【摘要】：有些形式的压电泵不能在较高频率段工作,其主要原因是由于高频下阀的滞后性导致阀失去截止性能造成的。因此阀具有较高的响应频率和响应速度是对阀设计的一项很重要要求。因此在相同条件下保证阀具有很大的变形量会提高泵的输出能力。这个压力也称作阀开始工作的临界压力。
在压电泵用截止阀设计过程中,为提高阀的工作性能,应主要考虑如下因素:
(1)响应特性要求:阀安装在压电泵的进出口位置,在压电振子振动作用下,腔体体积发生变化,当泵腔体积增大时,进口位置的截止阀打开,出口位置的截止阀关闭,流体进入泵腔;泵腔体积减小时,进口阀关闭,出口阀打开,流体泵出,如此往复完成流体输送功能。从被动截止阀的工作过程可以看出,阀的工作是伴随着压电振子振动而产生的腔体容积变化而变化,因此阀的响应速率是永远落后于振子的振动速率,也就是说阀和振子之间永远存在着相位差。有些形式的压电泵不能在较高频率(大于500Hz)段工作,其主要原因是由于高频下阀的滞后性导致阀失去截止性能造成的。因此阀具有较高的响应频率和响应速度是对阀设计的一项很重要要求。
(2)阀片开启能力要求:阀片开启能力与作用力(阀片两侧压差)、阀片刚度、阀片变形量及结构尺寸等有关。阀片变形量直接影响阀片开启能力,在相同压力差作用下,阀片变形量越小,流经阀的流量越小,泵的输出能力越弱。因此在相同条件下保证阀具有很大的变形量会提高泵的输出能力。
(3)阀片临界开启压力要求:阀片工作时,本身具有一定的工作阻力,只有阀片两侧压差达到一定值时,阀片才能克服阻力开启工作。这个压力也称作阀开始工作的临界压力。阀片临界开启压力越小,阀越容易打开,与压电振子振动之间的相位差越小,“同步”性越好,泵的工作性能越好,阀片临界开启压力与阀片材料弹性模量、阀片厚度、初始预紧力、阀的安装尺寸等结构参数有关。
另外,为了保证阀的截止性,阀执行部分要表面光洁,如果需要较大的输出压力,阀还要有较大的承载能力。
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