[发明专利]一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵

说明书

本发明提供了一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵，包括设置在上部的液压循环系统和设置在下部的压电驱动系统，液压循环系统和压电驱动系统固定连接形成密封腔体结构，压电驱动系统包括设置在压电驱动系统外壳内的压电陶瓷、压电驱动系统密封固定件和驱动活塞，液压循环系统包括设置在液压循环系统外壳内的入流腔组件和出流腔组件。本发明采用单阀三腔设计，且液压循环系统外壳上加工聚能锥形槽，形成漩涡，形成有利流动，在长圆柱状出液管端部出口处形成额外吸力，同时优化结构减轻驱动活塞重量并减去现有技术的密封膜片，这与大部分压电泵现有技术不同，其优点在于结构更加紧凑，重量轻，性能更加稳定，输出性能更好，效率更高。

技术领域

本发明属于压电泵技术领域，尤其是涉及一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵。

背景技术

智能材料的快速发展对设计和研发具有优异性能的小型驱动器提供了新途径。基于压电陶瓷所设计的压电泵，其原理是将流体充满设计好的泵腔，通电使得流体循环流动产生压力和流量输出，并最终将其转化为一定的驱动力，实现驱动效果。由于其具有体积小、能量大以及可靠性高等特点，在航空航天、机械建筑、精准医疗等领域具有广阔的应用前景。压电陶瓷液压泵属于液压传动的范畴，是近几十年发展起来的一种新型学科，通过液压传动实现装置驱动具有控制平稳、功率更大等优点，相比较电机和机械控制具有更高可靠性。基于压电陶瓷设计出来的液压泵，结合压电陶瓷和液压传动两方面的优点，使得驱动器的综合性能大大的得到提高。

压电泵根据其结构是否有阀，可将其分为两类：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，存在流量低、背压小、效率低和反向止流性能差等缺点，而有阀压电泵则存在结构复杂、装配困难、可靠性较低等缺陷。为了同时利用两者优点，避免缺点，提高压电泵输出性能，设计一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵，采用单阀三腔设计，且液压循环系统外壳上加工聚能锥形槽，形成漩涡，形成有利流动，在长圆柱状出液管端部出口处形成额外吸力，同时优化结构减轻驱动活塞重量并减去现有技术的密封膜片，这与大部分压电泵现有技术不同，其优点在于结构更加紧凑，重量轻，性能更加稳定，输出性能更好，效率更高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于压电陶瓷驱动的无膜片新型压电泵，包括设置在上部的液压循环系统和设置在下部的压电驱动系统，所述液压循环系统和压电驱动系统固定连接形成密封腔体结构；

所述压电驱动系统包括设置在压电驱动系统外壳内的压电陶瓷、压电驱动系统密封固定件和驱动活塞，所述的压电陶瓷从压电驱动系统外壳底部伸入后与驱动活塞固定连接，所述压电陶瓷通过压电陶瓷定位盖固定，所述驱动活塞的外围通过压电驱动系统密封固定件完成密封，所述压电驱动系统密封固定件与压电驱动系统外壳固定连接，压电陶瓷的电源线引出压电陶瓷定位盖后与外接电源连接；

所述液压循环系统包括设置在液压循环系统外壳内的入流腔组件和出流腔组件，所述入流腔组件包括由隔离块上的环形凹槽和液压循环系统外壳围合成的入流腔、在液压循环系统外壳上与入流腔相对应位置处开设的入流孔和设置在隔离块底部的单向阀，所述的隔离块的块体上开设有使入流腔内液体流入单向阀的第一流液孔，所述的单向阀固定在液压循环系统外壳上；

所述单向阀和驱动活塞之间设有间隙，此间隙与液压循环系统外壳的内壁之间形成压油腔，所述单向阀与压油腔连通；

所述出流腔组件包括由隔离块顶端与液压循环系统外壳的内壁围合而成的出流腔、在液压循环系统外壳上与出流腔相对应位置处开设的出流孔和长圆柱状出液管，所述长圆柱状出液管的底端固定在单向阀上，顶端依次穿过单向阀和隔离块，长圆柱状出液管的顶端与液压循环系统外壳的顶端设有间隙，在液压循环系统外壳的内壁上与长圆柱状出液管顶端正对处设有锥形槽；