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;本发明的工作原理为: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。 |