一种基于智能材料的高频无阀泵

摘要

本发明属于液压泵制造技术，涉及对传统液压泵工作原理的改进。该新型泵主要包括智能材料驱动放大机构，金属膜片振动增压机构，吸油油路，排油止回油路。其中智能材料驱动放大机构将智能材料输出的高频振动能量经过弧型柔性铰链对振幅放大后驱动金属膜片振动增压机构，圆形的金属膜片的中部受迫振动产生向外扩散的环形横波，该金属膜片的上下表面和泵腔的上下碟形表壁分别形成两组向外移动的封闭容腔，这两组容腔将油液源源不断地由低压腔压向高压腔，从而实现了泵油的作用。由于这种结构，该泵在每个振动周期泵油的时候避开了传统往复泵需要液压阀对油路进行换向而导致的工作频率不能太高的瓶颈，使得智能材料的高频特性能够充分的应用到液压泵的制造领域中来。

主权项

一种基于智能材料的高频无阀泵，其硬件主要包括：智能材料驱动放大机构、金属膜片振动增压机构，其特征在于：其中智能材料驱动放大机构主要包括：智能材料(6)，用来将电能转换为机械振动能；弧型柔性铰链(8)，用来放大机械位移和给智能材料产生回复力；调节螺钉(7)，用于调节弧型柔性铰链(8)对智能材料(6)的预紧力；连接杆(4)，用来将机械振动能量传递给金属膜片(2)；锁紧螺母(5)，用来调节和锁紧连接杆(4)和弧型柔性铰链(8)之间的螺纹连接；底座(9)，用来安装和支撑弧型柔性铰链(8)和整个泵体，其中金属膜片振动增压机构主要包括：金属膜片(2)，在连接杆(4)的带动下产生环形横波，将油液从低压腔压向高压腔；压片(12)，两片压片安装在金属膜片中央处，用来夹持金属膜片(2)；螺母(22)，与连接杆的螺纹配合，将两片压片夹紧；上泵体(1)和下泵体(3)，形成整个容腔，并构成油路；用于下泵体(3)和连接杆(4)的密封的密封圈(10)；用于上泵体(1)和下泵体(3)的密封的密封圈(15)，智能材料(6)在电信号的驱动下高频振动，带动弧型柔性铰链(8)发生周期性的形变，弧型柔性铰链(8)的两个弧端输出位移经过放大的振动能量，两个弧端一端作为固定端固定在底座(9)上，另一个弧端和连接杆(4)相连，将振动能量传递给金属膜片(2)，圆形金属膜片在智能材料的驱动下中间的部分高频振动，在膜片方向形成向外扩散的环形横波，产生横波的金属膜片与泵体壁形成环形的封闭的容腔向外移动，将油液从低压腔输送到高压容腔，泵腔的上下表面互成一定的角度，上下表面的距离随着半径的变大而线性的减小，形成一个碟形的泵腔，金属膜片在泵腔内对称的振动，连接智能材料驱动放大机构和金属膜片的连接杆上的T型导油孔使得金属膜片上下的油液压力平衡，液压油在金属膜片的两侧同时被压向高压腔。