[发明专利]一种采用温控形状记忆合金驱动的高精度有阀微泵

摘要

一种采用温控形状记忆合金驱动的高精度有阀微泵，包括温控形状记忆合金弹簧Ⅱ、温控形状记忆合金弹簧Ⅰ、冷却陶瓷管、上端盖、泵体外壳、活塞Ⅰ端盖、滑动轴承、卡簧、连接法兰、外驱动接头、活塞Ⅱ、单向阀、泵腔体、活塞Ⅰ、通电端子A、B、C、D，冷却陶瓷管固定在上端盖，温控形状记忆合金弹簧Ⅰ、Ⅱ贯穿在冷却陶瓷管上并位于活塞Ⅰ端盖两侧，活塞Ⅰ可在滑动轴承内滑动，滑动轴承装在泵体外壳上，泵腔体通过连接法兰和泵体外壳连接。本发明与现有微泵相比，它不但结构散热性好，密封性良好，单向截止性能佳，并且利用了冷却陶瓷管的冷却效果使得该泵能在高频条件下正常工作。

主权项

一种采用温控形状记忆合金驱动的高精度有阀微泵,其特征在于:所述微泵包括温控形状记忆合金弹簧Ⅱ、温控形状记忆合金弹簧Ⅰ、冷却陶瓷管、上端盖、泵体外壳、活塞Ⅰ端盖、滑动轴承、卡簧、连接法兰、外驱动接头、活塞Ⅱ、单向阀、泵腔体、活塞Ⅰ、通电端子A、B、C、D;所述温控形状记忆合金弹簧Ⅰ贯穿在冷却陶瓷管上，左端与上端盖接触，右端与活塞Ⅰ端盖接触,温控形状记忆合金弹簧Ⅱ贯穿在冷却陶瓷管上，左端与活塞Ⅰ端盖接触，右端与卡簧接触;所述温控形状记忆合金弹簧Ⅰ和温控形状记忆合金弹簧Ⅱ原始长度一致；所述冷却陶瓷管固定在上端盖的中孔中,在高精度微泵工作时，在冷却陶瓷管中通入冷却水用于冷却受热的温控形状记忆合金弹簧;所述上端盖中心和冷却陶瓷管中心线、活塞Ⅰ中心线、外驱动接头中心线都处在同一条直线上;所述冷却陶瓷管的两端装上导水管便于冷却水在冷却陶瓷管内循环；所述上端盖固定在泵体外壳的一端;所述活塞Ⅰ装在滑动轴承上,滑动轴承固定在泵体外壳上;所述上端盖有三个通孔，四个螺纹孔,中心的通孔用于固定冷却陶瓷管，其他两个通孔便于导线的接入并连接到通电端子A、B、C、D,四个螺纹孔用于上端盖和泵体外壳的固定;所述泵体外壳是整个泵体支架,分别与上端盖和连接法兰通过螺钉配合,泵体外壳与滑动轴承的配合为过渡配合，并在泵体外壳钻有螺纹孔用螺钉加以定位;所述连接法兰通过螺钉与泵体外壳连接，同时与泵腔体通过螺钉进行配合以实现驱动和泵送功能;所述活塞Ⅰ与滑动轴承为间隙配合,可在滑动轴承内滑动,活塞Ⅰ和活塞Ⅰ端盖通过螺钉配合;所述外驱动接头通过螺钉与活塞Ⅱ固定,用于动力输出，外驱动接头外螺纹与活塞Ⅰ内螺纹进行固定;所述泵腔体与连接法兰通过螺钉进行固定，同时泵腔体和活塞Ⅱ形成密封的泵腔，当活塞Ⅰ在温控形状记忆合金弹簧Ⅱ和温控形状记忆合金弹簧Ⅰ综合作用驱动下，活塞Ⅰ做往复运动，通过外驱动接头的连接，活塞Ⅱ也做往复运动，使得泵腔体容积发生周期性变化，在单向阀配合下，实现泵送流体或气体的功能;工作原理为：温控形状记忆合金具有双程记忆效应，加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状；当没有给通电端子A、B，C、D加载电压时，温控形状记忆合金弹簧Ⅰ和温控形状记忆合金弹簧Ⅱ原始长度保持一致，活塞Ⅰ处于中间位置；当给温控形状记忆合金弹簧Ⅱ的通电端子C、D加上一定的电压从而形成电流，在电流的热效应作用下，达到温控形状记忆合金弹簧Ⅱ的相变温度时，温控形状记忆合金弹簧Ⅱ就开始沿着冷却陶瓷管的轴线方向伸长，经过极短的时间，温控形状记忆合金弹簧Ⅱ伸长到记忆长度，与此同时温控形状记忆合金弹簧Ⅰ被压缩，从而导致活塞Ⅰ向左移动并通过外驱动接头带动活塞Ⅱ左移，泵腔体积增大，进口单向阀打开，流体在泵腔内外压力差的作用下流入泵腔；撤去加载在温控形状记忆合金弹簧Ⅱ通电端子C、D上的电压，由于冷却陶瓷管中的冷却水作用，温控形状记忆合金弹簧Ⅱ立即冷却到常温并恢复到原长度，活塞Ⅰ再次处于中间位置；给温控形状记忆合金弹簧Ⅰ通电端子A、B加上一定的电压从而形成电流，在电流的热效应作用下，达到温控形状记忆合金弹簧Ⅰ的相变温度时，温控形状记忆合金弹簧Ⅰ就开始沿着冷却陶瓷管的轴线方向伸长，经过极短的时间，温控形状记忆合金弹簧Ⅰ伸长到记忆长度，与此同时温控形状记忆合金弹簧Ⅱ被压缩，从而导致活塞Ⅰ向右移动并通过外驱动接头带动活塞Ⅱ右移，泵腔体积减小，进口单向阀关闭，出口单向阀打开，向外定向输出流体，如此重复上述往复运动，泵腔内的体积发生周期性变化，微泵能达到高频率、高精度泵送液体或者气体的功能。