[发明专利]一种贴片式行波压电离心泵及其驱动方法

说明书

本发明公开了一种贴片式行波压电离心泵及其驱动方法，行波压电离心泵包含泵体、定子、转子、预压力组件、闭式叶轮和四片压电陶瓷片；定子上设有一圈环形驱动齿；转子呈圆台状，锥面和定子上的各个驱动齿相抵；四片压电陶瓷片均匀设置在定子的侧壁上；预压力组件用于调节转子锥面和各个驱动齿之间的预压力；闭式叶轮设置在转子上。工作时，激励压电陶瓷片使驱动环形齿内侧质点作微幅椭圆运动，带动转子进而带动闭式叶轮旋转，使流体获得能量。本发明结构简单，易于密封，易于小型化，且低噪声运行、速度控制性好、不产生电磁也不受电磁干扰、能够断电自锁。

技术领域

本发明涉及流体机械领域，尤其涉及一种贴片式行波压电离心泵及其驱动方法。

背景技术

离心泵具有适用范围广、转速高、效率高、流量大、性能平稳等特点，是泵类产品中最重要的一种泵，其产值占泵的总产值的80%左右，广泛应用于国民经济建设的各个领域。

传统离心泵工作时需要外设电机进行驱动，这样电机和离心泵相分离，因此结构复杂，体积较大且不易小型化，而且离心泵在运转过程中还会产生较大噪声，无法供应小流量；此外，传统电机的运转会产生电磁污染，这会限制其在医疗、卫生等对磁场敏感的领域的应用。

随着微机电系统领域的发展，传统设备的小型化和微型化已经成为未来发展的趋势，而传统离心泵的工作方式和结构设计的不足，已经限制了其应用范围和体积的进一步小型化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对技术背景中所涉及到的缺陷，提供一种贴片式行波压电离心泵及其驱动方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种贴片式行波压电离心泵，包含泵体、定子、转子、预压力组件、闭式叶轮和四片压电陶瓷片；

所述泵体为上端开口下端封闭的空心圆柱体，其侧壁的外壁面上设有进流口和出流口，侧壁的内壁面上设有凹陷的、和所述出流口相联通的蜗壳型流道，底壁的内壁面上设有进流孔、且底壁内设有用于联通进流口和进流孔的管道；所述蜗壳型流道的轴线和底壁平行，且直径由起点至出流口逐渐变大；

所述定子呈圆柱状，盖在所述泵体上端面上，和所述泵体固连形成腔体；所述定子的中心设有通孔，定子的下端面上设有圆形凹槽；所述定子在其下端面圆形凹槽的边缘处均匀设有若干相对其下端面凸起的驱动齿；

所述转子呈圆台状，其下端面中心处设有圆形凹槽，且转子的中心设有和所述圆形凹槽相联通的通孔；

所述预压力组件包含螺栓帽、双头螺柱、第一轴承和第二轴承，其中，所述双头螺柱一端和所述螺栓帽螺纹连接，另一端依次穿过定子中心的通孔、转子中心的通孔伸入转子下端面的圆形凹槽内；所述第一轴承的内圈和所述双头螺柱固连、外圈和所述螺栓帽固连；所述第二轴承设置在转子下端面的圆形凹槽内，内圈和双头螺柱固连、外圈和转子固连；

所述转子的上端面伸入所述定子下端面的圆形凹槽内，且转子的锥面和所述定子下端面上各个驱动齿相抵；所述螺栓帽用于调整转子锥面和各个驱动齿之间的预压力；

所述闭式叶轮设置在所述转子的下端面上，用于在转子转动时将从进流孔进入的流体由蜗壳型流道泵至出流口；

所述四片压电陶瓷片均为矩形，沿周向均匀设置在所述定子侧壁的外壁面上，用于接收外部电信号激发定子产生弯振、进而通过各个驱动齿带动转子转动；令连线经过定子中心的两片压电陶瓷片为一组，各组压电陶瓷片中两片压电陶瓷片的极化方向相同。

作为本发明一种贴片式行波压电离心泵进一步的优化方案，所述泵体上端部均匀设置有四个螺纹盲孔，所述定子通过四个螺钉和所述泵体固连。

作为本发明一种贴片式行波压电离心泵进一步的优化方案，所述第一轴承和定子的上端面之间设有密封圈。