[发明专利]一种采用压电换能器激励的多腔体双向压电泵及其泵送方法

说明书

本发明公开了一种采用压电换能器激励的多腔体双向压电泵及其泵送方法，属于流体机械领域。阀腔盖板、泵体和泵腔盖板依次连接，两个阀腔弹性薄膜布置于两个阀腔盖板通孔底部，两个阀腔弯振换能器末端与两个阀腔弹性薄膜表面中心位置刚性连接，泵腔弹性薄膜设置于泵腔盖板通孔顶部，泵腔弯振换能器首端通过弯振换能器连接件固定在泵腔盖板内，泵腔弯振换能器末端与泵腔弹性薄膜下表面刚性连接，两个阀腔环形密封圈均通过阀腔盖板和两个阀腔弹性薄膜压紧在泵体上，泵腔环形密封圈通过泵腔盖板和泵腔弹性薄膜压紧固定在泵体下。本发明采用的压电换能器振子具有输出力大、响应速度快及无电磁干扰等优点，能够实现较大的压力和流量的微量液体传递。

技术领域

本发明属于流体机械领域，特别是涉及一种采用压电换能器激励的多腔体双向压电泵及其泵送方法。

背景技术

压电泵是一种新型流体驱动器，利用逆压电效应使压电振子产生变形，使泵腔的容积产生变化出现压差，进而实现流体输出。传统液压泵由驱动源、泵体及直接作用于液体的叶片等组成，而压电泵能够将传统液压泵的驱动源、传动部分及泵体三者合为一体。同传统液压泵相比，压电泵由于体积重量小、结构简单、响应快、无电磁干扰、能耗低及微小流量可控等诸多优势，在生物医疗、航空航天及微机电系统等工程领域具有广泛的应用前景。

压电泵按照有无截止阀分类可分为有阀压电泵和无阀压电泵，无阀压电泵没有传统意义上的阀安装在进出油口，它主要利用进出口压力损失的不对称性形成单向通流。然而，由于无阀压电泵的截止性能相对较差，因此目前实际投入使用的无阀压电泵很少，主要停留在研究阶段，应用广泛的还是有阀压电泵。有阀压电泵又可分为主动阀压电泵和被动阀压电泵两大类，其中，被动阀压电泵主要利用泵腔与进出油口的压力差实现截止阀的开闭。然而，由于被动阀并不能充分利用压电致动器全部的工作带宽。当致动器的工作频率过高时，被动阀受到响应频率的限制，会出现滞后现象，导致输出性能降低。因此，主动阀压电泵由于响应频率高，开始逐渐受到研究人员的重视。目前基于主动阀压电泵的研究也仅仅停留在将主动阀应用在薄膜压电泵上。然而，由于压电薄膜振子的输出力小，致使薄膜压电泵很难用于高压场合。相比于薄膜压电振子，压电换能器具有更大的输出力。研究一种基于压电换能器的主动阀压电泵，以满足高压场合的技术需求，显得尤为迫切和需要。

发明内容

为解决现有的采用压电薄膜振子的主动阀控制压电微泵存在的输出压力和流量较小的技术问题，本发明公开了一种采用压电换能器激励的多腔体双向压电泵及其泵送方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种采用压电换能器激励的多腔体双向压电泵，所述多腔体双向压电泵为一种采用弯振压电换能器激励的多腔体双向压电泵，包括阀腔盖板、泵腔盖板、泵体、两个阀腔弯振换能器、弯振换能器连接件、泵体总装连接件、两个阀腔环形密封圈、两个阀腔弹性薄膜、泵腔环形密封圈、泵腔弹性薄膜和泵腔弯振换能器，所述阀腔盖板、泵体和泵腔盖板通过所述泵体总装连接件依次连接固定，所述两个阀腔弹性薄膜布置于所述阀腔盖板的底部，所述两个阀腔弯振换能器的首端均通过所述弯振换能器连接件固定在所述阀腔盖板上，所述两个阀腔弯振换能器的末端分别与所述两个阀腔弹性薄膜表面中心位置刚性连接，所述泵腔弹性薄膜设置于所述泵腔盖板的顶部，所述泵腔弯振换能器的首端通过所述弯振换能器连接件固定在所述泵腔盖板内，所述泵腔弯振换能器的末端与所述泵腔弹性薄膜下表面中心位置刚性连接，所述两个阀腔环形密封圈均通过所述阀腔盖板和所述两个阀腔弹性薄膜压紧固定在所述泵体上，所述泵腔环形密封圈通过所述泵腔盖板和泵腔弹性薄膜压紧固定在所述泵体下。