[发明专利]一种夹心式无阀压电泵及其工作方法

权利要求书

1.一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述无阀压电泵包括压电振子(1)和柔性矩形板(2)，所述柔性矩形板(2)设置在压电振子(1)内部，所述压电振子(1)包括两个U形结构件(3)、两个连接件(4)、压电陶瓷片(5)和两个配重块(6)，所述U形结构件(3)竖截面为U形且沿竖直对称，所述U形结构件(3)开口相对且分别设置在柔性矩形板(2)两侧，所述U形结构件(3)上下水平段设有贯通的水平通孔，所述连接件(4)竖截面为T形且沿水平对称设置在柔性矩形板(2)上下两侧，所述连接件(4)三个端部均设有螺纹盲孔，上侧连接件(4)上端和下侧连接件(4)下端均连接配重块(6)，所述配重块(6)为长方体且内部设有竖直通孔，所述连接件(4)水平两端分别和U形结构件(3)两端连接处、连接件(4)竖直端部和配重块(6)连接处均设有压电陶瓷片(5)。

2.根据权利要求1所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述压电陶瓷片(5)为外方内圆形结构，其中连接件(4)水平两端分别和U形结构件(3)两端连接处的八片为沿厚度方向极化的两分区压电陶瓷片，极化分界线为直径，形成两个极化方向相反的分区，连接件(4)竖直端部和配重块(6)连接处的四片为沿厚度方向极化的单分区压电陶瓷片，在一个面上极化方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述柔性矩形板(2)上部沿长度方向设有第一矩形凹槽(9)，下部对称设有第二矩形凹槽(10)，所述柔性矩形板(2)前面板上设置有一个进流孔(7)和一个出流孔(8)，且分别通过L形内部流道与第一凹槽(9)底部连通。

4.根据权利要求3所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述连接件(4)水平两端分别和U形结构件(3)两端连接处的压电陶瓷片(5)两个设置为一组，共四组，进流孔(7)内部流道的竖直段中心线与左侧两组压电陶瓷片(5)截面的竖直方向的中心线共线，出流孔(8)内部流道的竖直段中心线与右侧两组压电陶瓷片截面的竖直方向的中心线共线。

5.根据权利要求4所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述压电陶瓷片(5)底部涂上一层用于密封作的环氧树脂胶。

6.根据权利要求3所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述压电振子(1)上部梁的部分与第一矩形凹槽(9)卡接配合，压电振子(1)下部梁的部分与第二矩形凹槽(10)卡接配合。

7.根据权利要求6所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述压电振子(1)上部梁底面两侧端部与第一矩形凹槽(9)两侧端部通过环氧树脂胶粘贴。

8.根据权利要求1所述的一种夹心式无阀压电泵，其特征在于：所述U形结构件(3)和连接件(4)之间、连接件(4)和配重块(6)均通过螺栓贯通通孔固连螺纹盲孔。

9.一种权利要求1所述的夹心式无阀压电泵的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、工作状态下进流孔(7)内部管道注满液体，给压电陶瓷片(5)施加电信号，激发出压电振子(1)上的两个模态；

S2、在压电振子(1)和第一矩形凹槽(9)的配合下，产生可移动空腔，将液体运输至出流孔(8)处；

S3、当可移动空腔从进流孔(7)运动至出流孔(8)时，压电振子(1)上部中间向内凸起的部分与第一矩形凹槽(9)配合将进流孔(7)与出流孔(8)分隔开，有效减少了液体回流；

S4、出流孔(8)处腔体体积在密闭的状态下迅速减小，将液体挤压出去，该处作用能够提高输出液体压力；

S5、随着可移动空腔的不断形成，液体不断地从进流孔(7)处被运输至出流孔(8)处；

S6、根据输入电信号的大小可以改变压电振子(1)表面的振幅大小，改变压电振子(1)与第一矩形凹槽(9)配合处空腔大小，进而调节流量的大小。