[发明专利]薄膜式小行程压力发生器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种薄膜式小行程压力发生器。

背景技术

压力发生器多用于材料的压力加工。通常用液压，螺旋，冲击等方式产生需要的压力。这些技术可以很好地满足需要。但是，对于很大压力很小行程的需要，通常的压力机械有以下缺点：1.功能多余；2.价格高；3.体积大。另外一些产生压力的装置如汽车的安全气囊，救护用的气囊等由于表面曲率半径太大不能承受大的压强。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜式小行程压力发生器，通过改变容纳液体或空气的薄膜密闭空间，来产生产生压力和位移，可以满足小行程的需要，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明的技术解决方案是：

一种薄膜式小行程压力发生器，包括两个相互平行的刚性平板一、刚性平板二、柔性材料制成的薄膜，刚性平板一、刚性平板二相向的两面分别为A`面、B`面，两刚性平板可作垂直于A`面的相对运动；

A`面、B`面分为三个区域：与薄膜或液体始终接触的区域Ⅰ；与薄膜或液体始终不接触的区域Ⅱ；其它为区域Ⅲ；区域Ⅰ和区域Ⅱ不连通，薄膜仅在区域Ⅰ与刚性平板密封连接，连接的方法是粘接、法兰压紧连接，即薄膜与设有通道的刚性平板，在非通道区域，薄膜与刚性平板粘接；薄膜或通过螺钉、法兰压紧，使薄膜单独或与刚性平板共同形成密闭空间，两刚性平板和薄膜形成了一个密闭的空间，经一通道进出这一密闭空间，使密闭空间的液体体积和压强变化，产生压力。

    进一步地，密闭空间通过通道、管道连通流体泵，流体泵通过开关阀和管道，向密闭空间注入流体，开关阀将密闭空间的流体排出。

    进一步地，薄膜与未设置通道的刚性平板的粘接面积为小于密闭空间的最大截面面积。

    进一步地，区域Ⅱ的截面为半圆或半椭圆。

该薄膜式小行程压力发生器，A`面、B`面为互相平行的平面，采用不渗漏不易伸长的柔性薄膜，形成一个容纳液体的可变容积的密闭空间，以及用来向密闭空间注入液体的压力源和控制装置。两个刚性平板相向的两个面之间只有很小的距离。随着流体的注入，在内部压强的作用下，薄膜与平板不接触处的截面是一个半圆，其最大半径R略大于振幅A。随着流体的注入，密闭空间内的压强和容积将发生变化，从而产生压力和位移，薄膜的应力与成R和流体压强P成正比，故当R足够小时就可以满足需要的压强。另外，薄膜材料的厚度很小，因此可以产生反复的弯曲而不产生疲劳破坏。此装置可以满足小行程的需要。用几个这样的装置串联可以增大行程。

针对现有技术在需要压力大，行程小的场合的缺点，本发明提出一种薄膜式小行程压力发生器。薄膜与A`面、B`面不全接触，不接触部分可以自由弯曲。在内部压强的作用下，薄膜边缘处将向外凸出，其截面形成一个半圆。其半径等于R当注入的流体体积增大时，R将增大，即输出一个运动。当两刚性构件的相对运动的阻力增大时，密闭空间内的压强将增大，从而输出一个力。本发明的特殊之处在于行程很小，薄膜边缘处的曲率半径也很小，从而可以允许较大的压强。压强的计算公式是：P=σ/R=2σ/C.其中σ是薄膜材料单位长度的拉力，按现有薄膜材料的强度，在R=0.01米时，压强可以达到10MP/S^a。另外，薄膜材料的厚度很小，从而可经受反复的弯曲而不损害。

本发明的有益效果是：该种薄膜式小行程压力发生器，改变了常用压力发生器用于小行程大压力时功能多余、价格高、体积大的缺点，结构简单，容易维修，可以用水作介质，在需要的压力小时，可以用空气作为介质。

附图说明

    图1是本发明实施例的结构示意图； 

图2是实施例薄膜与刚性平板二法兰固定的结构示意图；

图3是实施例通过泵连接蓄液池的结构示意图； 

图4是实施例应用与压力机的结构示意图；

其中：1-小齿轮，2-电动机，3-复合轮，4-上滑块，5-弹性挡圈，6-立柱，7-下滑块7，8-薄膜，9-底座，10-链轮，11-电机座，12-链条，13-安全阀，14-管道，15-泵，16-截止阀，17-蓄液池，18-刚性平板一，19-刚性平板二。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例