一种可重复利用的压电注油器制造技术

本发明专利技术属于机械设备润滑装置领域，具体涉及一种可重复利用的压电注油器。装置沿气体介质运动方向依次设置有上泵盖、壳体以及底盘，所述壳体内部自上而下依次安装有上泵体、下泵体、下泵盖以及油脂罐体，所述油脂罐体和底盘与壳体通过螺纹连接；所述上泵盖设置有进口通道；所述上泵体、下泵体、下泵盖分别设置有第一级压缩腔、第二级压缩腔、第三级压缩腔；出口通道分成两分支，一分支上安装有截止阀并与泄气通道连通，另一分支与动力活塞相通；所述动力活塞与罐体活塞通过卡扣连接；动力活塞的承压面积大于罐体活塞；罐体活塞进行油脂的推注。与现有的注油器相比，具有油脂利用率高、维护简单、驱动力大以及可重复使用等优势。

A Recyclable Piezoelectric Fuel Injector

【技术实现步骤摘要】
一种可重复利用的压电注油器
本专利技术属于机械设备润滑装置领域，具体涉及一种可重复利用的压电注油器。
技术介绍
国内外设备维修的实践证明，润滑不良是机器设备发生故障的主要原因之一。润滑不良可以直接导致设备故障或首先引起零部件精度的降低，进而发展为机器设备故障。相比于人工润滑，自动润滑在设备润滑油量的精确性，润滑周期的准确性以及润滑油质量的保障性等方面存在明显优势。因此，机械设备的自动润滑受到国内外研究人员的持续关注，如中国专利CN108224046A提出一种智能防爆自动注油器，实现了无需人工操作，能够定时定量注脂，使用油设备全天候得到润滑护理；中国技术CN204986340U提出一种自动注油器，利用气体电池产生的气体压力推动活塞挤压油脂实现不间断连续润滑，同时具有体积小巧，结构简单，安装操作方便的优点。但现有自动注油器存在以下缺点：①直接通过泵腔与阀门输送油脂，油脂会存在残留，更换过程中，需对流道与阀门进行清洁处理，维护难度大，而一次性使用存在使用成本高，环境污染大等问题；②通过电机驱动的自动注油器实现自动注油主要依靠电机带动输出润滑脂，但由于电机及其配合结构的机械复杂程度的限制，体积往往较大且存在电磁干扰，不易于小型化与集成化；③由气体驱动的自动注油器，在使用过程中，所产生的气体存在输送压力小/流量小，不适合高粘性润滑脂的自动注油。上述缺点严重地阻碍了自动注油器在机械设备润滑中的发展。
技术实现思路
针对现有自动注油器存在的问题，本专利技术提出一种可重复利用的压电注油器，以下简称压电注油器。本专利技术采取的技术方案是：沿气体介质运动方向外部依次设置有上泵盖、壳体以及底盘；所述壳体内部自上而下依次安装有上泵体、下泵体、下泵盖以及油脂罐体；所述压电振子由压电陶瓷晶片和金属基板同心粘结而成；所述上泵盖和上泵体之间配合第一密封圈设置有四组压电振子，四组压电振子圆周对称分布；所述上泵体在朝向四组压电振子一侧设置有第一级压缩腔；所述第一级压缩腔设置有进口阀；所述上泵盖设置有进口通道，进口通道一端与外界连通、另一端与进口阀连接，进口阀控制进口通道到第一级压缩腔的气体单向流动；所述上泵体与下泵体之间配合第一密封圈设置有两组压电振子，两组压电振子阵列对称分布；所述下泵体朝向压电振子一侧设置有第二级压缩腔；所述第二级压缩腔与第一级压缩腔之间设置有第一进出口阀，第一进出口阀控制第一级压缩腔到第二级压缩腔的气体单向流动；所述下泵体与下泵盖之间配合第一密封圈设置有一组压电振子；所述下泵盖在朝向压电振子一侧设置有第三级压缩腔；所述第三级压缩腔与第二级压缩腔之间设置有第二进出口阀，第二进出口阀控制第二级压缩腔到第三级压缩腔的气体单向流动；所述第三级压缩腔设置有出口阀；所述下泵盖内部设置有出口通道；所述出口通道一端与出口阀连接，另一端分为两分支，一分支与动力活塞相通、另一分支与截止阀连接；所述截止阀设置于出口通道与泄气通道之间，控制两者的通断，截止阀关闭时，出口通道与泄气通道断开，反之，则两者连通；所述泄气通道与外界大气相通；所述动力活塞设置于下泵盖内部下侧，其一端与出口通道连通、另一端通过卡扣与罐体活塞连接，动力活塞与罐体活塞通过活塞杆的面接触进行推力传送；所述动力活塞与下泵盖滑动配合；所述动力活塞外围设置有第二密封圈，以此保证密封性；所述油脂罐体内设置有油脂腔，油脂腔内充填有油脂；所述罐体活塞与油脂腔滑动配合；所述罐体活塞外围设置有第三密封圈，以此保证油脂腔的密封性；所述动力活塞的承压面积大于罐体活塞；所述油脂罐体和底盘内部设置有油脂出口；所述油脂出口与油脂腔连通。当油脂用尽，油脂罐体以及内部的罐体活塞进行整体更换，拆卸时，首先卸下底盘及油脂罐体，其内部的罐体活塞与动力活塞之间通过卡扣连接，卡扣在轻拉后即可实现解扣并将两者连接断开；重新安装时，将截止阀打开，挤压动力活塞使气体介质经泄气通道排出，安装完毕后，将截止阀关闭，压电注油器又重回初始状态。工作状态可分为初始状态、第一工作状态以及第二工作状态，本实施例的具体工作过程，叙述如下；初始状态：不通电，截止阀关闭，所有压电振子不变形；第一工作状态：截止阀关闭，第一级压缩腔对应的四组压电振子和第三级压缩腔对应的一组压电振子施加与压电陶瓷片极化方向相反的电压，第二级压缩腔对应的两组压电振子施加与压电陶瓷片极化方向相同的电压，第一级压缩腔对应的四组压电振子以及第三级压缩腔对应的一组压电振子向上弯曲，第一级压缩腔和第三级压缩腔容积扩张，进口阀打开，外界气体介质经由进口通道进入第一级压缩腔，同时，第二级压缩腔对应的两组压电振子向下弯曲，第二级压缩腔容积缩小，压缩第二级压缩腔内气体介质，第二进出口阀打开，将第二级压缩腔内压缩气体送入第三级压缩腔；第二工作状态：驱动电压反相，第一级压缩腔对应的四组压电振子和第三级压缩腔对应的一组压电振子施加与压电陶瓷片极化方向相同的电压，第二级压缩腔对应的两组压电振子施加与压电陶瓷片极化方向相反的电压，第一级压缩腔对应的四组压电振子以及第三级压缩腔对应的一组压电振子向下弯曲，第一级压缩腔和第三级压缩腔容积缩小、压力变大，进口阀关闭同时，第二级压缩腔对应的两组压电振子向上弯曲，第二级压缩腔容积增大、压力变小，第一进出口阀打开，第一级压缩腔气体压入第二级压缩腔；压电振子向下弯曲，第三级压缩腔容积缩小、压力增大，出口阀打开，将第三级压缩腔内气体输出并挤压动力活塞，进而输出润滑脂；在交变电压驱动下，第一、二工作状态反复转变，实现油脂罐体内油脂的连续输出。同时气体挤压拥有较大承压面积的动力活塞，进而推动罐体活塞，可以获得压力放大效果，油脂腔内油脂将拥有更大的驱动压力，油脂不易堵塞。由于压电陶瓷自身材料特性(脆性)的限制，单个压电振子直径不能过大(变形大)，以此避免压电晶片的破裂，所以入口腔体的容积变化量将受限(即输出流量受限)，压电注油器通过压电振子的并联数量扩展获得入口腔大的容积变化量，突破单个晶片型压电振子直径不能过大的限制，可实现大的流量输出。压电注油器在第一级压缩腔、第二级压缩腔、第三级压缩腔对气体分别进行了第一级、第二级、第三级气体压缩，通过前一级腔体供入大体积气体(前一级的驱动用压电振子个数多、容积变化量大)以充足供应下一级腔体有效增压，弥补单向阀的反向泄露，多级累积压缩即可获得优良的气体增压效果。本专利技术的特色及优势在于：1、油脂利用率高、易维护：采用气体作为介质的间接输送方式，油脂不经过泵腔，不会出现在泵腔内滞留的情况，油脂能得到充分的利用，同时在油脂用尽后，配合截止阀，可对油脂罐体(一次性)整体进行更换，操作简便，使用者易于维护；2、驱动力大：气体压缩通过容积变化量递减串联腔体逐级压缩，有效累积各级腔体气体压缩量，通过入口腔压缩单元并联数量的扩展，在高负载时仍可获得高压力/大流量的压缩气体，同时进一步采用压力放大结构(动力活塞的承压面积大于罐体活塞)获得高压力输出，可避免输送高粘性油脂带来的堵塞；3、功耗低、无电磁干扰：采用压电振子驱动功耗低，同时不存在电磁干扰。附图说明图1是本专利技术一种较佳实施例中压电注油器初始状态示意图；图2是图1中A-A截面的剖视图；图3是本专利技术一种较佳实施例中压电注油器第一工作状态示意图；图4是本专利技术一种较佳实施例中压电注油器第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重复利用的压电注油器，其特征在于：沿气体介质运动方向外部依次设置有上泵盖、壳体以及底盘；所述壳体内部自上而下依次安装有上泵体、下泵体、下泵盖以及油脂罐体；所述上泵盖和上泵体之间配合第一密封圈设置有四组压电振子，四组压电振子圆周对称分布；所述上泵体在朝向四组压电振子一侧设置有第一级压缩腔；所述第一级压缩腔设置有进口阀；所述上泵盖设置有进口通道，进口通道一端与外界连通、另一端与进口阀连接，进口阀控制进口通道到第一级压缩腔的气体单向流动；所述上泵体与下泵体之间配合第一密封圈设置有两组压电振子，两组压电振子阵列对称分布；所述下泵体朝向压电振子一侧设置有第二级压缩腔；所述第二级压缩腔与第一级压缩腔之间设置有第一进出口阀，第一进出口阀控制第一级压缩腔到第二级压缩腔的气体单向流动；所述下泵体与下泵盖之间配合第一密封圈设置有一组压电振子；所述下泵盖在朝向压电振子一侧设置有第三级压缩腔；所述第三级压缩腔与第二级压缩腔之间设置有第二进出口阀，第二进出口阀控制第二级压缩腔到第三级压缩腔的气体单向流动；所述第三级压缩腔设置有出口阀；所述下泵盖内部设置有出口通道；所述出口通道一端与出口阀连接，另一端分为两分支，一分支与动力活塞相通、另一分支与截止阀连接；所述截止阀设置于出口通道与泄气通道之间，控制两者的通断；所述泄气通道与外界大气相通；所述动力活塞设置于下泵盖内部下侧，其一端与出口通道连通、另一端通过卡扣与罐体活塞连接；所述动力活塞与下泵盖滑动配合；所述动力活塞外围设置有第二密封圈；所述油脂罐体内设置有油脂腔，油脂腔内充填有油脂；所述罐体活塞与油脂腔滑动配合；所述罐体活塞外围设置有第三密封圈；所述动力活塞的承压面积大于罐体活塞；所述油脂罐体和底盘内部设置有油脂出口；所述油脂出口与油脂腔连通。...

【技术特征摘要】
1.一种可重复利用的压电注油器，其特征在于：沿气体介质运动方向外部依次设置有上泵盖、壳体以及底盘；所述壳体内部自上而下依次安装有上泵体、下泵体、下泵盖以及油脂罐体；所述上泵盖和上泵体之间配合第一密封圈设置有四组压电振子，四组压电振子圆周对称分布；所述上泵体在朝向四组压电振子一侧设置有第一级压缩腔；所述第一级压缩腔设置有进口阀；所述上泵盖设置有进口通道，进口通道一端与外界连通、另一端与进口阀连接，进口阀控制进口通道到第一级压缩腔的气体单向流动；所述上泵体与下泵体之间配合第一密封圈设置有两组压电振子，两组压电振子阵列对称分布；所述下泵体朝向压电振子一侧设置有第二级压缩腔；所述第二级压缩腔与第一级压缩腔之间设置有第一进出口阀，第一进出口阀控制第一级压缩腔到第二级压缩腔的气体单向流动；所述下泵体与下泵盖之间配合第一密封圈设置有一组压电振子；所述下泵盖在朝向压电振子一侧设置有第三级压缩腔；所述第三级压缩腔与第二级压缩腔之间设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，钱超平，李刚，罗罕频，何力钧，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33