[发明专利]一种压电悬臂梁驱动式压电隔膜泵

说明书

技术领域

本发明属于流体输送领域，具体涉及一种压电悬臂梁驱动式压电隔膜泵装置。

背景技术

压电泵隔膜泵是一种由压电振子驱动的容积泵，具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化、便于数字化控制且寿命长等优点。最基本的压电泵通过片式压电振子的弯曲变形引起腔体体积变化，结合两个相反布置的单向阀形成流体定向出流的能力，这种压电泵由于压电振子变形量小，在输送气液多相流体时性能非常不稳定，而提升该性能的方法是增加泵的压缩比，即变形量与初始泵腔容积的比。目前有两种方式：一种是增加压电材料及其所构成驱动机构的输出位移，增加腔体变形量，提高压缩比，在该方面出现了位移放大及利用共振的驱动方式与新结构；另一种是减小泵腔的腔体尺寸，但是随着腔体体积的减小，当腔体在驱动机构运动方向上的尺寸小于驱动机构的运动幅度时，会出现冲击振动，降低泵的输出性能，且大幅度降低压电振子的使用寿命。

同时，由于压电泵还具有结构简单、造价低且易于小型化等方面的优点，非常适合用于一次性或输送特种液体的场合，但是大部分类型的压电材料遗弃后对环境会造成不利影响，且不利于发挥压电陶瓷使用寿命长的特点，即存在环保与材料浪费问题。

发明内容

为了解决传统压电泵输送气体与多相流体能力差，腔体体积减小后冲击作用明显以及压电泵作用为一次性产品遗弃后对材料的浪费和对环境的污染污染问题，提出了一种压电悬臂梁驱动的压电隔膜泵，其动力端与液力端可快速拆分，动力端可重用而液力端可更换，可提高其材料的利用效率。同时，其具有橡胶材料构成的特殊泵腔结构，可有效抑制由于腔体高度减小而造成的压电材料及其驱动机构所产生的冲击振动，在提高输送异相流体性能的同时避免了其腔体小运动受限引起的性能下降与寿命降低问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种压电悬臂梁驱动的压电隔膜泵，包括基座与压电悬臂梁构成的动力端和腔体、单向阀、出入口管构成的液力端。

基座上有整机安装孔可将泵与其它结构连接，布置有连接压电悬臂梁的悬臂安装孔与垫片，且布置有与泵腔连接的支撑臂。压电悬臂梁一端固定在基座上，另一端与泵腔连接。所述基座与压电悬臂梁共同构成动力端。

泵腔由橡胶材料构成的第一侧腔体和第二侧腔体两部分通过粘接或边缘压紧密封形成封闭空间，其中：第一侧腔体外侧布置有将压电悬臂梁输入力分散的上侧支撑块，支撑块上布置有与压电悬臂梁连接用的悬臂安装孔；第二侧腔体外侧布置有两个下侧支撑块，下侧支撑块上布置有与基座支撑臂连接的支撑安装孔和安装有单向阀和出入口管的安装孔，所述出、入口安装孔底部与腔体内侧通过过流孔联通，流体通过过流孔流入或流出泵腔，在第二侧腔体泵腔内部一侧两个过流孔之间布置有用于减小流体在腔体内部流阻的导流槽。所述腔体和安装在腔体上的单向阀与出、入管口构成了本压电悬臂梁驱动的压电隔膜泵中的液力端。

所述悬臂安装孔、支撑安装孔中心线相互平行，压电悬臂梁通过悬臂安装孔与腔体连接，支撑臂通过支撑安装孔与腔体连接，施加沿着上述安装孔中心线方向的力可将动力端和液力端分离或组装。

设定上、第二侧腔体结合面是水平方向，则腔体隔膜运动方向是竖直方向，压电悬臂梁与支撑臂在水平面上投影不重合，这种交错式布置可以保证在压电悬臂梁发生变形过程中支撑臂不在压电悬臂梁输出力作用方向上，当第一侧腔体和第二侧腔体接触后，压电悬臂量的力将使整个腔体发生弹性弯曲变形，腔体的弹性变形将存储多余的力并在下个工作周期中释放，可以减小对压电悬臂梁的冲击增加其使用寿命。

附图说明

图1为本专利的结构示意图。

图2为本专利各部件结构与装配关系图。

图3为第二侧腔体与其配件结构与装配关系图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施实例对本发明结构及原理做进一步详细描述。