[實用新型]一種板式無閥壓電泵

有效

• 申請號: 201921826016.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN211314513U
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 尹永康;王亮;金家楣;劉瑞;王方一
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04;F04B13/00;F04B53/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 魏蓓

本實用新型公開了一種板式無閥壓電泵，板式無閥壓電泵包括板式壓電基體、柔性矩形條、預壓力框架和壓電陶瓷片；壓電基體為矩形板結構，上端面設置矩形凹槽，下端面設置進流孔和出流孔；預壓力框架為開口的框架結構，上部內壁設置凸起矩形結構，用于壓緊柔性矩形條；四片矩形壓電陶瓷片對稱設置在壓電基體兩側；工作時，進流孔充滿液體，采用具有π/2相位差的同頻等幅電信號分別激勵四片壓電陶瓷片，使壓電基體產生二階彎振和一階縱振，二階彎振和一階縱振耦合成駐波運動，在與柔性矩形條的配合界面形成可移動腔體，將液體從進流孔運輸液體至出流孔。本實用新型結構簡單，輸出流量高，能夠有效減少回流，可實現微型化。

技術領域

本實用新型涉及流體機械技術領域，具體是指一種板式無閥壓電泵。

背景技術

與傳統泵相比，壓電泵以其精確控制微流量、結構簡單、無噪聲、低功率、沒有電磁干擾也不產生電磁干擾等優點，在生物醫療，航空航天、微電子冷卻等領域上得到了廣泛應用。

壓電泵運輸液體的動力來自于壓電基體的逆壓電效應產生的變形；從有無閥片角度，壓電泵可以分為有閥壓電泵和無閥壓電泵，對于使用單向閥的有閥壓電泵，存在著結構復雜不易小型化的問題，以及在高頻率工況下，單向閥工作不能跟蹤動作導致無法輸送液體；無閥壓電泵易于小型化，也不存在高頻工況無法跟蹤動作的問題；然而無閥壓電泵一般存在著輸出流量小、輸出壓力低，回流嚴重的問題。

國內微機電系統的快速發展，對微型壓電泵的設計提出了更高的要求。因此，設計出一種輸出壓力高，易于小型化、減少回流的無閥壓電泵具有非常重要的意義。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術缺點，提供一種板式無閥壓電泵。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案為：一種板式無閥壓電泵，包括壓電基體、柔性矩形條、預壓力框架和壓電陶瓷片，所述壓電基體卡接配合在預壓力框架內側，所述壓電基體主體形狀為矩形板狀，所述壓電基體上部設有矩形凹槽，所述壓電基體內設有沿其中心對稱的進流孔和出流孔，所述預壓力框架為底部設有開口的矩形框架，所述預壓力框架內側頂部設有和矩形凹槽相配合的矩形凸臺，所述矩形凸臺和矩形凹槽之間設有柔性矩形條，所述壓電陶瓷片主體形狀為矩形板狀，所述壓電陶瓷片數量為四個且分別對稱固定在壓電基體中部豎直兩側。

進一步的，所述矩形凸臺、矩形凹槽和柔性矩形條的水平長度均等于壓電基體的主體長度，所述柔性矩形條和矩形凹槽之間過盈配合，所述柔性矩形條底部兩端和矩形凹槽表面之間通過環氧樹脂膠密封固定。

進一步的，所述進流孔和出流孔均為豎直貫通壓電基體的通孔，所述進流孔和出流孔底端設置在預壓力框架底部開口內側。

進一步的，所述預壓力框架底部開口處兩側主體上對稱設有兩個螺紋通孔，所述螺紋通孔內配合設有抵住壓電基體的螺栓，用于調節矩形凸臺對柔性矩形條的預壓力。

進一步的，所述壓電陶瓷片單一極化分區，且極化方向均沿厚度方向，所述壓電基體上進流孔和出流孔兩側對稱分布的兩個壓電陶瓷片為一組。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

1、能夠實現微流量泵出，易于控制，可用于精密計量領域；

2、能夠有效減少液體回流，提高輸出壓力；

3、結構簡單，易于小型化。

附圖說明

圖1是本實用新型中整體結構示意圖；

圖2是本實用新型中整體結構剖面示意圖；

圖3是本實用新型中壓電基體結構示意圖；

圖4是本實用新型中預壓力框架結構示意圖；

圖5是本實用新型中壓電基體二階彎曲振動模態示意圖；