[實用新型]壓電疊堆泵

無效

• 申請號: 200820071250.4
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN201162654Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 劉建芳;劉勇;劉曉論;楊志剛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F04B43/02
• 分類號: F04B43/02;H01L41/083
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本實用新型屬微電子機械領域，特別指壓電驅動器。

背景技術

壓電驅動器已經有近百年的發展歷史，它被廣泛用于各類力、位移、加速度、振動、沖擊傳感器和與之相應的致動器。基于壓電驅動原理設計制造的流體泵，稱為壓電泵。壓電泵是壓電驅動器的重要分支。該類泵具有相當廣泛的應用領域，在醫療、化學分析、航空航天以及汽車發動機燃料供給等領域都有應用。常見的壓電泵多為壓電片式，該形式的泵的優點是結構簡單，制作成本低；由于壓電片輸出力小、輸出位移易受負載影響，故壓電片式壓電泵輸出壓力低、輸出精度低、承載能力相對較弱。

發明內容

本實用新型提供一種壓電疊堆泵，以解決壓電片式壓電泵中壓電片輸出力小、輸出位移易受負載影響、輸出精度低、承載能力相對較弱的問題。本實用新型采取的技術方案是：疊堆支撐體與支座固定連接，一組蝶形彈簧套接在活塞上，兩個固定螺母與活塞螺紋連接，壓電疊堆置于固定螺母上，預緊螺釘與疊堆支撐體后部固定連接，下蓋將閥座、金屬密封膜片與支座固定連接，活塞與該金屬密封膜片固定粘接，進水口單向閥與閥座固定連接，出水口單向閥與閥座固定連接，金屬密封膜片與閥座形成工作腔，下蓋與閥座間形成緩沖腔，在下蓋上有進水口與出水口、分別與緩沖腔連接，該進水口和出水口錐角為30～40度。

壓電疊堆的預緊力可通過預緊機構進行調節；蝶形彈簧具有較小的體積和較大的剛度，可讓疊堆產生較大的回復力，縮短回復時間，縮小了設計所需的空間；金屬密封膜片與活塞粘合在一起，在外加激勵作用下疊堆推動活塞，活塞帶動金屬密封膜片上下運動從而實現泵腔容積變化，工作腔底部裝有兩個單向閥，為進水口單向閥和出水口單向閥，分別連通進、出水口。當腔體容積增大時進口閥開啟、出口閥關閉，液體流入；當腔體容積減小時出口閥開啟、進口閥關閉，液體泵出；如此循環以實現液體的連續單向流動。特別地，通過設計和計算，選取合適的彈簧剛度和活塞質量，可將系統的固有頻率設計到所需頻率附近，當系統工作于共振頻率時可成倍增加泵的流量。該泵工作于正弦波時噪聲最小，工作于矩形波時效果最好。

本實用新型優點在于：利用輸出力大、變形大的疊堆驅動，采用活塞加金屬密封膜片的腔體結構，既提高了腔體變形面積又實現了良好的密封效果，同時由于金屬密封膜片有一定的剛度，與其他密封方式相比極大地降低了壓力損失，緩沖腔可減小液體對閥片的沖擊有利于防止被輸送液體空化，減少能量損失；因此該泵可實現大流量和高壓力輸出。

本實用新型是一種結構簡單、大流量、高輸出壓力、工藝簡單、性能穩定，精度較高的新型壓電疊堆泵。它可以大范圍的提高頻率和輸出壓力，精確控制輸出流量。能廣泛應用于工業自動化中的輸液、供油、加工設備中的清洗，科研、實驗室、化工制劑等方面的精密計量，儀器、儀表的排熱、冷卻系統，筆記本電腦和計算機中CPU的冷卻系統，以及家用電器、空調等產品。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

疊堆支撐體3與支座6固定連接，一組蝶形彈簧7套接在活塞上，固定螺母一4、固定螺母二5與活塞螺紋連接，壓電疊堆2置于固定螺母一4上，預緊螺釘1與疊堆支撐體3后部固定連接，下蓋12將閥座13、金屬密封膜片9與支座固定連接，活塞8與該金屬密封膜片固定粘接，進水口單向閥11與閥座固定連接，出水口單向閥10與閥座固定連接，金屬密封膜片與閥座形成工作腔15，下蓋與閥座間形成緩沖腔14，在下蓋上有進水口16與出水口17、分別與緩沖腔連接，該進水口和出水口錐角為30～40度。