[实用新型]压电阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电阀，包括阀和驱动电路两部分，所述阀内设置压电驱动片，驱动电路控制压电驱动片的动作，通过压电驱动片控制阀门的开启与关闭。

背景技术

使用压电驱动片控制阀门开关动作的压电阀具有耗能低、结构简单、质轻的优点，现有的压电阀通常用压电致动器（压电驱动片也是一种压电致动器）直接控制阀芯的开关动作，在控制小流量或低压力的流体的情况下是可以实现的，但在控制大流量或高压力流体（例如民用自来水）的情况下，则需要压电致动器能够提供大的输出位移和推力，要达到此目的，根据现有技术制作的压电致动器是非常昂贵的，进而导致用其制作的压电阀没有推广普及。

所以要推广普及压电阀，特别是要使平民百姓也能用上压电阀，就必须大幅度地降低压电阀的成本，也就是要大幅度的降低压电阀中压电致动器的成本。

根据现有技术和市场需要，已有厂家推出了自己的压电阀产品，但它们无一例外的价格昂贵，其单价是同规格电磁阀的数十甚至上百倍，并且对所控制的流体也有严格的要求，例如不能用于对自来水的控制，否则所用的压电致动器将会损坏；根据对现有专利的检索结果发现，与压电阀有关的技术均存在与此类似的缺陷。究其原因是由于所用的压电致动器没有很好地绝缘隔离被控制流体介质。

在压电阀的高压力流体应用中，有可能由于压电致动器所驱动的阀芯存在轻微粘连而使压电致动器自身有变形和出力，但没有输出位移，使压电阀的动作不可靠。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种成本低、环保节能、寿命长、工作稳定可靠的压电阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压电阀，包括阀和驱动电路两部分，所述的阀设置有阀座和上盖，在阀座内设置先导孔、主阀进口和主阀出口，主阀进口连通阀的进口，主阀出口连通阀的出口，主阀进口与主阀出口之间设置挠性膜主阀芯，设置压环把挠性膜主阀芯的周边紧固在阀座上，挠性膜主阀芯与阀座和上盖共同包围形成阀芯上腔，先导孔的一端连通主阀出口或阀的出口，先导孔的另一端连通阀芯上腔，在挠性膜主阀芯或底座内设置平衡孔，平衡孔的一端连通主阀进口或阀的进口，平衡孔的另一端连通阀芯上腔，在阀芯上腔内设置压电驱动片，其特征在于：平衡孔的过流面积不大于先导孔的过流面积，所述压电驱动片的一端为自由端，另一端为固定端，该端固定在阀座上，连接压电驱动片的多股导线通过该固定端引出连接至驱动电路，所述压电驱动片的自由端上固定设置密封垫，当所述的密封垫关闭先导孔时，所述的阀关闭，当所述的密封垫打开先导孔，进而使先导孔导通时，所述的阀导通，在所述的阀芯上腔内固定设置支撑装置，该支撑装置与压电驱动片之间设置一微小间隙。

支撑装置与压电驱动片之间的间隙值为0.1mm～0.3mm，支撑装置至压电驱动片的固定端之间的距离a约为压电驱动片总长度L的1/3～1/2，以提高压电驱动片工作的稳定性和可靠性。

所述的压电驱动片包括弹性基板和压电陶瓷片，在弹性基板的两面或仅一个面设置一片或多片压电陶瓷片，且压电陶瓷片包括单层或多层压电陶瓷体；所述的压电陶瓷片是根据逆压电效应之横效应或电致应变效应工作的；所述的压电驱动片采用通电弯曲变形的工作方式，压电驱动片的固定端部分区段中压电陶瓷片的固定长度b约为1mm～3mm。

所述的压电驱动片的表面由内向外依次包裹高强度绝缘漆层和绝缘弹性胶层，该绝缘弹性胶层应具有良好耐介质侵蚀性能，提高了压电驱动片的适应性，也降低了压电驱动片的装配工艺。

所述的密封垫采用具有良好弹性的橡胶或硅胶材料制作，以提供良好的密封性能。