[發明專利]薄膜式小行程壓力發生器

在審

• 申請號: 201410749588.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104454684A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 楊小蘭;崔倩;劉極峰
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00;B30B15/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

技術領域

????本發明涉及一種薄膜式小行程壓力發生器。

背景技術

壓力發生器多用于材料的壓力加工。通常用液壓，螺旋，沖擊等方式產生需要的壓力。這些技術可以很好地滿足需要。但是，對于很大壓力很小行程的需要，通常的壓力機械有以下缺點：1.功能多余；2.價格高；3.體積大。另外一些產生壓力的裝置如汽車的安全氣囊，救護用的氣囊等由于表面曲率半徑太大不能承受大的壓強。

發明內容

本發明的目的是提供一種薄膜式小行程壓力發生器，通過改變容納液體或空氣的薄膜密閉空間，來產生產生壓力和位移，可以滿足小行程的需要，解決現有技術中存在的上述問題。

本發明的技術解決方案是：

一種薄膜式小行程壓力發生器，包括兩個相互平行的剛性平板一、剛性平板二、柔性材料制成的薄膜，剛性平板一、剛性平板二相向的兩面分別為A`面、B`面，兩剛性平板可作垂直于A`面的相對運動；

A`面、B`面分為三個區域：與薄膜或液體始終接觸的區域Ⅰ；與薄膜或液體始終不接觸的區域Ⅱ；其它為區域Ⅲ；區域Ⅰ和區域Ⅱ不連通，薄膜僅在區域Ⅰ與剛性平板密封連接，連接的方法是粘接、法蘭壓緊連接，即薄膜與設有通道的剛性平板，在非通道區域，薄膜與剛性平板粘接；薄膜或通過螺釘、法蘭壓緊，使薄膜單獨或與剛性平板共同形成密閉空間，兩剛性平板和薄膜形成了一個密閉的空間，經一通道進出這一密閉空間，使密閉空間的液體體積和壓強變化，產生壓力。

????進一步地，密閉空間通過通道、管道連通流體泵，流體泵通過開關閥和管道，向密閉空間注入流體，開關閥將密閉空間的流體排出。

????進一步地，薄膜與未設置通道的剛性平板的粘接面積為小于密閉空間的最大截面面積。

????進一步地，區域Ⅱ的截面為半圓或半橢圓。

該薄膜式小行程壓力發生器，A`面、B`面為互相平行的平面，采用不滲漏不易伸長的柔性薄膜，形成一個容納液體的可變容積的密閉空間，以及用來向密閉空間注入液體的壓力源和控制裝置。兩個剛性平板相向的兩個面之間只有很小的距離。隨著流體的注入，在內部壓強的作用下，薄膜與平板不接觸處的截面是一個半圓，其最大半徑R略大于振幅A。隨著流體的注入，密閉空間內的壓強和容積將發生變化，從而產生壓力和位移，薄膜的應力與成R和流體壓強P成正比，故當R足夠小時就可以滿足需要的壓強。另外，薄膜材料的厚度很小，因此可以產生反復的彎曲而不產生疲勞破壞。此裝置可以滿足小行程的需要。用幾個這樣的裝置串聯可以增大行程。

針對現有技術在需要壓力大，行程小的場合的缺點，本發明提出一種薄膜式小行程壓力發生器。薄膜與A`面、B`面不全接觸，不接觸部分可以自由彎曲。在內部壓強的作用下，薄膜邊緣處將向外凸出，其截面形成一個半圓。其半徑等于R當注入的流體體積增大時，R將增大，即輸出一個運動。當兩剛性構件的相對運動的阻力增大時，密閉空間內的壓強將增大，從而輸出一個力。本發明的特殊之處在于行程很小，薄膜邊緣處的曲率半徑也很小，從而可以允許較大的壓強。壓強的計算公式是：P=σ/R=2σ/C.其中σ是薄膜材料單位長度的拉力，按現有薄膜材料的強度，在R=0.01米時，壓強可以達到10MP/S^a。另外，薄膜材料的厚度很小，從而可經受反復的彎曲而不損害。

本發明的有益效果是：該種薄膜式小行程壓力發生器，改變了常用壓力發生器用于小行程大壓力時功能多余、價格高、體積大的缺點，結構簡單，容易維修，可以用水作介質，在需要的壓力小時，可以用空氣作為介質。

附圖說明

????圖1是本發明實施例的結構示意圖；?

圖2是實施例薄膜與剛性平板二法蘭固定的結構示意圖；

圖3是實施例通過泵連接蓄液池的結構示意圖；?

圖4是實施例應用與壓力機的結構示意圖；

其中：1-小齒輪，2-電動機，3-復合輪，4-上滑塊，5-彈性擋圈，6-立柱，7-下滑塊7，8-薄膜，9-底座，10-鏈輪，11-電機座，12-鏈條，13-安全閥，14-管道，15-泵，16-截止閥，17-蓄液池，18-剛性平板一，19-剛性平板二。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。

實施例