[發明專利]一種隔膜泵

在審

• 申請號: 201510875109.4
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105370549A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 劉平
• 申請（專利權）人: 劉平
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于流體輸送領域，具體涉及一種隔膜泵裝置。

背景技術

壓電泵隔膜泵是一種由壓電振子驅動的容積泵，具有結構簡單便于大批量生產、體積小便于微型化、便于數字化控制且壽命長等優點。最基本的壓電泵通過片式壓電振子的彎曲變形引起腔體體積變化，結合兩個相反布置的單向閥形成流體定向出流的能力，這種壓電泵由于壓電振子變形量小，在輸送氣液多相流體時性能非常不穩定，而提升該性能的方法是增加泵的壓縮比，即變形量與初始泵腔容積的比。目前有兩種方式：一種是增加壓電材料及其所構成驅動機構的輸出位移，增加腔體變形量，提高壓縮比，在該方面出現了位移放大及利用共振的驅動方式與新結構；另一種是減小泵腔的腔體尺寸，但是隨著腔體體積的減小，當腔體在驅動機構運動方向上的尺寸小于驅動機構的運動幅度時，會出現沖擊振動，降低泵的輸出性能，且大幅度降低壓電振子的使用壽命。

同時，由于壓電泵還具有結構簡單、造價低且易于小型化等方面的優點，非常適合用于一次性或輸送特種液體的場合，但是大部分類型的壓電材料遺棄后對環境會造成不利影響，且不利于發揮壓電陶瓷使用壽命長的特點，即存在環保與材料浪費問題。

發明內容

為了解決傳統壓電泵輸送氣體與多相流體能力差，腔體體積減小后沖擊作用明顯以及壓電泵作用為一次性產品遺棄后對材料的浪費和對環境的污染污染問題，提出了一種壓電懸臂梁驅動的壓電隔膜泵，其動力端與液力端可快速拆分，動力端可重用而液力端可更換，可提高其材料的利用效率。同時，其具有橡膠材料構成的特殊泵腔結構，可有效抑制由于腔體高度減小而造成的壓電材料及其驅動機構所產生的沖擊振動，在提高輸送異相流體性能的同時避免了其腔體小運動受限引起的性能下降與壽命降低問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一種壓電懸臂梁驅動的壓電隔膜泵，包括由基座、壓電懸臂梁構成的動力端和液力端。

基座上有整機安裝孔可將泵與其它結構連接，布置有連接壓電懸臂梁的懸臂安裝孔與墊片，且布置有與泵腔連接的支撐臂。壓電懸臂梁一端固定在基座上，另一端與泵腔連接。所述基座與壓電懸臂梁共同構成動力端。

泵腔由橡膠材料構成的第一側腔體和第二側腔體兩部分通過粘接或邊緣壓緊密封形成封閉空間，其中：第一側腔體外側布置有將壓電懸臂梁輸入力分散的上側支撐塊，支撐塊上布置有與壓電懸臂梁連接用的懸臂安裝孔；第二側腔體外側布置有兩個下側支撐塊，下側支撐塊上布置有與基座支撐臂連接的支撐安裝孔和安裝有單向閥和出入口管的安裝孔，所述出、入口安裝孔底部與腔體內側通過過流孔聯通，流體通過過流孔流入或流出泵腔，在第二側腔體泵腔內部一側兩個過流孔之間布置有用于減小流體在腔體內部流阻的導流槽。所述腔體和安裝在腔體上的單向閥與出、入管口構成了本壓電懸臂梁驅動的壓電隔膜泵中的液力端。

所述懸臂安裝孔、支撐安裝孔中心線相互平行，壓電懸臂梁通過懸臂安裝孔與腔體連接，支撐臂通過支撐安裝孔與腔體連接，施加沿著上述安裝孔中心線方向的力可將動力端和液力端分離或組裝。

設定第一、第二側腔體結合面是水平方向，則腔體隔膜運動方向是豎直方向，壓電懸臂梁與支撐臂在水平面上投影不重合，這種交錯式布置可以保證在壓電懸臂梁發生變形過程中支撐臂不在壓電懸臂梁輸出力作用方向上，當第一側腔體和第二側腔體接觸后，壓電懸臂量的力將使整個腔體發生彈性彎曲變形，腔體的彈性變形將存儲多余的力并在下個工作周期中釋放，可以減小對壓電懸臂梁的沖擊增加其使用壽命。

所述支撐臂可以用支撐壓電懸臂梁替換，此時連接在第一側腔體上的壓電懸臂梁與連接在第二側腔體連接的支撐壓電懸臂梁運動方向相反。

所述壓電懸臂梁可以是一個單晶片壓電懸臂梁，也可以是一個雙晶片壓電懸臂梁；所述單晶片壓電懸臂梁是壓電材料薄片層合到彈性基板上構成的；所述雙晶片壓電懸臂梁是將彈性基板層合在兩個極化方向相同的壓電材料薄片之間構成的。

附圖說明

圖1為本專利的結構示意圖。

圖2為本專利各部件結構與裝配關系圖。

圖3為第二側腔體與其配件結構與裝配關系圖。

具體實施方式

以下結合附圖給出的實施實例對本發明結構及原理做進一步詳細描述。