對(duì)稱螺旋線形閥壓電泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗，屬于流體機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]栗是輸送流體或傳遞能量的機(jī)械。傳統(tǒng)意義上的栗一般是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無論在理論上、設(shè)計(jì)方法或制造技術(shù)上，已達(dá)到十分完善的程度。但受工作原理和結(jié)構(gòu)的限制，如需要附加驅(qū)動(dòng)電機(jī)，則體積較大，受電磁干擾，不易控制微小流量，因而難以滿足當(dāng)前航空航天器、機(jī)器人、汽車、醫(yī)療器械、生物基因工程、微型機(jī)械的應(yīng)用需求。
[0003]壓電栗是一種新型流體驅(qū)動(dòng)器。它不需要附加驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)使壓電振子產(chǎn)生變形，再由變形產(chǎn)生栗腔的容積變化實(shí)現(xiàn)流體輸出或者利用壓電振子產(chǎn)生波動(dòng)來傳輸液體。
[0004]壓電栗具有傳統(tǒng)栗所不具備的特點(diǎn)，能將傳統(tǒng)栗的驅(qū)動(dòng)源部分、傳動(dòng)部分及栗體三者合為一體，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗能低、無噪聲、無電磁干擾，可根據(jù)施加電壓或頻率控制輸出微小流量。盡管它的發(fā)明與發(fā)展僅30多年的歷史，已經(jīng)在上述領(lǐng)域里得到成功的應(yīng)用。
[0005]壓電栗的種類繁多，形式各異，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)分類不同。從閥體的有無可分為有閥壓電栗和無閥壓電栗;從閥體開閉的驅(qū)動(dòng)方式可分為主動(dòng)式有閥壓電栗和被動(dòng)式有閥壓電栗。有閥壓電栗通常指由一對(duì)相互倒置的單向閥分別安裝在栗的進(jìn)口和出口處，用于控制流體的流向。主動(dòng)式有閥壓電栗的閥體的開閉需要用外加驅(qū)動(dòng)電源和控制設(shè)備來控制閥體的開啟，增加了壓電栗的設(shè)計(jì)、安裝和控制環(huán)節(jié)。被動(dòng)式有閥壓電栗是指壓電栗中閥體的開閉是由壓電栗的工作周期中栗腔的周期性變化的壓力來打開和關(guān)閉閥體，從而實(shí)現(xiàn)栗的作用。
[0006]迄今為止，有閥壓電栗發(fā)明了很多結(jié)構(gòu)形式，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。有閥壓電栗的功能主要由控制流體流向的單向閥來實(shí)現(xiàn)，因此，單向閥的結(jié)構(gòu)對(duì)壓電栗的性能有決定性的影響。傳統(tǒng)有閥壓電栗的單向閥是簡單曲臂梁形，它的開啟和關(guān)閉滯后于壓電栗驅(qū)動(dòng)源很多，閥的執(zhí)行部分和閥座之間容易存在間隙，導(dǎo)致跟從性和截止性不好，而壓電栗的動(dòng)力源壓電陶瓷的振動(dòng)幅度很低，所以壓電栗的頻率、流量和壓力就上不去。為了解決這些問題，有人發(fā)明了軟的漏斗形的閥、山形閥、輪式平板閥等。但是這些閥仍然有局限性，比如漏斗形的閥需要空間大，加工工序復(fù)雜，成本高；山形閥的面積大;輪式平板閥閥片與閥座的固定工藝復(fù)雜，容易出現(xiàn)閥片平整度的不好，閥的截止性能降低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服有閥壓電栗結(jié)構(gòu)復(fù)雜、跟從性和截止性不好、成本高等缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗，在閥座的進(jìn)口和出口處分別安裝有一對(duì)相互倒置的對(duì)稱螺旋線形單向閥，用于控制流體的流向。吸程的時(shí)候，壓電振子向上彎曲，栗腔的體積變大壓力降低，進(jìn)口處的對(duì)稱螺旋線形單向閥打開而出口處的關(guān)閉，這樣流體就流入栗腔；排程的時(shí)候，壓電振子向下彎曲，栗腔的體積變小壓力升高，進(jìn)口處的對(duì)稱螺旋線形單向閥關(guān)閉，出口處的打開，這樣流體就從出口處流出。經(jīng)過吸程和排程一個(gè)完整的周期，栗就實(shí)現(xiàn)了流體的單向傳輸。這種栗具有效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗，包括壓電振子、栗蓋、閥座、螺釘、栗座、密封圈，所述栗座頂部設(shè)有栗蓋，栗座上端為閥座，閥座與栗座之間設(shè)有密封圈，栗座與栗蓋之間設(shè)有密封圈，栗座頂部設(shè)有壓電振子，所述壓電振子設(shè)于栗座和栗蓋之間，所述壓電振子與栗蓋、閥座及栗座之間通過螺釘固定連接，在閥座的進(jìn)口和出口處通過螺釘分別安裝有一對(duì)相互倒置的對(duì)稱螺旋線形單向閥，所述對(duì)稱螺旋線形單向閥的閥體與閥座的進(jìn)口孔和出口孔相對(duì)應(yīng)，通過螺釘安裝在閥座進(jìn)口處的對(duì)稱螺旋線形單向閥為吸入閥，通過螺釘安裝在閥座出口處的對(duì)稱螺旋線形單向閥為排出閥。
[0009]本發(fā)明所述對(duì)稱螺旋線形單向閥由螺釘通過定位器安裝在閥座的進(jìn)出口處，對(duì)稱螺旋線形單向閥的閥體與閥座的進(jìn)出口相對(duì)應(yīng);所述對(duì)稱螺旋線形單向閥的閥體的形狀與進(jìn)出口孔的形狀相匹配，其尺寸大于進(jìn)出口孔的尺寸;所述對(duì)稱螺旋線形單向閥的閥體和定位器之間通過螺旋線形狀的曲臂相連接;所述對(duì)稱螺旋線形單向閥由彈性金屬或非金屬材料制成。
[0010]采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:對(duì)稱螺旋線形單向閥屬于對(duì)稱等螺旋角截錐螺旋彈簧閥，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，其對(duì)稱曲臂的形狀是螺旋線，臂長是傳統(tǒng)閥臂長的數(shù)倍，因而其對(duì)栗腔壓力變化的反應(yīng)靈敏，開啟量大，跟隨性好，該閥可以由金屬或非金屬彈性材料制成，且因?yàn)槠淝鄣膶?duì)稱結(jié)構(gòu)，兩曲臂的彈性系數(shù)一致，關(guān)閉時(shí)具有較好的截止性能，可以有效實(shí)現(xiàn)壓電栗的開啟和關(guān)閉。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0012]圖1為本發(fā)明對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗的俯視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明對(duì)稱螺旋線形單向閥主視圖的剖視圖。
[0015]圖4為本發(fā)明對(duì)稱螺旋線形單向閥的俯視圖。
[0016]圖5為本發(fā)明流體吸程時(shí)進(jìn)口處對(duì)稱螺旋線形單向閥打開出口處關(guān)閉的狀態(tài)圖。
[0017]圖6為本發(fā)明流體排程時(shí)出口處對(duì)稱螺旋線形單向閥打開入口處關(guān)閉的狀態(tài)圖。
[0018]圖7為本發(fā)明對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明一種對(duì)稱螺旋線形閥壓電栗，包括壓電振子1、栗蓋2、閥座3、螺釘4、栗座6、密封圈7、密封圈8、螺釘9，所述栗座6頂部設(shè)有栗蓋2，栗座6上端為閥座3，閥座3與栗座6之間設(shè)有密封圈7，閥座3與栗蓋2之間設(shè)有密封圈8，閥座3頂部設(shè)有壓電振子I，所述壓電振子I設(shè)于閥座3和栗蓋2之間，所述壓電振子I與栗蓋2、閥座3及栗座6之間通過螺釘9固定連接，在閥座3的進(jìn)口和出口處通過螺釘4分別安裝有一對(duì)相互倒置的