[实用新型]一种高能量密度压电泵

说明书

本实用新型提供了一种高能量密度压电泵，其包括上壳体和与上壳体可拆卸连接的下壳体；上壳体的顶部设置有入油口和出油口，上壳体内部为空腔结构，上壳体内部设置有液压组件；下壳体内部为空腔结构，下壳体内部设置有压电陶瓷驱动件；液压组件和压电陶瓷驱动件之间形成密封空腔；压电陶瓷驱动件适于将电能转化为位移输出，调节密封空腔内的压力，入油口和出油口分别与密封空腔连通；液压组件包括单向阀片，单向阀片分别设置于入油口和出油口与密封空腔连通处；在压电陶瓷驱动件接入高频正向正弦交流电压后，压电陶瓷驱动件可以改变密封空腔内的流体压力，单向阀片因为密封腔压力而产生形变实现将流体吸入或者排出密封空腔，实现高频驱动。

技术领域

本实用新型涉及压电液压技术领域，特别是涉及一种高能量密度压电泵。

背景技术

压电泵基于压电陶瓷的逆压电效应，产生压电振子变形，引起泵腔的容积的变化，实现液体的输送。压电泵具有结构简单、无噪声、无电磁干扰等优点，目前已广泛用于航空航天、生物医疗、微电子等领域。

现有的压电陶瓷泵根据其结构是否有阀，可见其分为两类：有阀压电泵和无阀压电泵。无阀压电泵和同尺度的有阀压电泵相比，存在输出力小、能量密度低等缺点，而现有的有阀压电泵在高频驱动时，阀片容易疲劳，输送液体有滞后性，能量密度低，因此现有的有阀压电泵存在不适合在高频状态下作业的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种高能量密度压电泵，解决了现有技术中有阀压电泵在高频工作状态下，有滞后性以及能量密度低的问题。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种高能量密度压电泵，其包括上壳体和与上壳体可拆卸连接的下壳体；上壳体的顶部设置有入油口和出油口，上壳体内部为空腔结构，上壳体内部设置有液压组件；下壳体内部为空腔结构，下壳体内部设置有压电陶瓷驱动件；液压组件和压电陶瓷驱动件之间形成密封空腔；压电陶瓷驱动件适于将电能转化为位移输出，调节密封空腔内的压力，入油口和出油口分别与密封空腔连通；

液压组件包括单向阀片，单向阀片分别设置于入油口和出油口与密封空腔连通处；密封空腔为负压，配合单向阀片从入油口吸入流体，密封空腔为正压，配合单向阀片将内部流体排出出油口。在压电陶瓷驱动件接入高频正向正弦交流电压后，压电陶瓷驱动件可以改变密封空腔内的流体压力，单向阀片因为密封腔压力而产生形变实现将流体吸入或者排出密封空腔，单向阀片的形变频率与密封空腔压力改变频率相同进而形成共振，实现高频驱动。

进一步地，作为液压组件的一种具体设置方式，液压组件还包括入油固定件和出油固定件；入油固定件呈圆柱结构，入油固定件外壁上设置有环形槽，环形槽与上壳体内壁接触形成入油区，入油区与入油口连通，环形槽侧壁上设置有多个与入油区连通的第一通孔，多个第一通孔与密封空腔连通；入油固定件内部设置有送液通道，送液通道与密封空腔连通；出油固定件呈圆柱结构，出油固定件设置于入油固定件一侧，出油固定件的端面与入油固定件端面紧密接触，出油固定件上设置有多个第二通孔，出油口通过多个第二通孔与出油口连通；

为了减少输送流体的滞后性，两个单向阀片均为圆形片状结构，每个单向阀片上设置有多个沿其圆心均匀环形阵列的过油区，每个过油区均包括多条通槽，多条通槽呈长条弯曲结构，多条通槽呈圆周环形布置，相邻两条通槽相互独立，多条通槽内部形成挡板；两个单向阀片分别设置于多个第一通孔和第二通孔与密封空腔的连接处，两个单向阀片分别与入油固定件和出油固定件的端面接触，挡板用于封堵多个第一通孔和第二通孔。

在密封空腔内部因压电陶瓷驱动件驱动而产生压力变化时，单向阀片会向压力方向产生形变，形变后的单向阀片与入油固定件和出油固定件的端面产生空隙，流体经过缝隙穿过过油区进入密封空腔或者排出出油口；多个过油区的设置，可以增加流体穿过单向阀片的通道，减少流体穿过单向阀片的时间，减少压电泵的滞后性。