【技术实现步骤摘要】
一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵
本专利技术涉及一种心脏泵,具体涉及一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵,属于流体机械
技术介绍
近年来人们生活压力增大,心脏病发病数量也在随之增长,心脏泵是一种利用外部机械装置来驱动血液的微泵,全部代替或者部分代替心脏的一种机械装置。其中压电驱动心脏泵作为新型智能材料驱动微泵的一种,相比于传统机械泵,压电驱动微泵具有结构简单,成本低,加工难度小,不受磁场干扰,便于可控制等优点。传统形式压电微泵泵多为容积泵,即通过压电振子的往复振动,因此泵腔容积发生变化,通过内外压差的作用,在单向阀的配合下实现流动的流动。由于压电振子变形量小,无法充分发挥压电陶瓷能量密度大的优点,使压电驱动容积泵的输出性能受限。并且阀片作为压电微泵中的核心部件,现有结构形式主要有悬臂梁阀、伞形阀以及轮式阀等结构,其多为以垂直于流体流动方向布置在流道内,这种布置方式流通面积小,流体阻力大,导致压电微泵的输出流量较小,不利于流体的输送。此外传统压电陶瓷,易发热,变形量小,容易破碎,噪声大等问题,影响了压电驱动心脏泵的发展。
技术实现思路
针对上述问题存在的不足,本专利技术采用柔性压电纤维复合材料,与微泵相结合,提供一种基于压电纤维复合材料驱动的压电泵以及一种基于仿生学原理的仿生阀结构。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵,有基座、压电悬臂梁、振动管和仿生阀组成。所述的压电悬臂梁由柔性压电纤维复合材料和金属基板粘合而成,一端固定在基座上,一端连接振动管,带动振动管往复振动,其中柔 ...
【技术保护点】
1.一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵,包括基座(1)、压电悬臂梁(2)、振动管(3)、仿生阀(4);其特征在于:所述的压电悬臂梁由压电纤维复合材料(21)和金属基板(22)粘贴而成,压电悬臂梁的一端固定在基座(1)上,另一端与振动管(3)连接,可带动振动管(3)往复上下振动;所述的仿生阀(4)由止回阀片(41)和阀座(42)组成,采用仿心脏瓣膜阀结构,由柔性材料加工而成,阀座(42)为上表面倾斜的圆筒形结构,止回阀片(41)为椭圆形结构;在振动管上下运动的过程中,止回阀片(41)受到振动管(3)运动所提供的惯性力的作用,同时受到容器中流体动压和振动管(3)内水柱上升产生静压的作用,当仿生阀(4)受到的压力大于临界开启压力时,止回阀片(41)开启,流体流入到振动管中,随着振动管的连续往复振动,流体将持续从容器内泵出,如此周而复始达到连续泵送的目的。
【技术特征摘要】
1.一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵,包括基座(1)、压电悬臂梁(2)、振动管(3)、仿生阀(4);其特征在于:所述的压电悬臂梁由压电纤维复合材料(21)和金属基板(22)粘贴而成,压电悬臂梁的一端固定在基座(1)上,另一端与振动管(3)连接,可带动振动管(3)往复上下振动;所述的仿生阀(4)由止回阀片(41)和阀座(42)组成,采用仿心脏瓣膜阀结构,由柔性材料加工而成,阀座(42)为上表面倾斜的圆筒形结构,止回阀片(41)为椭圆形结构;在振动管上下运动的过程中,止回阀片(41)受到振动管(3)运动所提供的惯性力的作用,同时受到容器中流体动压和振动管(3)内水柱上升产生静...
【专利技术属性】
技术研发人员:董景石,陈全渠,徐智,关志鹏,田大越,吴越,杨志刚,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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