本发明涉及微型泵， 尤其涉及一种以压电陶瓷片为能量转换装置的 压 电泵及其配合使用的阀片。 背景技术

压电泵是种新型流体驱动器。 它不需要附加驱动电机， 而是利用压电 陶瓷的压电效应使压电振子产生变形， 再由变形产生泵腔的容积变化实现 流体输出或者利用压电振子产生波动来传输液 体， 由于压电泵将传统泵的 驱动源部分、 传动部分及泵体三者合为一体， 实现结构筒单、 体积小、 重 量轻、 耗能低、 无噪声、 无电磁干扰， 并可根据施加电压或频率控制输出 微小流量， 可广泛应用于小型移动设备、 CPU及显示卡、 游戏机控制板、 笔记本电脑、 刀片服务器、 光生伏打电池、 LED灯、 家电、 医疗器械、 石 化设备、 生物医学、 汽车和航空电子设备等流体输送技术方案的产 品配套。

压电泵由压电振子、 泵阀和泵体组成。 其工作原理是； 当压电振子两 端施加交流电源 U时，压电振子在电场作用下径向压缩， 内部产生拉应力， 从而使压电振子弯曲变形。 当压电振子正向弯曲时， 泵腔容积增大， 腔内 流体压力减小， 流体进口泵阀打开， 流体出口泵阀关闭， 液体进入泵腔； 当压电振子向反向弯曲时， 泵腔容积减小， 腔内流体压力增大， 流体进口 泵阀关闭， 流体出口泵阀打开， 泵腔液体被挤压排出， 形成平緩的连续不 断的定向流动。

压电泵是一个新兴的产业领域， 目前仍然有许多技术基础工作的研究 没有做透切。 主要的问题是各零件之间的配合连接不精密， 直接导致能量 的散失， 如阀架与阀片的安装定位方法， 阀片的结构形式等方面仍有不少 有待改进的地方。 发明内容

本发明的目的在于提供一种压电泵和压电泵的 阀片；

根据本发明的一个方面， 从压电泵阀架、 换能片、 阀片类零件的安装 定位、 开发设计方面来提升压电泵的性能指标。

本发明提供的压电泵， 包括上、 下壳密封连接形成的泵体， 设置在泵 体内的阀架， 安装在阀架上、 下面的阀片以及与下壳连接的换能片； 所述 的阀架外壁与下壳内壁为紧配合定位。

根据本发明的另一个方面， 提供了与该压电泵配合使用的阀片， 该阀 片为软胶材料制成， 分别固定于阀架的上、 下面， 与进水口和出水口相对； 安装后阀架的柱体对阀片产生拉应力。 在一些实施方式中， 为了便于连接， 通常将上壳与下壳之间经螺釘连接或超声波焊 接密封连接形成一体。

在一些实施方式中， 为了达到更精密的配合， 将阀架外壁与下壳内壁 表面设计为匹配的圓柱面。

在一些实施方式中， 为了连接牢固， 将阀片采用铆接方式固定于阀架 上下面。

在一些实施方式中， 为了产生预紧力， 阀门不泄压， 开启可靠， 设计 成阀架柱体的横向中心距离大于阀片的安装孔 的横向中心距离， 阀架柱体 的纵向中心距离大于阀片安装孔的纵向中心距 离。

在一些实施方式中， 为了定位更加准确， 阀架的柱体和阀片开设的安 装孔是以中心对称或均布的方式布置。

在一些实施方式中， 为了减少流体流动的阻力和加速度突变， 从而提 高能量转化的效率， 阀片在流体流经的表面呈流线型。

在一些实施方式中， 为有效地降低无用功的消耗， 提高其工作稳定性 和可靠性， 阀片的流体流入面设有导流锥。

阀架的圓柱面与下壳的圓柱面为紧配合定位。 该泵的阀片是用软胶材 料（如硅胶、 软 PE ) 制成的薄片， 用铆接（如热铆） 的方式在阀架的上下 面安装定位。 安装后阀架的柱体对阀片产生预拉应力。 阀的表面无突变、 无尖锐， 最好是流线型， 其流体流入端形成有导流锥， 铆接用的安装孔和 柱体呈中心对称， 或均匀分布。 由此， 能有效地降低无用功， 提高工作稳 定性和可靠性， 并提升了泵的效率。 附图说明

图 1是本发明实施例压电泵的主视图。

图 2是本发明实施例压电泵的右剖视图。

图 3是本发明实施例压电泵的仰剖视图。

图 4是本发明实施例压电泵的阀架的主视图。

图 5是本发明实施例压电泵的阀架的剖视图。

图 6是本发明实施例压电泵的下壳的立体图。

图 7是本发明实施例阀片的主视图。

图 8是本发明实施例阀片的仰视图。 具体实施方式

以下结合附图和具体实施例， 对本发明进行更详细地说明。 参考图 1至图 8,如图 1、图 2和图 3所示是本发明中压电泵的结构图， 且为双阀泵， 该泵包括下壳 1、 第一密封圏 2、 第二密封圏 3、 阀架 4、 阀 片 5、 换能片 6和上壳 7等零件。 上壳 7在下壳 1的缺口 114中限位并用 螺釘连接或超声波焊接连结成一体。第一密封 圏 2放置于下壳 1的方槽 113 中。 第二密封圏 3放置于阀架 4的槽型缺口 110内。 阀片 5分别安装在阀 架 4的上、 下面， 并与进水口 111和出水口 112相对。

本实施例中的阀片 5用硅胶制作， 硬度在邵氏 60度左右， 其流体流入 侧做有导流锥 103 , 流体流过的表面做成流线型，从而它能有效地 减小流体 流动过程中的阻力和加速度突变， 降低无用功的消耗。 阀片 5的安装孔 104 和阀架 4的柱体 105均以中心对称的方式布置， 用热铆的方式把图 4、 图 5 和图 7、 图 8中的两个零件铆接在一起。 阀架 4的高度方向的平面 107紧 贴阀片 5的下平面 108 , 同时阀架 4的进水口 111 (箭头方向） 小凸缘上表 面 106也顶住阀片 5的下平面 108。 由于阀架 4的柱体 105的横向中心距 离 a略大于阀片 5的安装孔 104横向中心距离 c ,阀架 4的的柱体 105纵向 中心距离 b略大于阀片 5的安装孔 104纵向中心距离 d且阀片 5为弹性体， 阀架 4对阀片 5产生拉力， 从而使阀片 5的下平面 108与阀架 4的进水口 111 (箭头方向）小凸缘上表面 106紧贴， 保证压电泵阀片在关闭时密封的 可靠性， 也就保证了压电泵阀的开启可靠性。 两阀片 5分别铆接于阀架 4 上、 下面与进水口 111和出水口 112相对处形成的套件以阀架 4的圓柱面 101和下壳 1的圓柱形内表面 102用紧配合的方式装配成一体。

如图 2、 图 3和图 5所示， 阀架 4的槽型缺口 110放上第二密封圏 3 , 阀架 4的大凸缘上表面 109支撑换能片 6, 换能片 6的外缘与下壳 1的圓 柱形内表面 102也以紧配合的方式定位。 由于换能片 6的外缘和阀架 4的 101圓柱面都以紧配合方式与下壳 1的圓柱形内表面 102定位，使换能片 6 没有径向伸缩的空间， 从而使换能片 6的径向伸缩运动转换为圓轴线方向 的弯曲变形和往复运动。 由于限位在换能片 6的最大外缘处， 依据杠杆原 理， 换能片 6的弯曲变形最大。 因此， 泵的效率也得到最大发挥。

根据本发明的另一实施例， 如果出水口 112 (箭头方向） 不装阀片 5 , 双阀泵就变成了单阀泵。

工作过程中， 流体从图 2所示的箭头方向流经泵腔， 泵腔体积增大时， 进 水口 111 (箭头方向） 阀门打开， 出水口 112 (箭头方向） 阀门关闭； 泵腔 体积减小时， 进水口 111 (箭头方向） 阀门关闭， 出水口 112 (箭头方向） 阀门打开。