一種可調(diào)壓多級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個相間設(shè)置的電磁線圈，每個電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測壓孔，每個測壓孔上均設(shè)置有一一對應(yīng)的測壓器，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應(yīng)的開關(guān)繼電器，本實(shí)用新型能自動根據(jù)流體流動情況變化自動調(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而消耗大量能源，長缸體的輸送方式保證了流體流動的穩(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、危險性液體或液態(tài)金屬的動力栗，其通過電磁線圈產(chǎn)生磁場，利用電磁作用力使活塞在栗體中運(yùn)動，從而產(chǎn)生推動力，使流體流動。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，活塞自身往復(fù)運(yùn)動的動能損失很大，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)境中流體流動情況變化而自行調(diào)節(jié)，形成很大的壓力波動或者空轉(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、活塞自身動能損耗少、維護(hù)率低、使用壽命長的可調(diào)壓多級直流長缸體電磁栗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個相間設(shè)置的電磁線圈，每個電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測壓孔，每個測壓孔上均設(shè)置有一一對應(yīng)的測壓器，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，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電極相連，另一個相同側(cè)的抽頭分別通過一一對應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個電極相連，各個開關(guān)繼電器的信號輸入端分別與控制器的信號輸出端相連，控制器的信號輸入端分別與壓力傳感器和各測壓器相連，構(gòu)成自動控制結(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，能自動根據(jù)流體流動情況變化自動調(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而消耗大量能源，長缸體的輸送方式保證了流體流動的穩(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個相間設(shè)置的電磁線圈11、12、13、14、15、16，每個電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測壓孔，每個測壓孔上均設(shè)置有一一對應(yīng)的測壓器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，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電極相連，另一個相同側(cè)的抽頭分別通過對應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個電極相連，各個開關(guān)繼電器的信號輸入端分別與控制器的信號輸出端相連，控制器的信號輸入端分別與壓力傳感器29和各測壓器相連，構(gòu)成自動控制結(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針向前，且所有電磁線圈的兩個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的磁場作用下，塞筒4成為一個筒狀強(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)生的磁場與活塞2的磁場磁極方向相同；
[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，所以測壓器17?測壓器21測到的壓力相同，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共同形成了一個與活塞2磁極相同的磁場，而且磁極距離與活塞2的磁極距離相同，電磁線圈14也形成一個與活塞2磁極相同的磁場。
[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共同形成的磁場對活塞2是斥力，電磁線圈14形成的磁場對活塞2的磁場是引力，那么活塞2就會向著電磁線圈16—端移動，對電磁線圈16—端的流體是一種推力，對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)動到電磁線圈12、電磁線圈13處時，測壓孔17就由被活塞2覆蓋狀態(tài)到露出狀態(tài)，于是測壓孔17處就測到負(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共同形成一個與活塞2磁極相同的磁場，此時活塞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形成的磁場對活塞2是斥力，電磁線圈26形成的磁場對活塞2是引力，使活塞2繼續(xù)向電磁線圈16的方向運(yùn)動。當(dāng)測壓孔17和測壓孔18同時測得負(fù)壓時，說明活塞2是由電磁線圈11端向電磁線圈16端運(yùn)動且位置正在經(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形成的磁場推送，被電磁線圈16形成的磁場吸引，繼續(xù)向電磁線圈16端運(yùn)動，當(dāng)測壓器17和測壓器20同時測得負(fù)壓時，說明活塞2運(yùn)動到了電磁線圈16的一端，此時控制器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，此時活塞2受到電磁線圈15、電磁線圈16共同形成磁場的斥力，受到電磁線圈13形成磁場的引力，就會向電磁線圈11的一端運(yùn)動，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)動時的控制模式對稱相仿，工作中，壓力傳感器29檢測第二排出口 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)生的磁場增強(qiáng)，與活塞2磁場作用力增大，活塞2運(yùn)動加快，增加流體排出壓力，反之，如果壓力傳感器29測出出口 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)生的磁場減弱，與活塞2磁場作用力減小，活塞2運(yùn)動減慢，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，則測壓器17?測壓器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，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，如果測壓器17?測壓器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向電磁線圈16方向平行移動，總有一個情況使某組電磁線圈產(chǎn)生的磁場與活塞2的磁場作用力使活塞2運(yùn)動，使某個測壓器測出負(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測壓器測出負(fù)壓，說明所有電磁線圈的磁場均不能使活塞2運(yùn)動，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，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，大大減小了活塞往復(fù)運(yùn)動中自身動能消耗的能源，活塞在缸體中受力持續(xù)均勻，運(yùn)動速率易于控制，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，有良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)壓多級直流長缸體電磁栗，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個相間設(shè)置的電磁線圈，每個電磁線圈均設(shè)置有首尾兩個抽頭，兩兩電磁線圈之間開有測壓孔，每個測壓孔上均設(shè)置有一一對應(yīng)的測壓器，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，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電極相連，另一個相同側(cè)的抽頭分別通過 對應(yīng)的開關(guān)繼電器與控制器電源輸出端的另一個電極相連，各個開關(guān)繼電器的信號輸入端分別與控制器的信號輸出端相連，控制器的信號輸入端分別與壓力傳感器(29)和各測壓器相連，構(gòu)成自動控制結(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)壓多級直流長缸體電磁栗，其特征在于，各個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】F04B17/04GK205503383SQ201620328534
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】谷保祥, 劉帥霞, 王喜英, 劉碧波
【申請人】河南工程學(xué)院