[实用新型]一种用于压电泵和压电阀体的压电驱动振子

说明书

技术领域

本实用新型属于工业流量控制、执行器等领域，特别涉及压电泵和压电阀体的压电驱动振子。

背景技术

随着电子技术的发展，采用压电技术形成的逆压电效应，形成的阀体开关或气体液体输送功能制作的器件，作为智能控制的核心控制元件使用。压电泵多采用简支梁双压电晶片或单压电晶片型压电驱动振子，利用压电晶片的逆压电效应，驱动整个压电驱动振子的弯张振动变形来改变压电驱动振子与壳体之间形成容积室的体积，实现气体液体连续负压吸入和加压排出。而压电阀多采用悬臂梁双压电晶片或单压电晶片型压电驱动振子，在压电晶片逆压电效应的作用下，驱动整个压电驱动振子的自由端运动，从而实现开关阀体的功能。

压电驱动振子一般采用的垫片材料为黄铜片、铍青铜片、不锈钢片、有机高分子材料等。上述垫片材料中无论采用哪种材质，与压电体都存在较大的膨胀系数差异、表面特性差异等，这导致在压电驱动振子粘接固化制作过程中、使用弯曲发热变形过程中，在热胀冷缩作用下因材料膨胀特性差异和表面特性差异而引起压电体与垫片之间应力集中过大，甚至与粘接层分离失效，最终导致器件断裂、击穿或疲劳失效。

发明内容

本实用新型的目的就是为克服上述背景技术的不足，提供一种压电驱动振子的构造，有效减缓压电振子不同材料层之间的膨胀系数不同而引起器件的疲劳寿命减少，最终导致器件断裂、击穿或疲劳失效问题，同时提供更多的多种弹性系数的垫片满足压电驱动振子不同应用场合的需求。

本实用新型的技术方案是：提供一种压电驱动振子，包括一片或两片压电体、垫片、粘接组成的单压电晶片型或双压电晶片型压电驱动振子，压电体由PZT等压电材料组成，双压电晶片型压电驱动振子的压电体对称粘接在垫片两边，单压电晶片型压电驱动振子的压电体粘接在垫片的一边，其特征是：垫片是垫片（3）采用低膨胀系数材质的单晶晶片、多晶硅片或玻璃片，其形状为正方形、长方形，其厚度范围为0.1-5.0mm。

双压电晶片型压电驱动振子的下压电体、上压电体的极化方式根据实际可选用“正负负正”、“负正正负”等方式，驱动方式可按具有一定周期或单独指令的工作电压单独、同时或交替驱动。

采用单压电晶片型压电驱动振子，也可按一定的周期或单独指令的工作电压驱动压电动驱动振子实现单边工作。

本发明的垫片膨胀系数和表面特性与压电体相近，制作过程中不易产生应力，工作过程稳定可靠等优点。

附图说明

图1为四周固定双晶片型压电驱动振子结构示意图

图2为四周固定双晶片型压电驱动振子（垫片为单晶硅）工作示意图

图3为悬臂固定双晶片型压电驱动振子结构示意图

图4为悬臂固定双晶片型压电驱动振子（垫片为多晶硅）工作示意图

图5 为四周固定单晶片型压电驱动振子结构示意图

图6为四周固定单晶片型压电驱动振子（垫片为石英玻璃）工作示意图

图7为悬臂固定单晶片型压电驱动振子结构示意图

图8为悬臂固定单晶片型压电驱动振子（垫片为光学玻璃）工作示意图

上述图中：1.下压电体；2.上压电体；3.垫片；3a单晶硅垫片；3b.多晶硅垫片；3c.石英玻璃垫片；3d.光学玻璃垫片；4.下支撑体；5.上支撑体；6.下密封圈；7.上密封圈；8.腔体；9.下悬臂支撑体；10. 下弹性垫片；11.上弹性垫片；12上悬臂支撑体。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例中的驱动方式已经向专利局提出申请，申请号为：201310243524.9

实施例1   

实施例1的双晶片型压电驱动振子的垫片为圆形单晶硅片，圆周方向固定结构，如图1、图2所示：用于压电泵的双晶片型压电驱动振子由下压电体1、上压电体2、垫片3相互粘接而成。压电驱动振子的四周由支撑体和垫圈固定。在下支撑体4、上支撑体5之间的空腔内安装压电驱动振子，压电驱动振子的四周与下支撑体4之间装有下密封圈6，压电驱动振子的四周与上支撑体5之间亦装有上密封圈7，此结构使压电驱动振子将下支撑体4和上支撑体5分成上下两个空腔。