CN1025800C - 柱塞泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柱塞泵，主要由缸体、缸盖、泵壳、套装在缸体上的线圈组及设置在缸体内由永磁材料制成的外环面为一磁极性、轴心向为相反磁极性的活塞所组成。并将缸盖凸进被线圈套装的缸体端头内。本发明具有体积小、结构简单、制造和维修容易、泵输效率高的优点。

Description

本发明涉及一种柱塞泵，属于物料传输机械领域中的柱塞泵技术。
现有的电控磁力泵主要由缸体、套装在缸体上的与控制电路连接的线圈组、设在两相邻线圈间的挡磁环及由软磁材料制成的活塞和泵壳所组成。它虽然解决了以往柱塞泵须经传动机构传输动力而存在的机械效率低的问题，但也存在着泵体体积过大，并在泵输气体时因活塞推力恒定不能逐步加大对压缩气体的推力而使泵输气体的效果不尽理想的不足。
本发明的目的是提供一种体积小、并在泵输气时可逐渐加大活塞推力的柱塞泵。
本发明的目的就是通过如下的技术措施来实现：在缸体端部扣合带有吸入阀和排出阀的缸盖，并在缸体上套装与控制电路连接的线圈组及泵壳，在缸体内设置活塞，且该活塞是由外环面为一磁极性，轴心向为相反磁极性的永磁材料制成。
本发明还可通过下述技术方案进一步提高泵输介质特别是泵输气体的泵输效果，即以实现泵输气体时在气体逐渐被压缩的过程中而逐步增大活塞推力为目的。因此与缸体端部相接触的缸盖凸进被线圈套装的缸体端头内，即凸入线圈组内。
工作时控制电路依次控制每一线圈组中的电压、电流的大小和方向的变化，使每一线圈组两端磁极性随之变换，从而吸引或排斥活塞体并使其沿缸体内壁作轴向往复运动。
本发明由于在柱塞泵缸体上套装了线圈组，使活塞在磁场力的作用下发生往复运动，因而省去了与其配套的旋转电机和曲轴连杆传动机构，具有体积小，结构简单、制造和维修容易，成本低、机械效率高的优点，其节电率高达50%以上。本发明所提供的技术方案、既可制作泵输气体介质的柱塞泵、也可泵输液体介质或混合介质的柱塞泵。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中的电路控制原理图。
图3是套装缸体上的线圈组数为1组时柱塞泵的结构示意图。
图4是图3中所述柱塞泵的电路控制图。
图5是套装缸体上的线圈组数为6组时柱塞泵的结构示意图。
图6是图5中所述柱塞泵的电路控制图。
下面将结合附图进一步描述本发明中的最佳实施例的技术特征。
一种由缸体（1）、扣合在缸体（1）端部带有吸入阀（2）和排出阀（3）的缸盖（4）、滑动于缸体（1）内壁的活塞（5）所组成的柱塞泵。
该柱塞泵的缸体（1）上套装与控制电路电连接的线圈组（6）、且缸体（1）是由无磁材料制作，同时缸体（1）还具有防止磁力线短路、减缓线圈组（6）的磁通量变化速度作用，缸体（1）可以用铝合金或铜合金制作，而滑动于缸体（1）内壁上的活塞（5）是由软磁材料制成圆柱体。
为了使本发明具有更好的实施效果，在缸体（1）中间端两相邻线圈线（6）之间套装一可以减少磁力线回通路径的挡磁环（8），挡磁环（8）由软磁材料制作，也可由无磁金属材料制作，紧附线圈组（6）上套装一泵壳（7），其两端分别与所对应的缸盖（4）对接，泵壳（7）由软磁材料制作。上述中的活塞（5）还可以由筒形护套和被筒形护套套封的圆柱形磁铁组成，且磁铁的外圆面为一磁极性，轴心向为相反磁极性，圆柱形磁铁是由扇形磁条拼装而成。在本技术方案中，活塞（5）长度为线圈组（6）宽度的0.3～3倍，活塞（5）端部设置活塞环（9），活塞（5）端面设置缓冲垫（10）。
由于气体被压缩时具有体积越小其压力越大这一特性，因此在泵输气体时较为理想的气泵应该是在气体体积逐渐被压缩的情况下而活塞的推力应该是逐渐加大，为了使本发明在泵输气体时达到上述要求，与缸体端相接触的端盖应凸进被线圈套装的 缸体端头内，即凸入线圈组内，如图1所示。
按本实施例中线圈组（6）数目为2组，活塞（5）推力为4kg时，线圈线（6）的匝数为2600匝。
在图2中：双向可控硅BCR是调整负载侧电压大小用，其控制极1＃接在控制回路中的IC1555时基电路1＃上，调节电位器W1就可控制时基电路中的输出端3的输出频率大小，从而控制可控硅BCR导通角的大小，最终达到控制线圈内电压的目的，场效应管IRE的控制板2＃和3＃的信号来自控制回路中的IC2555时基电路输出端3，输出端3产生高压电平时触发2＃导通工作，输出端3产生低压电平时触发3＃导通工作，调节电位器W2可控制输出3的频率大小，即可达到控制活塞的往复速度，7809是稳压电路。
图4中的控制电路采用了4个场效应管，其中2个场效应管的触发极1＃和1＃并联后与控制电路中的1＃连接;另外2个场效应管的触发极2＃和2＃并联后与控制电路中的2＃连接，这样就可使线圈组正负极不断交替变化，使活塞往复运动。
图6中的控制电路设有CD4046锁相环，74LS123时序集成电路，C1872-10进制计数器/脉冲分配器，C037四输入端双式非门，C039三输入端四式非门等5个集成电路组成。CD4046和74LS123两个集成电路成为频率和占空间比都可调的电路。CD4046为锁向环电路，它同C1R1W1组成频率从0.5HZ-1MHZ，连续可调的脉冲发生器，调节W1可方便地改变输出脉冲的频率，其输出端4接单稳态电路74LS123的触发输入端2，74LS123的输出端B输入至C187脉冲分配器的触发端14。C187与C039、C037组成脉冲信号循环分配，使触发极1＃-6＃轮流循环分配，这样在主回路上场效应功率管1＃-6＃轮流通断电。线圈组通断电的次序是1（2＃线圈）、2（4＃线圈）、3（6＃线圈）、4（5＃线圈）、5（3＃线圈）、6（1＃线圈）。这样活塞即可产生往复直线运动。

Claims (2)

1、一种由缸体、扣合在缸体端带有吸入阀和排出阀的缸盖、滑动于缸体内的活塞、套装在缸体上与控制电路连接的线圈组及泵壳所组成的柱塞泵，其特征在于活塞是由外环面为一磁极性、轴心向为相反磁极性的永磁材料制成。
2、一种专用于泵输气体由缸体、扣合在缸端带有吸入阀和排出阀的缸盖、滑动于缸体内的活塞、套装在缸体上与控制电路连接的线圈组及泵壳所组成的柱塞泵，其特征是与缸体端相接触的端盖凸进被线圈套装的缸体端头内。
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