一種可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁泵，包括泵體、活塞和控制部分，泵體為柱狀中空結(jié)構(gòu)，泵體兩端分別設(shè)置有內(nèi)外貫通的兩組管道，泵體外部纏繞有6個(gè)相間設(shè)置的電磁線圈，每個(gè)電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個(gè)抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測(cè)壓孔，每個(gè)測(cè)壓孔上均設(shè)置有一一對(duì)應(yīng)的測(cè)壓器，兩組管道之間在泵體內(nèi)設(shè)置有沿泵體內(nèi)腔左右滑動(dòng)的活塞，控制部分包括控制器、壓力傳感器和與各電磁線圈一一對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器，本實(shí)用新型能自動(dòng)根據(jù)流體流動(dòng)情況變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入功率，具備長周期連續(xù)吸入、連續(xù)排出的全幅輸送方式，輸送過程不需流體激烈流動(dòng)而消耗大量能源，長缸體的輸送方式保證了流體流動(dòng)的穩(wěn)定，易操作，壽命長，使用方便，效果好。
【專利說明】
一種可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電磁栗，特別是一種可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁栗是用于輸送化工、印染行業(yè)中的腐蝕性、危險(xiǎn)性液體或液態(tài)金屬的動(dòng)力栗，其通過電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用電磁作用力使活塞在栗體中運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生推動(dòng)力，使流體流動(dòng)。電磁栗通常包括栗體、轉(zhuǎn)子、定子和線路等部分。常規(guī)的電磁栗往往為了使轉(zhuǎn)子和定子磁極配合，常使用半幅推送，即活塞的一個(gè)工作周期里兩次往返，其中一次推送一次吸入，這使流體的輸送連續(xù)性變差，而且使栗效率大打折扣，給電磁栗的安裝、使用及運(yùn)行帶來了較大的難度和成本支出，也造成大量的能量損失。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)和連接的限制，傳統(tǒng)的活塞栗缸體都很短，這樣使活塞高頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞自身往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能損失很大，增加了能源消耗，也增加了機(jī)械磨損，大大減小栗的使用壽命。而且傳統(tǒng)的輸送栗都是固定揚(yáng)程和流量，不能根據(jù)實(shí)際工況設(shè)定或調(diào)節(jié)輸送參數(shù)，也不能根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境中流體流動(dòng)情況變化而自行調(diào)節(jié)，形成很大的壓力波動(dòng)或者空轉(zhuǎn)，給工程應(yīng)用中帶來很多困難和能源浪費(fèi)。另外，機(jī)械栗常常因流量變化而產(chǎn)生氣縛或氣蝕，給栗體造成損壞甚至出現(xiàn)事故，因此，現(xiàn)有技術(shù)急需改進(jìn)和發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、活塞自身動(dòng)能損耗少、維護(hù)率低、使用壽命長的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗O
[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，一種可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，包括栗體、活塞和控制部分，栗體為柱狀中空結(jié)構(gòu)，栗體兩端分別設(shè)置有內(nèi)外貫通的兩組管道，分別為一側(cè)的第一排出管、第一吸入管和另一側(cè)的第二排出管、第二吸入管，第一排出管和第二排出管內(nèi)分別設(shè)置有外開的第一單向閥，第一吸入管和第二吸入管內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)開的第二單向閥，栗體外部纏繞有6個(gè)相間設(shè)置的電磁線圈，每個(gè)電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個(gè)抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測(cè)壓孔，每個(gè)測(cè)壓孔上均設(shè)置有一一對(duì)應(yīng)的測(cè)壓器，兩組管道之間在栗體內(nèi)設(shè)置有沿栗體內(nèi)腔左右滑動(dòng)的活塞，活塞是由強(qiáng)導(dǎo)磁材料制成的塞筒和永磁材料制成的磁板構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，塞筒與栗體同軸設(shè)置在栗體內(nèi)，沿栗體軸向左右滑動(dòng)，磁板呈與塞筒軸線垂直設(shè)置在塞筒內(nèi)，控制部分包括控制器、壓力傳感器和與各電磁線圈對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器，壓力傳感器設(shè)置在第一排出管或第二排出管上，總電源的兩電極線連接在控制器的電源輸入端，各個(gè)電磁線圈一相同側(cè)的抽頭均與控制器電源輸出端的一個(gè)電極相連，另一個(gè)相同側(cè)的抽頭分別通過一一對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個(gè)電極相連，各個(gè)開關(guān)繼電器的信號(hào)輸入端分別與控制器的信號(hào)輸出端相連，控制器的信號(hào)輸入端分別與壓力傳感器和各測(cè)壓器相連，構(gòu)成自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡單合理，可用戶設(shè)定輸出流體壓力和揚(yáng)程范圍，能自動(dòng)根據(jù)流體流動(dòng)情況變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入功率，具備長周期連續(xù)吸入、連續(xù)排出的全幅輸送方式，輸送過程不需流體激烈流動(dòng)而消耗大量能源，長缸體的輸送方式保證了流體流動(dòng)的穩(wěn)定，易于定量控制，克服了目前常規(guī)的電磁栗缸體短，活塞往返頻率高、活塞的運(yùn)動(dòng)消耗大量輸入功率的缺點(diǎn)，適用于氣體、水及化工原料的定量計(jì)量和輸送，克服了傳統(tǒng)機(jī)械栗的氣縛、氣蝕等問題，易操作，壽命長，使用方便，效果好，是輸送計(jì)量設(shè)備上的創(chuàng)新。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0008]由圖1給出，本實(shí)用新型包括栗體、活塞和控制部分，栗體I為柱狀中空結(jié)構(gòu)，栗體I兩端分別設(shè)置有內(nèi)外貫通的兩組管道，分別為一側(cè)的第一排出管5、第一吸入口 6和另一側(cè)的第二排出管5a、第二吸入口 6a，第一排出管5和第二排出管5a內(nèi)分別設(shè)置有外開的第一單向閥7、7a，第一吸入口 6和第二吸入口 6a內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)開的第二單向閥8、8a，栗體I外部纏繞有6個(gè)相間設(shè)置的電磁線圈11、12、13、14、15、16，每個(gè)電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個(gè)抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測(cè)壓孔，每個(gè)測(cè)壓孔上均設(shè)置有一一對(duì)應(yīng)的測(cè)壓器17、18、19、20、21，兩組管道之間在栗體內(nèi)設(shè)置有沿栗體內(nèi)腔左右滑動(dòng)的活塞2，活塞2是由強(qiáng)導(dǎo)磁材料制成的塞筒4和永磁材料制成的磁板3構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，塞筒4與栗體同軸設(shè)置在栗體內(nèi)，沿栗體軸向左右滑動(dòng)，磁板3呈與塞筒4軸線垂直設(shè)置在塞筒內(nèi)，控制部分包括控制器28、壓力傳感器29和與各電磁線圈對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器22、23、24、25、26、27，壓力傳感器29設(shè)置在第一排出管5或第二排出管5a上，總電源的兩電極線30、31連接在控制器28的電源輸入端，各個(gè)電磁線圈一相同側(cè)的抽頭均與控制器電源輸出端的一個(gè)電極相連，另一個(gè)相同側(cè)的抽頭分別通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個(gè)電極相連，各個(gè)開關(guān)繼電器的信號(hào)輸入端分別與控制器的信號(hào)輸出端相連，控制器的信號(hào)輸入端分別與壓力傳感器29和各測(cè)壓器相連，構(gòu)成自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。
[0009]為保證使用效果，所述的第一排出管5和第二排出管5a伸入栗體內(nèi)，伸入部分的第一排出管側(cè)壁上設(shè)置有第一輔排孔9，伸入部分的第二排出管側(cè)壁上設(shè)置有第二輔排孔9a;
[0010]所述的塞筒4外壁與栗體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈10，用以密封塞筒外壁和栗體內(nèi)壁之間空隙；
[0011]各個(gè)電磁線圈繞線方向一致，即從栗體I一端的軸線向另一端望去，所有電磁線圈的繞線方向?yàn)轫槙r(shí)針向前，且所有電磁線圈的兩個(gè)抽頭均在線圈的首與尾；
[0012]所述的塞筒4的長度等于相鄰兩個(gè)電磁線圈最遠(yuǎn)端之間的間距(即為兩電磁線圈長度加上兩電磁線圈間隙的長度)，塞筒4的材料為強(qiáng)導(dǎo)磁材料，如鐵、鎳合金等，磁板3的材料為永磁材料，在磁板3的磁場(chǎng)作用下，塞筒4成為一個(gè)筒狀強(qiáng)磁性活塞，且與磁板3的磁極方向相同；
[0013]所述的與活塞2的N磁極方向在同一個(gè)方向的電磁線圈抽頭連接控制器電源輸出端的負(fù)極，與活塞2的S磁極方向在同一個(gè)方向的電磁線圈抽頭連接控制器電源輸出端的正極，保證電磁線圈加直流電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)與活塞2的磁場(chǎng)磁極方向相同；
[0014]所述的控制器28為市售產(chǎn)品，如芯片單片機(jī)8501控制器；
[0015]所述的壓力傳感器29為市售產(chǎn)品，如南京宏沐科技有限公司的HMlO高精度壓力傳感器；
[0016]所述的測(cè)壓器為市售產(chǎn)品，如西安德威科儀表公司的CYY4—GN微型壓力傳感器；
[0017]所述的開關(guān)繼電器為市售產(chǎn)品，如上海前衛(wèi)愛福蒙的小型固態(tài)直流繼電器ISSR—40DA。
[0018]本實(shí)用新型的使用情況是:
[0019]將第一吸入口 6、第二吸入口 6a沒入待抽送流體中，同時(shí)第一排出口 5和第二排出口 5a的輸出端連接兩支管道，并最終將兩支管道連接在一起作為待抽送流體的排出管，并設(shè)定輸送壓力范圍，打開電源，此時(shí)所有開關(guān)繼電器均處于斷開狀態(tài)，因?yàn)榛钊?沒有運(yùn)動(dòng)，所以測(cè)壓器17?測(cè)壓器21測(cè)到的壓力相同，為電磁栗的開機(jī)狀態(tài)，則控制器28控制開關(guān)繼電器22閉合、開關(guān)繼電器23閉合、開關(guān)繼電器25閉合，于是電磁線圈11、電磁線圈12共同形成了一個(gè)與活塞2磁極相同的磁場(chǎng)，而且磁極距離與活塞2的磁極距離相同，電磁線圈14也形成一個(gè)與活塞2磁極相同的磁場(chǎng)。
[0020]第一種情況:假定活塞2處于電磁線圈11、電磁線圈12處，則電磁線圈11、電磁線圈12共同形成的磁場(chǎng)對(duì)活塞2是斥力，電磁線圈14形成的磁場(chǎng)對(duì)活塞2的磁場(chǎng)是引力，那么活塞2就會(huì)向著電磁線圈16—端移動(dòng)，對(duì)電磁線圈16—端的流體是一種推力，對(duì)另一端的流體就是一種引力，于是第一單向閥7a、第二單向閥8打開，第二單向閥8a、第一單向閥7關(guān)閉，流體從第一吸入口 6吸入，從第二排出口 5a排出，當(dāng)活塞2運(yùn)動(dòng)到電磁線圈12、電磁線圈13處時(shí)，測(cè)壓孔17就由被活塞2覆蓋狀態(tài)到露出狀態(tài)，于是測(cè)壓孔17處就測(cè)到負(fù)壓并將信息傳遞給控制器28，然后控制器28指令開關(guān)繼電器22、開關(guān)繼電器25斷開，開關(guān)繼電器24、開關(guān)繼電器26閉合，于是電磁線圈12、電磁線圈13共同形成一個(gè)與活塞2磁極相同的磁場(chǎng)，此時(shí)活塞2兩端與電磁線圈12、電磁線圈13間距最遠(yuǎn)的兩端齊平，于是電磁線圈12、電磁線圈13形成的磁場(chǎng)對(duì)活塞2是斥力，電磁線圈26形成的磁場(chǎng)對(duì)活塞2是引力，使活塞2繼續(xù)向電磁線圈16的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)測(cè)壓孔17和測(cè)壓孔18同時(shí)測(cè)得負(fù)壓時(shí)，說明活塞2是由電磁線圈11端向電磁線圈16端運(yùn)動(dòng)且位置正在經(jīng)過電磁線圈13、電磁線圈14平行位置，則控制器28使開關(guān)繼電器23、開關(guān)繼電器26斷開，開關(guān)繼電器25、開關(guān)繼電器27閉合，于是活塞2被電磁線圈13、電磁線圈14形成的磁場(chǎng)推送，被電磁線圈16形成的磁場(chǎng)吸引，繼續(xù)向電磁線圈16端運(yùn)動(dòng)，當(dāng)測(cè)壓器17和測(cè)壓器20同時(shí)測(cè)得負(fù)壓時(shí)，說明活塞2運(yùn)動(dòng)到了電磁線圈16的一端，此時(shí)控制器28控制開關(guān)繼電器27、開關(guān)繼電器26、開關(guān)繼電器24閉合，其他開關(guān)繼電器均斷開，此時(shí)活塞2受到電磁線圈15、電磁線圈16共同形成磁場(chǎng)的斥力，受到電磁線圈13形成磁場(chǎng)的引力，就會(huì)向電磁線圈11的一端運(yùn)動(dòng)，則第一單向閥7a、第二單向閥8閉合，第二單向閥8a、第一單向閥7打開，流體從第二吸入口 6a吸入，從第一排出口 5排出，栗體I內(nèi)電磁線圈16—端形成負(fù)壓，其后控制器28對(duì)開關(guān)繼電器22?開關(guān)繼電器27的控制模式與活塞2從電磁線圈11端向電磁線圈16端運(yùn)動(dòng)時(shí)的控制模式對(duì)稱相仿，工作中，壓力傳感器29檢測(cè)第二排出口 5a最大壓力，如果第二排出口 5a最大壓力小于設(shè)定輸送壓力的最小值，則控制器28增大輸入功率，使電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，與活塞2磁場(chǎng)作用力增大，活塞2運(yùn)動(dòng)加快，增加流體排出壓力，反之，如果壓力傳感器29測(cè)出出口 5a處最大壓力大于設(shè)定輸送壓力的最大值，則控制器28減小輸入功率，使電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，與活塞2磁場(chǎng)作用力減小，活塞2運(yùn)動(dòng)減慢，減小流體排出壓力。
[0021]第二種情況:假定活塞2的兩端不與電磁線圈11、電磁線圈12最遠(yuǎn)兩端齊平時(shí)，則測(cè)壓器17?測(cè)壓器21仍然壓力相等，然后控制器28控制開關(guān)繼電器22、開關(guān)繼電器25斷開，開關(guān)繼電器24、開關(guān)繼電器26閉合，如果活塞2的兩端與電磁線圈11、電磁線圈12最遠(yuǎn)兩端齊平，則活塞將向電磁線圈16—端運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)與第一種情況相同的狀態(tài)，電磁栗開機(jī)成功，正常運(yùn)行，如果測(cè)壓器17?測(cè)壓器21壓力仍然相同，則控制器28繼續(xù)控制開關(guān)繼電器的斷開與閉合使電磁線圈形成的磁場(chǎng)向電磁線圈16方向平行移動(dòng)，總有一個(gè)情況使某組電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與活塞2的磁場(chǎng)作用力使活塞2運(yùn)動(dòng)，使某個(gè)測(cè)壓器測(cè)出負(fù)壓，使電磁栗開機(jī)成功。
[0022]第三種情況:如果直到開關(guān)繼電器26、開關(guān)繼電器27、開關(guān)繼電器24閉合，其他繼電器均斷開情況下仍然沒有任何一個(gè)測(cè)壓器測(cè)出負(fù)壓，說明所有電磁線圈的磁場(chǎng)均不能使活塞2運(yùn)動(dòng)，有可能出現(xiàn)了故障，則控制器28斷開所有開關(guān)繼電器，發(fā)出警報(bào)，提示操作人員進(jìn)行維修。
[0023]由上述可以清楚的看出，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡單合理，可以根據(jù)應(yīng)用情況增加電磁線圈組數(shù)，可以根據(jù)用戶需求控制缸體的長度，控制器芯片只需要簡單邏輯程序即可完成功能設(shè)定與運(yùn)行控制，長的缸體使活塞減小了頻繁的往返運(yùn)動(dòng)，大大減小了活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中自身動(dòng)能消耗的能源，活塞在缸體中受力持續(xù)均勻，運(yùn)動(dòng)速率易于控制，能夠較好的定量輸出流體，流量流速穩(wěn)定可控，可自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出壓力與揚(yáng)程，適用于多種流體的輸送，不需要顧慮空轉(zhuǎn)、氣縛、氣蝕等困擾流體輸送設(shè)備的覺問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的安全輸送，易于操作，壽命長，使用方便，效果好，是液體輸送設(shè)備上的創(chuàng)新，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，包括栗體、活塞和控制部分，其特征在于，栗體(I)為柱狀中空結(jié)構(gòu)，栗體(I)兩端分別設(shè)置有內(nèi)外貫通的兩組管道，分別為一側(cè)的第一排出P (5)、第一吸入口(6)和另一側(cè)的第二排出P (5a)、第二吸入口(6a)，第一排出口(5)和第二排出口(5a)內(nèi)分別設(shè)置有外開的第一單向閥(7、7a)，第一吸入口(6)和第二吸入口(6a)內(nèi)分別設(shè)置有內(nèi)開的第二單向閥(8、8a)，栗體(I)外部纏繞有6個(gè)相間設(shè)置的電磁線圈，每個(gè)電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個(gè)抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測(cè)壓孔，每個(gè)測(cè)壓孔上均設(shè)置有一一對(duì)應(yīng)的測(cè)壓器，兩組管道之間在栗體內(nèi)設(shè)置有沿栗體內(nèi)腔左右滑動(dòng)的活塞(2)，活塞(2)是由強(qiáng)導(dǎo)磁材料制成的塞筒(4)和永磁材料制成的磁板(3)構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，塞筒(4)與栗體同軸設(shè)置在栗體內(nèi)，沿栗體軸向左右滑動(dòng)，磁板(3)呈與塞筒(4)軸線垂直設(shè)置在塞筒內(nèi)，控制部分包括控制器(28)、壓力傳感器(29)和與各電磁線圈 對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器，壓力傳感器(29)設(shè)置在第一排出口(5)或第二排出口(5a)上，電源的兩電極線(30、31)連接在控制器(28)的電源輸入端，各個(gè)電磁線圈一相同側(cè)的抽頭均與控制器電源輸出端的一個(gè)電極相連，另一個(gè)相同側(cè)的抽頭分別通過 對(duì)應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個(gè)電極相連，各個(gè)開關(guān)繼電器的信號(hào)輸入端分別與控制器的信號(hào)輸出端相連，控制器的信號(hào)輸入端分別與壓力傳感器(29)和各測(cè)壓器相連，構(gòu)成自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，其特征在于，所述的第一排出口(5)和第二排出口(5a)伸入栗體內(nèi)，伸入部分的第一排出口側(cè)壁上設(shè)置有第一輔排孔(9)，伸入部分的第二排出口側(cè)壁上設(shè)置有第二輔排孔(9a)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，其特征在于，所述的塞筒(4)外壁與栗體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，其特征在于，各個(gè)電磁線圈繞線方向一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，其特征在于，所述的塞筒(4)的長度等于相鄰兩個(gè)電磁線圈最遠(yuǎn)端之間的間距。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓多級(jí)直流長缸體電磁栗，其特征在于，所述的與活塞2的N磁極方向在同一個(gè)方向的電磁線圈抽頭連接控制器電源輸出端的負(fù)極，與活塞2的S磁極方向在同一個(gè)方向的電磁線圈抽頭連接控制器電源輸出端的正極。
【文檔編號(hào)】F04B17/04GK205503383SQ201620328534
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】谷保祥, 劉帥霞, 王喜英, 劉碧波
【申請(qǐng)人】河南工程學(xué)院