一种单阀双腔压电泵及其工作方法技术

本发明专利技术公开一种新型双腔压电泵，包括，液压循环装置和压电驱动装置，所述液压循环装置包含单向阀与腔体，所述腔体内设置有入流腔与出流腔，所述单向阀设置在所述入流腔与所述出流腔之间，所述单向阀实现流体从所述入流腔向所述出流腔进行单向流通，所述压电驱动装置外接交流电，所述压电驱动装置可调节所述液压循环装置内的压力。本发明专利技术的压电泵结构采取单阀设计，相比于目前的双阀设计以及其他结构的设计具有更高的可靠性，装配方便；腔内流体流动更加规律，有效的防止或者减少了流体回流，最终提高压电泵系统的压力和流量输出；在减小体积和重量的情况下，可有效提高泵送流体的输出性能，且具有较高的实用性。

A single valve double cavity piezoelectric pump and its working method

The invention discloses a new double cavity piezoelectric pump, which comprises a hydraulic circulating device and a piezoelectric driving device. The hydraulic circulating device comprises a one-way valve and a cavity. The cavity is provided with an inflow chamber and an outflow chamber, and the one-way valve is arranged between the inflow chamber and the outflow chamber, and the one-way valve realizes one-way flow of fluid from the inflow chamber to the outflow chamber The piezoelectric driving device is externally connected with an alternating current, and the piezoelectric driving device can adjust the pressure in the hydraulic circulating device. The piezoelectric pump structure of the invention adopts the single valve design, which has higher reliability and convenient assembly compared with the current double valve design and other structure designs; the fluid flow in the cavity is more regular, which effectively prevents or reduces the fluid reflux, and finally improves the pressure and flow output of the high-pressure electric pump system; in the case of reducing the volume and weight, it can effectively improve the pumping fluid It has high output performance and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种单阀双腔压电泵及其工作方法
本专利技术涉及压电泵
，具体涉及一种单阀双腔压电泵及其工作方法。
技术介绍
智能材料的快速发展对设计和研发具有优异性能的小型驱动器提供了新途径，其中，基于压电陶瓷驱动的压电泵，由于其具有体积小、能量大以及可靠性高等特点，在航空航天、机械建筑、精准医疗等领域具有广阔的应用前景。压电泵根据其结构是否有阀，可将其分为两类：有阀压电泵和无阀压电泵。现有技术有不少采取有阀结构设计，如专利CN107476964A，专利技术名称为《一种阀腔一体化压电泵》，公开了一种阀腔一体化设计的压电泵，其特征在于结构的设计包括上下盖板、泵腔、压电振子、瓣膜阀、单向阀等部件，由此增大腔体的有效空间、减小泵体结构、提高泵流量，可以作为输送特殊介质的微型泵。这类有阀压电泵在工作过程中，主要是泵腔内流体和泵腔外流体，通过主动阀或者从动阀来控制其循环流动，达到一定的流量和压力输出。现有技术仍然有部分设计采取无阀结构，如专利CN106246516A，专利技术名称为《漏斗形无阀压电泵》，公开了一种包括泵体、压电振子、阻流体等形成“Y”行剖面的漏斗形压电泵，减小了流体回流量，并且具有单向泵送能力和较好的泵送流体效果。这类泵腔内没有实体阀的无阀压电泵，泵内流体的吸入和排出都是借助管道或者泵腔的非对称结构形成的压力，迫使流体沿同一流道流入、流出，最终达到流体输送的目的。无阀压电泵和同尺度的有阀压电泵相比，存在流量低、背压小、效率低和反向止流性能差等缺点，而有阀压电泵相比而言则存在结构复杂、装配困难、可靠性较低等缺陷。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种单阀双腔压电泵，包括，液压循环装置和压电驱动装置，所述液压循环装置包含单向阀与腔体，所述腔体内设置有入流腔与出流腔，所述单向阀设置在所述入流腔与所述出流腔之间，所述单向阀实现流体从所述入流腔向所述出流腔进行单向流通，所述压电驱动装置外接交流电，所述压电驱动装置可调节所述液压循环装置内的压力。较佳的，所述单向阀的数量为1个。较佳的，所述出流腔与所述单向阀之间设有出流通道，所述入流腔与所述单向阀之间设有入流通道，所述出流通道的横截面积总和小于所述入流通道的横截面积。较佳的，所述液压循环装置还设有蓄能器，所述蓄能器设有入流口，所述入流口与所述入流腔连通。较佳的，所述蓄能器内设有蓄能器隔板，所述蓄能器隔板的内侧设有弹簧/泡沫/丁腈橡胶。较佳的，所述蓄能器与所述腔体密封连接，所述腔体设有出流口，所述出流口与所述出流腔连通。较佳的，所述压电驱动装置包含活塞、泵外壳、压电陶瓷，所述压电陶瓷内置于所述泵外壳，所述活塞一端连接所述压电陶瓷，所述活塞的另一端连接所述单向阀。较佳的，所述压电陶瓷为高压封装压电陶瓷，所述压电陶瓷外接交流电，所述压电陶瓷通电后进行伸缩运动进而驱动所述活塞发生形变。较佳的，所述压电驱动装置还包括固定件，所述固定件分别固定连接所述压电陶瓷与所述泵外壳，所述固定件起固定作用。较佳的，所述单阀双腔压电泵的工作方法为：S1、接通所述压电驱动装置的外接电源，所述压电驱动装置使得所述出流腔内压力增大，此时所述单向阀关闭，所述出流腔内的流体流出所述出流腔；S2、所述出流腔内压力增大到第一预设值时，所述压力驱动装置使得所述出流腔内压力减小，当所述出流腔内压力减小到第二预设值时，所述单向阀打开，流体从所述入流腔流入到所述出流腔中，当所述出流腔的压力值达到第三预设值时，重复步骤S1中压力增大的过程实现依次循环。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的压电泵结构采取单阀设计，相比于目前的双阀设计以及其他结构的设计具有更高的可靠性，装配方便；2、本专利技术使用双腔设计，使得腔内流体流动更加规律，有效的防止或者减少了流体回流，最终提高压电泵系统的压力和流量输出；3、本专利技术将蓄能器与入流腔连通，结构更加紧凑简洁，利于流体流通腔内压力的控制和提高的性能；4、本专利技术的结构设计，在减小体积和重量的情况下，可有效提高泵送流体的输出性能，且具有较高的实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术的压电泵示意图；图2是本专利技术的液压循环装置A侧视角爆炸图；图3是本专利技术的液压循环装置B侧视角爆炸图；图4是本专利技术的蓄能器示意图；图5是本专利技术的腔体示意图；图6是本专利技术的腔体与单向阀示意图；图7是本专利技术的压电驱动装置A侧视角爆炸图；图8是本专利技术的活塞A侧视角爆炸图；图9是本专利技术的活塞B侧视角爆炸图；图10是本专利技术的活塞体示意图；图11是本专利技术的泵外壳示意图；图12是本专利技术的压电驱动装置B侧视角爆炸图；图13是本专利技术的固定件示意图。图中数字表示：1-液压循环装置，11-蓄能器，111-入流口，112-第一螺纹孔，113-第一台阶面，114-第一间隔面，115-第一凹槽，12-蓄能器隔板，121-第一入流孔，13-隔板，131-凸嘴，132-第二入流孔，14-隔片，141-第一中心孔，15-腔体，151-腔连接端，1511-第二螺纹孔，1512-第二台阶面，1513-第二间隔面，1514-第三间隔面，1515-出流通道，1516-第四间隔面，1517-第三台阶面，1518-出流腔，1519-第三入流孔，152-阀连接端，1521-第四台阶面，1522-第五台阶面，1523-第三螺纹孔，16-单向阀，161-阀片，1611-第四螺纹孔，1612-单向阀片，162-阀门，1621-第五螺纹孔，1622-流通孔，2-压电驱动装置，21-活塞，211-活塞头，2111-第六台阶面，2112-第六螺纹孔，212-密封片，2121-第二中心孔，2122-第七螺纹孔，213-活塞体，2131-第五间隔面，2132-第六间隔面，2133-第七台阶面，2134-第八螺纹孔，2135-活塞孔，22-泵外壳，221-第八台阶面，222-第九台阶面，223-第一内螺纹，224-密封面，225-侧孔，226-定位槽，227-第三中心孔，228-驱动空腔，229-第二内螺纹，23-压电陶瓷，231-凸块，232-定位缺口，24-固定件，241-定位扣，242-定位台阶，25-后盖，251-第二外螺纹具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例一如图1所示，一种单阀双腔压电泵，包括液压循环装置1和压电驱动装置2，液压循环装置1与压电驱动装置2通过螺纹固定连接，液压循环装置1的B侧端面上设有密封圈，液压循环装置1通过螺纹与压电驱动装置2固定连接后，密封圈可保证液压驱动装置1与压电驱动装置2之间密封接触。如图2与图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单阀双腔压电泵，其特征在于，包括，液压循环装置和压电驱动装置，所述液压循环装置包含单向阀与腔体，所述腔体内设置有入流腔与出流腔，所述单向阀设置在所述入流腔与所述出流腔之间，所述单向阀实现流体从所述入流腔向所述出流腔进行单向流通，所述压电驱动装置外接交流电，所述压电驱动装置可调节所述液压循环装置内的压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种单阀双腔压电泵，其特征在于，包括，液压循环装置和压电驱动装置，所述液压循环装置包含单向阀与腔体，所述腔体内设置有入流腔与出流腔，所述单向阀设置在所述入流腔与所述出流腔之间，所述单向阀实现流体从所述入流腔向所述出流腔进行单向流通，所述压电驱动装置外接交流电，所述压电驱动装置可调节所述液压循环装置内的压力。


2.如权利要求1所述的单阀双腔压电泵，其特征在于，所述单向阀的数量为1个。


3.如权利要求1所述的单阀双腔压电泵，其特征在于，所述出流腔与所述单向阀之间设有出流通道，所述入流腔与所述单向阀之间设有入流通道，所述出流通道的横截面积总和小于所述入流通道的横截面积。


4.如权利要求1所述的单阀双腔压电泵，其特征在于，所述液压循环装置还设有蓄能器，所述蓄能器设有入流口，所述入流口与所述入流腔连通。


5.如权利要求4所述的单阀双腔压电泵，其特征在于，所述蓄能器内设有蓄能器隔板，所述蓄能器隔板的内侧设有弹簧/泡沫/丁腈橡胶。


6.如权利要求5所述的单阀双腔压电泵，其特征在于，所述蓄能器与所述腔体密封连接，所述腔体设有出流口，所述出流口与所述出流腔连通。
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【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23