專利名稱：一種雙腔無閥壓電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓電泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙腔無閥壓電泵。
背景技術(shù)：
壓電泵是一種新型流體驅(qū)動裝置，它利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)驅(qū)動，將傳統(tǒng)電磁泵的驅(qū)動電源部分、傳動部分及泵體三者制成一體，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、薄型、重量輕、耗能低、無噪聲、無電磁干擾、工作可靠、單位體積能夠產(chǎn)生較大的輸出功率等的優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用于多個領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于光電子技術(shù)領(lǐng)域的散熱，目前已有的無閥壓電泵中，當(dāng)采用結(jié)構(gòu)簡單的壓電元件，如壓電陶瓷圓盤直接粘貼于金屬彈性體的泵腔上，則普遍存在流量小、壓力低等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單而流量、壓力較大的雙腔無閥壓電泵。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下一種雙腔無閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件，上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動部件與腔蓋形成下腔體。
上述技術(shù)方案中，所述彈性金屬為曲面體，曲面體的開口端與壓電陶瓷相貼合。
進(jìn)一步的，所述曲面體的曲面為鈸形或弓形體或拱形。
所述驅(qū)動部件的壓電陶瓷采用薄圓盤型結(jié)構(gòu)，沿軸向極化，且上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件所貼合的壓電陶瓷極化方向相反。
所述壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間的貼合面設(shè)置有導(dǎo)電膠或環(huán)氧樹脂。即壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間通過環(huán)氧樹脂或?qū)щ娔z貼合，一方面可粘合壓電陶瓷，另一方面也便于電線的安裝。
所述腔蓋包括對稱的上腔蓋和下腔蓋，上腔蓋和下腔蓋之間通過螺栓緊固或通過環(huán)氧樹脂粘接。
所述進(jìn)水口和出水口均設(shè)置于上腔蓋和下腔蓋中，且進(jìn)水口和出水口呈圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)水口的錐頂指向上腔體和下腔體的外部，而出水口的錐頂指向上腔體和下腔體的內(nèi)部。
本發(fā)明提出的壓電泵的驅(qū)動部件中壓電元件采用薄圓環(huán)型或薄圓盤型壓電陶瓷片，鈸型金屬彈性體分為上鈸、下鈸，上、下鈸之間粘貼有雙層薄圓環(huán)型或薄圓盤型壓電陶瓷片，薄圓環(huán)型或薄圓盤型壓電陶瓷沿軸向極化，反向粘貼而成偶數(shù)層。
驅(qū)動部件是壓電泵的驅(qū)動源，本發(fā)明所提出的驅(qū)動部件是一種鈸型驅(qū)動器，它將圓環(huán)型或薄圓盤型壓電陶瓷由于逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的軸向振動小變形，通過鈸型復(fù)合體轉(zhuǎn)換、放大為上、下鈸型金屬彈性體沿軸向的大變形，而上、下鈸型金屬彈性體分別與壓電泵的上、下腔蓋構(gòu)成泵的上、下腔體，上、下鈸型金屬彈性體沿軸向的大變形實際為壓電泵上下腔體體積的較大變化，從而對流體實現(xiàn)較大流量的驅(qū)動。
上下腔蓋的內(nèi)部為圓柱體，外形為棱柱體或圓柱體，進(jìn)出水口具有圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中錐頂指向腔體內(nèi)部的為出水口，錐頂指向腔體外部的為進(jìn)水口，進(jìn)出水口可以直接在腔蓋上加工而成，也可以加工成獨(dú)立的部件，然后與腔蓋粘貼而成。
雙層壓電陶瓷的共同接觸區(qū)為信號輸入端，與金屬彈性體接觸區(qū)為信號輸入端的地線。在交變電流的作用下，鈸型驅(qū)動器的鈸型金屬彈性體產(chǎn)生較大的軸向振動，通過改變輸入電壓的頻率或幅值將改變流體的流量和壓力。
本發(fā)明由于采用鈸型金屬彈性體、壓電陶瓷圓環(huán)粘接復(fù)合為一體的轂型驅(qū)動部件，本發(fā)明的微型泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量大、壓力高、可靠性高、無電磁場作用、體積小、微薄型等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明驅(qū)動部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3、附圖4所示，由上鈸1、薄型壓電陶瓷圓環(huán)3、4、下鈸6貼合而成微型泵鈸型結(jié)構(gòu)的驅(qū)動部件，該驅(qū)動部件上鈸1、密封膠圈10、上腔蓋12貼合一體形成壓電泵的上腔，其中進(jìn)水口2為上腔的進(jìn)水口，出水口11為上腔的出水口；該驅(qū)動部件下鈸6、密封膠圈9、下腔蓋7貼合一體形成壓電泵的下腔，其中進(jìn)水口5為下腔的進(jìn)水口，出水口9為下腔的出水口。
本發(fā)明的驅(qū)動部件結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1、附圖2所示，彈性金屬體采用鈸型結(jié)構(gòu)，壓電陶瓷采用圓環(huán)型結(jié)構(gòu)，鈸型彈性金屬體與圓環(huán)型壓電陶瓷通過環(huán)氧樹脂粘接。
作為本發(fā)明的一個實施例，采用了雙層薄圓環(huán)型壓電陶瓷與鈸型金屬彈性體構(gòu)成了泵的鈸型驅(qū)動部件，所用壓電陶瓷片為PZT-4，尺寸為Φ40×Φ20×1，壓電陶瓷片之間及壓電陶瓷與金屬彈性體之間采用導(dǎo)電膠粘接，上、下腔蓋的外形為正四棱柱體，尺寸為50×50×10，上、下腔蓋的內(nèi)形為圓柱體，尺寸為Φ40×2，進(jìn)出水口為圓錐體。
權(quán)利要求
1.一種雙腔無閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，其特征在于所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件，上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動部件與腔蓋形成下腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述彈性金屬為曲面體，曲面體的開口端與壓電陶瓷相貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述曲面體的曲面為鈸形或弓形體或拱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述驅(qū)動部件的壓電陶瓷采用薄圓盤型結(jié)構(gòu)，且沿軸向極化，且上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件所貼合的壓電陶瓷的極化方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述壓電陶瓷之間，以及壓電陶瓷和彈性金屬體之間的貼合面設(shè)置有導(dǎo)電膠或環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述腔蓋包括對稱的上腔蓋和下腔蓋，上腔蓋和下腔蓋之間通過螺栓緊固或通過環(huán)氧樹脂粘接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙腔無閥壓電泵，其特征在于所述進(jìn)水口和出水口均設(shè)置于上腔蓋和下腔蓋中，且進(jìn)水口和出水口呈圓錐體或棱錐體結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)水口的錐頂指向上腔體或下腔體的外部，而出水口的錐頂指向上腔體或下腔體的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙腔無閥壓電泵，包括由壓電陶瓷和彈性金屬體貼合所組成的驅(qū)動部件、腔蓋、以及設(shè)置于腔蓋上的進(jìn)水口和出水口，所述驅(qū)動部件置于腔蓋內(nèi)部，形成腔體，所述壓電泵采用結(jié)構(gòu)完全相同的上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件，上驅(qū)動部件和下驅(qū)動部件的壓電陶瓷相互貼合，上驅(qū)動部件與腔蓋形成上腔體，下驅(qū)動部件與腔蓋形成下腔體。本發(fā)明由于采用鈸型金屬彈性體、壓電陶瓷圓環(huán)或圓盤粘接復(fù)合為一體的鈸型驅(qū)動部件，本發(fā)明的微型泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量大、壓力高、可靠性高、無電磁場作用、體積小、微薄型等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04B43/04GK1908433SQ20061003704
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者張鐵民 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)