，出口阀逐渐打开，流体通过出口流出；
采用圆形压电振子，泵腔体容积变化的截面可近似的看作抛物面，在同一时刻，处于泵腔中心处腔体容积变化量最大，然后向四周固定边缘处逐渐变小，因此腔体内的瞬时压强变化呈现梯度分布，为中心处最大，向四周固定边缘处逐渐变小；将进口阀安置在泵腔中心处，使得阀两侧的压差为瞬时最大值；同时将出口阀安置在泵腔外，通过出口连接通道与泵腔相连。
CN201910652831.XA 2019-07-19 2019-07-19 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法 Active CN110439789B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652831.XA CN110439789B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652831.XA CN110439789B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110439789A true CN110439789A (zh) 2019-11-12
CN110439789B CN110439789B (zh) 2021-03-23

Family

ID=68430758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910652831.XA Active CN110439789B (zh) 2019-07-19 2019-07-19 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110439789B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112832992A (zh) * 2021-02-26 2021-05-25 陕西科技大学 一种有阀混合型压电泵
CN114483548A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 常州工学院 一种单腔三振子压电泵及驱动方法
CN117738888A (zh) * 2023-12-12 2024-03-22 汉得利（常州）电子股份有限公司 一种微型压电泵、流体循环系统及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1378041A (zh) * 2002-05-20 2002-11-06 张建辉 高频阀压电泵及其泵腔设计方法
CN201162655Y (zh) * 2007-12-07 2008-12-10 吉林大学 单腔双振子压电泵
CN101634291A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 微创医疗器械(上海)有限公司 一种泵的输出液量的控制系统及控制方法
CN101666307A (zh) * 2009-09-15 2010-03-10 南京航空航天大学 一种漏斗形阀压电泵及其工作方法
CN103321881A (zh) * 2013-06-19 2013-09-25 重庆中镭科技有限公司 一种采用多轴向纤维增强树脂垫片的压电泵振子
CN108691751A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 深圳市华简泵业科技有限公司 膜片阀压电泵
CN109578253A (zh) * 2018-09-12 2019-04-05 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 多级高频压电泵及其控制系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1378041A (zh) * 2002-05-20 2002-11-06 张建辉 高频阀压电泵及其泵腔设计方法
CN201162655Y (zh) * 2007-12-07 2008-12-10 吉林大学 单腔双振子压电泵
CN101634291A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 微创医疗器械(上海)有限公司 一种泵的输出液量的控制系统及控制方法
CN101666307A (zh) * 2009-09-15 2010-03-10 南京航空航天大学 一种漏斗形阀压电泵及其工作方法
CN103321881A (zh) * 2013-06-19 2013-09-25 重庆中镭科技有限公司 一种采用多轴向纤维增强树脂垫片的压电泵振子
CN108691751A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 深圳市华简泵业科技有限公司 膜片阀压电泵
CN109578253A (zh) * 2018-09-12 2019-04-05 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 多级高频压电泵及其控制系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112832992A (zh) * 2021-02-26 2021-05-25 陕西科技大学 一种有阀混合型压电泵
CN114483548A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 常州工学院 一种单腔三振子压电泵及驱动方法
CN114483548B (zh) * 2022-01-24 2024-04-05 常州工学院 一种单腔三振子压电泵及驱动方法
CN117738888A (zh) * 2023-12-12 2024-03-22 汉得利（常州）电子股份有限公司 一种微型压电泵、流体循环系统及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN110439789B (zh) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110439789A (zh) 单腔轴流式有阀压电泵及驱动方法
CN101328879A (zh) 一种阀-振子一体有阀压电泵
CN102691648B (zh) 一种轴对称对数螺旋管无阀压电泵
CN101666307A (zh) 一种漏斗形阀压电泵及其工作方法
CN103016317B (zh) 一种基于附壁效应的三腔无阀压电泵
CN202500816U (zh) 开式旋转喷射泵
CN208734560U (zh) 水淬渣生产用水泵
CN216617831U (zh) 一种半圆柱阻流体锥形腔无阀压电泵
CN205478232U (zh) 压电陶瓷气泵
CN216642415U (zh) 一种多腔连通增压型风囊泵
CN205243923U (zh) 一种水平中开式双吸离心泵
CN202100427U (zh) 非对称流道无阀压电泵
CN206111498U (zh) 具有过滤功能的无阀压电泵
CN211059022U (zh) 一种排水排涝用自吸加强泵
CN205503478U (zh) 高效节能水泵
CN201972900U (zh) 扩散/收缩组合管无阀压电泵
CN201531396U (zh) 一种漏斗形阀压电泵
CN209943060U (zh) 一种基于涡轮结构的具有柔性交错叶片的无阀压电气泵
CN208966621U (zh) 一种新型冲压式农用泵
CN207350973U (zh) 一种太阳能热水器出水调节装置
CN207315747U (zh) 一种代替常规水泵的气压式抽水装置
CN209308105U (zh) 地下水抽取装置
CN203248339U (zh) 一种基于附壁效应的三腔无阀压电泵
CN214007538U (zh) 一种基于诱导轮提升物料的fy长轴液下泵
CN208619316U (zh) 一种气体增压泵

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant