Волновой насос Советский патент 1992 года по МПК F04F7/00 

fe

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в системах автоматики и прецизионной механики. Цель изобретения - упрощение конструкции насоса. Насос содержит кольцевой пьезокерэ- мический элемент с электродами, подключенными к генератору питания, входной и выходной патрубки, упругие, фрикционно сопряженные между собой пластины и конденсатор, Боковые стороны пластин герметично соединены между собой, а их концы - с входным и выходным патрубками. Средняя часть пластины жестко сопряжена с внешней частью пьезокерамического элемента. Генератор выполнен однофазным. Электроды разделены на секторы, она из пар которых соединена с фазовым выходом генератора, а другая - с конденсатором. 3 v,n.

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в системах автоматики и прецизионной механики.

Цель изобретения - упрощение конструкции насоса.

На фиг. 1 представлен волновой насос, общий вид; на фиг.2 - схема разделения электродов на секторы и их подключение к генератору питания и к конденсатору; на фиг.З - схема перекачки жидкости между двумя упругими пластинами.

Волновой насос содержит кольцевой пьезокерамический элемент 1 с электродами 2 и 3. подключенными к генератору 4 питания, входной 5 и выходной 6 патрубки, упругие фрикционно сопряженные между собой пластинами 7 и 8 и электрический конденсатор 9. Боковые стороны пластин 7 и 8 герметично соединены между собой, а их концы - с входным 5 и выходным 6 патрубками. Средняя часть пластины 7 жестко сопряжена с внешней часть-о пьезокерамического элемента 1, Генератор 4 питания выполнен однофазным с общим 10 и фазовым 11 выходами. Кольцевой пьезо- керамичесхий элемент 1 выполнен с асимметричной полостью 12 и установлен в изоляционном корпусе 13. Электроды 2 и 3 разделены относительно горизонтальной оси симметрии внешней цилиндрической поверхности кольцевого пьезокерамического элемента на четыре полукольцевые сегмента, два из которых 14 и 15 заземлены, а два других разделены еще пополам на секторы 16-19 вдоль вертикальной оси симметрии. Одна из пар, диагонально расположенных секторов, например 16 и 19, соединена с фазовым выходом генератора 4 питания, а другая пара - с конденсатором 9. Волновой насос работает следующим образом.

vl О vj

|Ю

53

В исходном положении входной 5 и выходной 6 патрубки разъединены, так как пластины 7 и 8 фрикционно между собой сопряжены, т.е. зазор между ними ЛЗ О, как это показано на фиг.За.

При возбуждении кольцевого пьезоке- рамического элемента 1 бегущими механическими колебаниями при помощи однофазного генератора 4 питяния, подсоединенного к соответствующим секторам разделенных электродов (например, 16 и 19 к фазовому выходу, а 17 и 18 - к конденсатору 9, как это показано на фиг.2), амплитуда колебаний имеет максимальное значение в суженной части пьезокерамиче- ского элемента 1. Возбужденные мехэнмче- ские волновые колебания типа бегущей волны в суженной части пьезокерамиче- ского элемента 1 передаются и жестко с ним связанной пластине 7, как это показано на фиг.36, Зв, Зг, Зд, Зе, соответствующих их положению в моменты времени ti 0, t2 Т/4, t3 Т/2, и ЗТ/4, t5 Т, где Т - время полного цикла бегущих волновых колебаний.

Под действием бегущих волновых колебаний между пластинами 7 и 8 образуется газовый зазор, заполняемый жидкостью с входного патрубка 5. и направленно пере- мещающийся фронт (фиг.З). В результате жидкость перекачивается с входного патрубка 5 в выходной 6.

Реверс перекачки жидкости осуществ- ляется путем изменения направления распространения бегущих механических колебаний, что достигается путем изменения подключения диагонально расположен ных секторов (например, 16 и 19 -- к

13

конденсатору 9, а 17 и 18 - к фазовому выходу генератора питания).

Возбуждение бегущих механических колебаний в пьезокерамическом элементе при определенном разделении его электродов позволяет перейти к питанию от однофазного генератора, исключить дополнительный конденсатор механических волновых колебаний и, тем самым, упростить конструкцию насоса.

Формула изобретения Волновой насос, содержащий кольцевой пьезокерамический элемент с электродами, подключенными к генератору питания, входной и выходной патрубки, две упругие фрикционно сопряженные между собой пластины, боковые стороны которых герметично соединены между собой, а их концы - с входным и выходным патрубками, причем средняя часть одной из пластин жестко сопряжена с внешней частью пьезоке- рамического элемента, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, насос снабжен электрическим конденсатором, генератор питания выполнен однофаз- ным с фазовым выходом, кольцевой пьезокерамический элемент выполнен с ссимметричной полостью, а его электроды разделены на две полукольцевые части вдоль горизонтальной оси симметрии внешней цилиндрической поверхности кольцевого пьезокерамического элемента, при этом один из электродов разделен на два сектора вдоль его вертикальной оси симметрии в верхней части, а другой - в нижней, полукольцевые части электродов заземлены, одна из пар диагонально расположенных секторов соединена с фазовым выходом генератора питания, а другая - с электрическим конденсатором.

Фиг.1

П

Ю

ФигI

.

8 1

р/

ч.

-ШО

Д&0

г AS О

VJ/Ј/

е

т

-у ЛЬ 1

/ .-fts

Фиг.3