一种液压放大式压电叠堆泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种压电栗，具体涉及一种液压放大式压电叠堆栗。
【背景技术】
[0002]压电叠堆栗是一种由压电振子驱动的容积栗，同传统的机械式液压栗相比，压电叠堆栗具有结构简单、体积小、无电磁干扰、流量及压力可控性好等诸多优势，因此在医疗、化学分析、航空航天、汽车发动机燃料供给、微机电液系统等方面具有广泛的应用前景;众所周知，压电叠堆驱动器具有较高的驱动力、其抗压应力高达数十甚至上百兆帕，但伸缩变形能力极其微小、仅微米级，因此现有的直推式压电叠堆栗、即直接利用压电叠堆驱动活塞实现流体输出的压电栗的输出流量还十分有限，无法满足大流量的应用领域的需求。
【实用新型内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]为解决上述问题，本实用新型提出了一种液压放大式压电叠堆栗，通过液压放大系统将压电叠堆的输出位移放大，在不增加制作成本前提下可大幅度提高栗的输出流量。
[0005](二)技术方案
[0006]本实用新型的液压放大式压电叠堆栗，包括栗体，及与栗体通过螺栓固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过预紧螺栓固定于壳体内部的压电叠堆;所述栗体与腔体之间设置有第一膜片;所述腔体与壳体之间设置有第二膜片;所述第一膜片下方于栗体处安装有第三密封圈；所述第二模片下方于腔体上安装有第一密封圈；所述腔体内设置有液压腔、活塞孔和气孔;所述活塞孔内安装有活塞;所述活塞其前端面与第一膜片贴合;所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述栗体内设有入口单向阀、栗腔和出口单向阀；所述栗腔内安装有复位弹簧;所述复位弹簧一端与栗体连接，另一端与第一膜片连接，通过第二膜片、活塞、第一密封圈和第二密封圈将液压腔构成密封腔。
[0007]进一步地，所述压电叠堆其前端球头与第二模块贴合。
[0008]进一步地，所述气孔与外界大气相通。
[0009](三)有益效果
[0010]与现有技术相比，本实用新型的液压放大式压电叠堆栗，通过液压放大系统将压电叠堆的输出位移放大，在不增加制作成本前提下可大幅度提高栗的输出流量。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的排出流体时结构示意图。
[0013]附图中的部件标注为:1-栗体，2-第一膜片，3-腔体，4-活塞，5-第二膜片，6_壳体，7-预紧螺栓，8-压电叠堆，9-第一密封圈，10-第二密封圈，11-第三密封圈，12-复位弹簧，101-单向阀，102-栗腔，103-出口单向阀，301-液压腔，302-活塞孔，303-气孔。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示的液压放大式压电叠堆栗，包括栗体I，及与栗体I通过螺栓固定的腔体3，及安装于腔体3上方的壳体6，及与壳体6通过预紧螺栓7固定于壳体6内部的压电叠堆8;所述栗体I与腔体3之间设置有第一膜片2;所述腔体3与壳体6之间设置有第二膜片5;所述第一膜片2下方于栗体I处安装有第三密封圈11;所述第二模片5下方于腔体3上安装有第一密封圈9;所述腔体3内设置有液压腔301、活塞孔302和气孔303;所述活塞孔302内安装有活塞4;所述活塞4其前端面与第一膜片2贴合;所述活塞4两侧安装有第二密封圈10;所述栗体I内设有入口单向阀11、栗腔102和出口单向阀103;所述栗腔102内安装有复位弹簧12;所述复位弹簧12—端与栗体I连接，另一端与第一膜片2连接，通过第二膜片5、活塞4、第一密封圈9和第二密封圈10将液压腔301构成密封腔。
[0015]所述压电叠堆8其前端球头与第二模块5贴合。
[0016]所述气孔303与外界大气相通。
[0017]本实用新型的液压放大式压电叠堆栗工作流程:非工作时，压电叠堆8不通电，第一膜片2及第二膜片5均处于最上端，液压腔301及栗腔102的容积最大;压电叠堆8通电、且在电压不断升高的半个工作周期内，压电叠堆开始伸长并推动第二膜片5、活塞4及第一膜片2向下运动，从而使液压腔301内流体压力增加;液压腔301内不断增加的流体压力使活塞4向下运动，活塞4推动第一膜片2也向下运动，故栗腔102容积减小、其内流体压力增加，从而使单向出口阀103开启、单向进口阀1I关闭，栗腔103内的流体经单向出口阀1排出。
[0018]如图2所示，当驱动电压换向，即驱动电压由高到低的半个工作周期内，压电叠堆8在第二膜片5及液压腔301内流体压力的共同作用下开始收缩，并带动活塞4向上运动；同时，第一膜片2在复位弹簧12及不断减小的活塞4推力的作用下向上运动，并使栗腔102容积增加、单向出口阀103关闭，流体由单向进口阀1I进入；当压电叠堆8的驱动电压降至O时，压电叠堆8、第一膜片2、第二膜片5及活塞4的位置均恢复至初始状态，至此完成一个工作循环。
[0019]当第二膜片5在压电叠堆8的作用下产生的变形量为X时，则活塞4的位移为X=(R5/R4)2x;此时，第一膜片2在活塞4的作用下所产生的容积变化为V = 3tR22X = jt(R2R5/R4)2x;则通过液压放大后的输出流量以前的n = R//R42倍。
[0020]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种液压放大式压电叠堆栗，其特征在于:包括栗体，及与栗体通过螺栓固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过预紧螺栓固定于壳体内部的压电叠堆;所述栗体与腔体之间设置有第一膜片;所述腔体与壳体之间设置有第二膜片;所述第一膜片下方于栗体处安装有第三密封圈；所述第二膜片下方于腔体上安装有第一密封圈；所述腔体内设置有液压腔、活塞孔和气孔;所述活塞孔内安装有活塞;所述活塞其前端面与第一膜片贴合;所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述栗体内设有入口单向阀、栗腔和出口单向阀；所述栗腔内安装有复位弹簧;所述复位弹簧一端与栗体连接，另一端与第一膜片连接。2.根据权利要求1所述的液压放大式压电叠堆栗，其特征在于:所述压电叠堆其前端球头与第二模块贴合。3.根据权利要求1所述的液压放大式压电叠堆栗，其特征在于:所述气孔与外界大气相通。
【专利摘要】本实用新型公开了一种液压放大式压电叠堆泵，包括泵体，及与泵体通过螺栓固定的腔体，及安装于腔体上方的壳体，及与壳体通过预紧螺栓固定于壳体内部的压电叠堆；所述泵体与腔体之间设置有第一膜片；所述腔体与壳体之间设置有第二膜片；所述腔体内设置有液压腔、活塞孔和气孔；所述活塞孔内安装有活塞；所述活塞两侧安装有第二密封圈；所述泵体内设有入口单向阀、泵腔和出口单向阀；所述泵腔内安装有复位弹簧；所述复位弹簧一端与泵体连接，另一端与第一膜片连接。本实用新型的液压放大式压电叠堆泵，通过液压放大系统将压电叠堆的输出位移放大，在不增加制作成本前提下可大幅度提高泵的输出流量。
【IPC分类】F04B43/04
【公开号】CN205243798
【申请号】CN201521080480
【发明人】顾守东, 江海, 刘建芳, 路崧, 焦晓阳, 杨志刚, 吴亚东, 王迪, 王吉举, 王全伟
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月22日