内置柔顺结构无阀压电泵制造技术

本发明专利技术属于流体机械领域，涉及一种内置柔顺结构无阀压电泵，包括由泵盖和泵座组成的泵体，设置在泵盖和泵座之间的泵腔，以及设置在泵腔内的压电振子和密封圈，所述的泵座侧壁设有连通泵腔与外界的第一、二导管，所述的第一、二导管对称地设置在泵座侧壁上；所述的泵腔底座底部设有至少一个直通槽；所述的直通槽内设有至少一个结构体。所述结构体沿第一、二导管方向排列，其具有迎流面。该无阀压电泵在无阀压电泵小型化和微型化基础上实现大流量输出。

Valve less piezoelectric pump with built-in compliant structure

The invention belongs to the field of fluid machinery, relates to a built-in compliant structure of valveless piezoelectric pump, which comprises a pump cover and a pump seat arranged in the pump body, pump cavity between the pump cover and a pump seat, and is arranged in the piezoelectric pump cavity and the sealing ring, the side wall of the pump seat a catheter is communicated with the first, second cavity and the outside of the pump, the first, second symmetric catheter is arranged in the pump seat on the side wall of the pump chamber; the bottom of the base is provided with at least one straight groove; the straight through at least one body is provided with a groove structure. The structure is arranged along the direction of the first, second pipes, and the structure is provided with the flow facing surface. The valveless piezoelectric pump realizes large flow output on the basis of miniaturization and miniaturization of valveless piezoelectric pump.

【技术实现步骤摘要】
内置柔顺结构无阀压电泵
：本专利技术属于流体机械领域，涉及一种内置柔顺结构无阀压电泵。技术背景：压电泵是集驱动部件、工作部件和控制部件于一体的便于集成的新型微型泵，其利用压电元器件的逆压电效应，将电能转换为机械能，再经特定结构传递给流体，形成流体泵。与传统泵相比，压电泵具有：结构简单、可实现微型化和集成化、无噪声、无电磁干扰、可根据施加电压或频率控制输出微小流量等显著优点，故而在化学分析、MEMS器件及其散热、燃料供给等领域有着广阔的应用前景。无阀压电泵主要利用管道或者泵腔的特殊结构或形状，形成无移动部件阀，实现流体的单向运动，针对无阀压电泵的无移动部件阀，目前研究比较成熟的有管道“阀”类、腔底“阀”类和阻流体“阀”类等。管道“阀”类无阀压电泵如锥形流管无阀压电泵、异形流管无阀压电泵、Y形流管无阀压电泵等，均靠流管的特殊形状形成流阻差，从而实现泵的功能。但是此类泵存在着显著的问题：起到阀作用的进出水管道设置于泵腔外面，增大了泵的整体尺寸，不利于压电泵的微型化，同时管道类无阀压电泵输出流量较小，属于微流泵。腔底“阀”类无阀压电泵如扁锥腔无阀压电泵、波纹腔底无阀压电泵等，针对管道“阀”类无阀压电泵的不足进行改进，将泵的无移动部件阀置于泵腔内，类似效果的还有阻流体“阀”类无阀压电泵，如可旋转嵌块无阀压电泵、半球缺阻流体无阀压电泵等，这类泵结构紧凑，易于实现泵的微小型化，虽然其输出量较管道“阀”类泵有所提高，但泵送能力依然有限，且此种结构使得泵腔内结构复杂，增大了加工难度。传统机械系统或机构都是由刚性构件以运动副连接而成的，这在高速、精密、微型等高性能的要求下容易暴露一些不可避免的问题，如由机械结构决定的加工、安装、误差等，从而使得机器的精度降低、寿命缩短、成本增加。柔顺结构的出现则从机构设计这一根本角度为解决上述问题提供了新颖彻底的方法。柔顺机构利用柔性构件的变形来实现机构的主要运动和功能，同样的也能实现运动、力和能量的传递和转换，其在降低成本和提供性能这两大方面比传统刚性机构具有明显的优势，并在轻型、微型化领域有着广泛的应用前景。
技术实现思路
：针对上述技术中的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种利用可变柔顺结构体代替传统无移动部件阀的无阀压电泵，并在进一步减小体积及结构尺寸的同时增大泵送能力。为了实现上述效果，本专利技术提供了一种内置柔顺结构无阀压电泵，包括由泵盖和泵座组成的泵体、设置在泵盖和泵座之间的泵腔，以及设置在泵腔内的压电振子和密封圈，所述的泵座侧壁设有连通泵腔与外界的第一、二导管，所述的第一、二导管对称地设置在泵座侧壁上；所述的泵腔底座设有至少一个直通槽；所述的直通槽内设有至少一个结构体。所述的结构体宏观上表现为但不仅限于1/4薄壁圆筒，圆筒外壁为第一迎流面，圆筒内中空区域可视为第二迎流面。所述的第一迎流面和第二迎流面组成结构体的工作部分，其可为光滑、圆顺的曲面。进一步的，所述的结构体5为软质材料制成，或者所述结构体5为软质的柔顺结构，在泵工作时，其由第一迎流面51和第二迎流面52组成的工作部分可在水流中产生移动。进一步的，所述的结构体5包括底面53，其通过底面53固结在直通槽8中，且所述结构体5的第一迎流面51与底面53的交线与直通槽8中轴线垂直。作为一种优选，所述的结构体5包括若干个，各结构体5等距设置在直通槽8中；所述的结构体5其相邻两个之间有间距或没有间距设置。作为一种优选，所述的直通槽8中轴线与第一、二导管7a，7b的中轴线平行。作为一种优选，所述的压电振子4由一金属片42和分别粘贴在其两面的第一、二压电片41a、41b组成。作为一种优选，所述的压电振子4水平设置于泵腔3中，且压电振子4与泵腔3周缘之间设有密封圈6。与现有技术相比，本专利技术的优势在于，结构上，本专利技术的内置柔顺结构无阀压电泵将起到“阀”作用的结构体置于泵腔内部，同流管“阀”类无阀压电泵相比，省去泵腔外部管道，优化泵整体结构，缩小泵体体积，利用实现泵的微小型化；同腔底“阀”类及阻流体“阀”类无阀压电泵相比，本专利技术创新性地引入柔顺结构的概念，使得无阀压电泵中起到“阀”作用的部件可随泵整体工作状态发生改变。功能上，同上述三类无阀压电泵相比，本专利技术的内置柔顺结构无阀压电泵能够提供更大的输出量，在泵微小型化的同时，提高泵送能力。附图说明：图1是内置柔顺结构无阀压电泵的俯视图；图2是内置柔顺结构无阀压电泵A-A向主剖视图；图3是内置柔顺结构无阀压电泵A-A向主剖视工作原理图；图4是内置柔顺结构无阀压电泵泵腔俯视图；图5是内置柔顺结构无阀压电泵泵腔B-B向主剖视图；图6是压电振子主剖视图；图7是结构体单元俯视图；图8是结构体单元C-C向主剖视图。图中序号说明1泵盖2泵座3泵腔4压电振子41a、41b压电片42金属片5结构体51第一迎流面52第二迎流面53底面6密封圈7a、7b第一、二导管8直通槽9螺钉。具体实施方式：如图1、图2、图4、图5、图6、图8所示，本实施实例的内置柔顺结构无阀压电泵，包括由泵盖1和泵座2组成的泵体、设置在泵盖1和泵座2之间的泵腔3，以及设置在泵腔内的压电振子4和密封圈6。所述的泵座2侧壁设有连通泵腔3与外界的第一导管7a及第二导管7b，所述的第一导管7a和第二导管7b对称地设置在泵座2侧壁上；导管7与泵座2通过市售密封胶固接，泵盖1与泵座2之间通过标准螺钉9联接。直通槽以及结构体的数量根据泵底座的大小而定。如图1、图2所示，本实施例的内置柔顺结构无阀压电泵在腔底开设一个直通槽8，所述的直通槽8沿泵腔3直径方向设置，且其横向中心线与第一导管7a及第二导管7b的中轴线平行且在同一竖直平面内。所述的直通槽8内等距的设置5个结构体5。所述的直通槽设置在泵腔内，其中轴线与第一、二导管的中轴线平行，直通槽的数量由泵底座的大小而确定，直通槽数量增多，相应的阻流体数量也增加。如图7、图8所示，所述的结构体5具有第一迎流面51、第二迎流面52以及底面53，结构体5以底面53与腔底固接方式配合，且第一迎流面51与底面53的交线与直通槽8横向中心线垂直，所述的第一迎流面51采用1/4圆筒形式。从外部导管流进泵腔的来流沿两个方向同时作用在结构体上时，结构体各方向受到的阻力不同，受到阻力大的表面所流过的体积小于受到阻力小的一则所流过的体积。另外，本专利技术所设计的结构体为柔顺结构，在腔内压力和流体的作用下，理论上其工作部分可绕结构体轴线在0°——90°范围内旋转，即角α在0°——90°之间变化。所述的结构体通过其底面固结在直通槽上，相邻的两个结构体单元等距排列，两者之间有间距或者没有间距，泵工作时，同一直通槽内的不同结构体不同步变化，从而形成较大的流阻差，提高泵送能力。如图6所示，所述的压电振子4由一金属片42和分别粘贴在其两面的第一压电片41a和第二压电片41b组成，所述的压电振子4为非标准件，本实施例中采用的压电振子4为直径50mm圆形振子，相应的，泵腔3的横截面也为圆形。压电振子一般由圆形的金属片和粘贴在其两面的第一、第二压电片组成的振动片，以此作为本专利技术无阀压电泵的动力源。为与圆形的压电振子形状相适应，所述的泵腔截面也呈圆形。同时，压电振子与泵腔之间设有密封圈，以使得本专利技术的无阀压电泵具有良好的密封性。如图3所示，本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置柔顺结构无阀压电泵，包括由泵盖(1)和泵座(2)组成的泵体，设置在泵盖(1)和泵座(2)之间的泵腔(3)，以及设置在泵腔内的压电振子(4)，其特征在于，所述的泵座(2)侧壁设有连通泵腔(3)与外界的第一、二导管(7a，7b)，所述的第一、二导管(7a，7b)对称地设置在泵座(2)侧壁上；所述的泵腔(3)底部设有至少一个直通槽(8)；所述的直通槽(8)内设有至少一个结构体(5)；所述结构体(5)沿第一、二导管(7a，7b)方向排列，其具有迎流面。

【技术特征摘要】
1.一种内置柔顺结构无阀压电泵，包括由泵盖(1)和泵座(2)组成的泵体，设置在泵盖(1)和泵座(2)之间的泵腔(3)，以及设置在泵腔内的压电振子(4)，其特征在于，所述的泵座(2)侧壁设有连通泵腔(3)与外界的第一、二导管(7a，7b)，所述的第一、二导管(7a，7b)对称地设置在泵座(2)侧壁上；所述的泵腔(3)底部设有至少一个直通槽(8)；所述的直通槽(8)内设有至少一个结构体(5)；所述结构体(5)沿第一、二导管(7a，7b)方向排列，其具有迎流面。2.如权利要求1所述的内置柔顺结构无阀压电泵，其特征在于，所述的结构体(5)的迎流面方向一致，每个结构体(5)具有第一迎流面(51)和第二迎流面(52)，所述的第一迎流面(51)和第二迎流面(52)组成结构体的工作部分，其为光滑的曲面或平面。3.如权利要求1或2所述的内置柔顺结构无阀压电泵，其特征在于，所述的结构体(5)为软质材料制成，或者所述结构体(5)为软质的柔顺结构，在泵工作时，其由第一迎流面(51)和第二迎流面(52)组成的工作部分可在水流中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建辉，付俊，严秋锋，燕康，李智明，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44