[實(shí)用新型]壓電閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520430352.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204704455U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖國(guó)選
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖國(guó)選
• 主分類號(hào): F16K31/02
• 分類號(hào): F16K31/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓電閥，包括閥和驅(qū)動(dòng)電路兩部分，所述閥內(nèi)設(shè)置壓電驅(qū)動(dòng)片，驅(qū)動(dòng)電路控制壓電驅(qū)動(dòng)片的動(dòng)作，通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)片控制閥門的開(kāi)啟與關(guān)閉。

背景技術(shù)

使用壓電驅(qū)動(dòng)片控制閥門開(kāi)關(guān)動(dòng)作的壓電閥具有耗能低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有的壓電閥通常用壓電致動(dòng)器（壓電驅(qū)動(dòng)片也是一種壓電致動(dòng)器）直接控制閥芯的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在控制小流量或低壓力的流體的情況下是可以實(shí)現(xiàn)的，但在控制大流量或高壓力流體（例如民用自來(lái)水）的情況下，則需要壓電致動(dòng)器能夠提供大的輸出位移和推力，要達(dá)到此目的，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制作的壓電致動(dòng)器是非常昂貴的，進(jìn)而導(dǎo)致用其制作的壓電閥沒(méi)有推廣普及。

所以要推廣普及壓電閥，特別是要使平民百姓也能用上壓電閥，就必須大幅度地降低壓電閥的成本，也就是要大幅度的降低壓電閥中壓電致動(dòng)器的成本。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和市場(chǎng)需要，已有廠家推出了自己的壓電閥產(chǎn)品，但它們無(wú)一例外的價(jià)格昂貴，其單價(jià)是同規(guī)格電磁閥的數(shù)十甚至上百倍，并且對(duì)所控制的流體也有嚴(yán)格的要求，例如不能用于對(duì)自來(lái)水的控制，否則所用的壓電致動(dòng)器將會(huì)損壞；根據(jù)對(duì)現(xiàn)有專利的檢索結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與壓電閥有關(guān)的技術(shù)均存在與此類似的缺陷。究其原因是由于所用的壓電致動(dòng)器沒(méi)有很好地絕緣隔離被控制流體介質(zhì)。

在壓電閥的高壓力流體應(yīng)用中，有可能由于壓電致動(dòng)器所驅(qū)動(dòng)的閥芯存在輕微粘連而使壓電致動(dòng)器自身有變形和出力，但沒(méi)有輸出位移，使壓電閥的動(dòng)作不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種成本低、環(huán)保節(jié)能、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠的壓電閥。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種壓電閥，包括閥和驅(qū)動(dòng)電路兩部分，所述的閥設(shè)置有閥座和上蓋，在閥座內(nèi)設(shè)置先導(dǎo)孔、主閥進(jìn)口和主閥出口，主閥進(jìn)口連通閥的進(jìn)口，主閥出口連通閥的出口，主閥進(jìn)口與主閥出口之間設(shè)置撓性膜主閥芯，設(shè)置壓環(huán)把撓性膜主閥芯的周邊緊固在閥座上，撓性膜主閥芯與閥座和上蓋共同包圍形成閥芯上腔，先導(dǎo)孔的一端連通主閥出口或閥的出口，先導(dǎo)孔的另一端連通閥芯上腔，在撓性膜主閥芯或底座內(nèi)設(shè)置平衡孔，平衡孔的一端連通主閥進(jìn)口或閥的進(jìn)口，平衡孔的另一端連通閥芯上腔，在閥芯上腔內(nèi)設(shè)置壓電驅(qū)動(dòng)片，其特征在于：平衡孔的過(guò)流面積不大于先導(dǎo)孔的過(guò)流面積，所述壓電驅(qū)動(dòng)片的一端為自由端，另一端為固定端，該端固定在閥座上，連接壓電驅(qū)動(dòng)片的多股導(dǎo)線通過(guò)該固定端引出連接至驅(qū)動(dòng)電路，所述壓電驅(qū)動(dòng)片的自由端上固定設(shè)置密封墊，當(dāng)所述的密封墊關(guān)閉先導(dǎo)孔時(shí)，所述的閥關(guān)閉，當(dāng)所述的密封墊打開(kāi)先導(dǎo)孔，進(jìn)而使先導(dǎo)孔導(dǎo)通時(shí)，所述的閥導(dǎo)通，在所述的閥芯上腔內(nèi)固定設(shè)置支撐裝置，該支撐裝置與壓電驅(qū)動(dòng)片之間設(shè)置一微小間隙。

支撐裝置與壓電驅(qū)動(dòng)片之間的間隙值為0.1mm～0.3mm，支撐裝置至壓電驅(qū)動(dòng)片的固定端之間的距離a約為壓電驅(qū)動(dòng)片總長(zhǎng)度L的1/3～1/2，以提高壓電驅(qū)動(dòng)片工作的穩(wěn)定性和可靠性。

所述的壓電驅(qū)動(dòng)片包括彈性基板和壓電陶瓷片，在彈性基板的兩面或僅一個(gè)面設(shè)置一片或多片壓電陶瓷片，且壓電陶瓷片包括單層或多層壓電陶瓷體；所述的壓電陶瓷片是根據(jù)逆壓電效應(yīng)之橫效應(yīng)或電致應(yīng)變效應(yīng)工作的；所述的壓電驅(qū)動(dòng)片采用通電彎曲變形的工作方式，壓電驅(qū)動(dòng)片的固定端部分區(qū)段中壓電陶瓷片的固定長(zhǎng)度b約為1mm～3mm。

所述的壓電驅(qū)動(dòng)片的表面由內(nèi)向外依次包裹高強(qiáng)度絕緣漆層和絕緣彈性膠層，該絕緣彈性膠層應(yīng)具有良好耐介質(zhì)侵蝕性能，提高了壓電驅(qū)動(dòng)片的適應(yīng)性，也降低了壓電驅(qū)動(dòng)片的裝配工藝。

所述的密封墊采用具有良好彈性的橡膠或硅膠材料制作，以提供良好的密封性能。