13.3单腔体气体压电泵设计.pdfVIP

２０１３年３月 第３１卷　第３期 　 Ｍａｒ．２０１３ Ｖｏｌ．３１　 Ｎｏ．３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．２０１３．０３．００４ 单腔体气体压电泵设计 １ ２ ３ １ 孙晓锋 ，杨志刚 ，贺业荣 ，邵泽波 （１．吉林化工学院机电工程学院，吉林吉林 １３２０２２；２．吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春１３００２５；３．中 石油东北炼化工程有限公司吉林机械制造分公司，吉林 吉林 １３２０２１） 孙晓锋 摘要：为制造输出性能良好的气体压电泵，设计了一种新型的伞形橡胶阀．分析了伞形橡胶阀的 过流特性，并应用Ａｎｓｙｓ软件，对阀的工作性能进行仿真分析，确定了伞形橡胶阀的前１０阶固有 频率和阀工作失效时作用在阀两侧的临界压力值．仿真结果表明：在泵工作频率低于阀一阶固 有频率时，且当作用在阀两侧的临界压力值大于０８ｋＰａ时，阀因为开启高度过大而不能恢复到 关闭状态导致泵工作失效．并对泵用压电振子在泵送气体时进行了发热性能测试以及应用伞形 橡胶阀所设计的单腔气体压电泵进行输送气体和液体试验，试验结果表明：在１１０Ｖ正弦交流电 压驱动下，驱动电压频率小于４００Ｈｚ时，振子的热平衡温度小于７０℃；输送气体时，在最佳工作 频率为３８０Ｈｚ时，最大输出流量和压力分别为１８８９ｍＬ／ｍｉｎ和５１ｋＰａ；输送液体时，在最佳工 作频率为２４０Ｈｚ时，最大输出流量和压力分别为３００ｍＬ／ｍｉｎ和２５０ｋＰａ． 关键词：压电泵；单腔；气泵；伞形橡胶阀；仿真分析；发热试验 中图分类号：Ｓ２７７９；ＴＨ１３８　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１６７４－８５３０（２０１３）０３－０２００－０５ Ｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈａｍｂｅｒｇａｓｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｍｐ １ ２ ３ １ ＳｕｎＸｉａｏｆｅｎｇ，ＹａｎｇＺｈｉｇａｎｇ，ＨｅＹｅｒｏｎｇ，ＳｈａｏＺｅｂｏ （１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３００２５，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉｌｉｎＭａｃｈｉｎｅｒｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＢｒａｎｃｈ， ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＮｏｒｔｈｅａｓｔＲｅｆｉｎｉｎｇ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｌｉｎ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｇａｓｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｍｐｓｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｕｍｂｒｅｌ ｌａｓｈａｐｅｄｒｕｂｂｅｒｖａｌｖｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈａｔｖａｌｖｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅ ｖａｌｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙａｐｐｌｙｉｎｇＡｎｓｙｓｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｆｒｏｍｆｉｒｓｔｔｏｔｅｎｔｈｏｒｄｅｒａｎｄｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｃｒｏｓｓｔｈｅｖａｌｖｅｕｎｄｅｒｗ