基于MEMS工艺制造的阀芯阀座密封副的压电阀门.PDFVIP

第 10 卷 第 6 期 纳 米 技 术 与 精 密 工 程 Vol. 10 No. 6 20 12 年 11 月 Nanotechnology and Precision Engineering Nov. 20 12 基于MEMS工艺制造的阀芯阀座密封副的压 电阀门 吕建路 ， 张德远 ， 蒋永 刚， 陈华伟 （北 京航 空航 天 大学机 械工 程及 自动化 学 院 ，北 京 100 19 1） 摘 要 ：为 了提 高压 电阀 门的流量和动 态性 能 ，使 其适 用 于微 推 进 系统 ，本 文研 究 了一种基 于MEMS工 艺制 造 的 阀芯 阀座 密封 副 的压 电阀 门. 采 用MEMS工 艺制作 了硅 片 阀芯 阀座 ， 使 阀 门整体 结构 简单 紧凑 ， 获得 了 良好 的 密封 效 果 （在 阀 门入 口气压 为 1 MPa 的 情 况 下 泄 漏 率 小 于0.00 1 mL/min ） ， 并使 阀 门达 到 了较 大 的 流 量 . 在 入 口气压 大 于0.4 MPa ，压 电堆 所施加 的 电压 为200 V 时 ，阀 门流量 均超 过3 000 mL/min ，满足微 推 进 系统 的要 求 ，避 免 了位 移放 大机 构. 在 阀 门的驱动部 分 ，设 计 了一种 新 型 的柔性铰 链 机 构 ，其 中的“T ”形 架 实现 了阀 门的 常 闭功 能 ，“双 弹簧 ”结构 实现 了 对 密封 副和压 电堆 的 同时预 紧 ，保 证 了阀 门具备 较 好 的动 态性 能. 关键 词 ：压 电阀 门 ； MEMS ； 密封 ； 柔 性 铰链 中图分 类 号 ： 文献标 志码 ： 文章编 号 ： （ ） TH138.52 A 1672鄄6030 20 12 06鄄0509鄄05 A Piezoelectric Valve with Sealing Pair of Valve Core and Seat Fabricated by MEMS Technology L譈 Jian鄄lu ， ZHANG De鄄yuan ， JIANG Yong鄄gang ， CHEN Hua鄄wei （School of Mechanical Engineering and Automation ， Beihang University ， Beijing 100 19 1， China ） Abstract ： To increase the flow rate and improve the dynamic performance of piezoelectric valves to make them applicable to micro thrusters ， a piezoelectric valve with the sealing pair of valve core and seat was fabricated by MEMS technology and demonstrated. The valve core and seat were fabricated with silicon wafers by MEMS technology ， which make