CN103397997A

CN103397997A - 电机换向驱动往复泵

Info

Publication number: CN103397997A
Application number: CN2013103335835A
Authority: CN
Inventors: 刘雅楠
Original assignee: Shengli Oilfield Taifeng Mechanical & Electrical Co Ltd
Current assignee: Shengli Oilfield Taifeng Mechanical & Electrical Co Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-11-20

Abstract

一种电机换向驱动往复泵，包括电机换向皮带或链条或齿轮传动往复泵或电机直驱式滚柱丝杠或滚珠丝杠或齿条传动往复泵，它是以电机为动力机，通过电机控制柜控制，准确地控制电机的运行状态，即电机的调速及转向，应用电机的正反转换向来实现往复泵或往复压缩机的往复运动，使往复泵或往复压缩机能够实现长冲程、低冲次、大容量、高压力、高效率自动化运行，大大提高其可靠性及使用寿命。

Description

电机换向驱动往复泵

技术领域

本发明涉及一种电机换向驱动往复泵。它是工业上最主要的通用机械设备，在化工、能源、军事、航天、电力、水力等各行广泛应用。

背景技术

往复泵及往复压缩机在工业上应用非常广泛，是工业上各行各业最主要的通用设备，常用于输送各种容量的、各种压力的、各种性能的流体。但是传统的往复驱动技术是动力机（发动机或电机）通过连杆或凸轮或曲轴等方式将动力机的旋转运动变为直线往复运动，其工作原理是：动力机通过皮带或齿轮等传动件带动连杆或凸轮或曲轴以一定角速度旋转时，连杆或凸轮或曲柄就通过介杆活塞杆带动活塞或柱塞在液缸内往复运动，曲柄连续旋转，每旋转一周，活塞或栓塞就往复运动一次，完成一次的流体吸入和排出过程。其传动方式主要有连杆传动、凸轮传动、曲轴传动、摇杆传动、钢丝绳传动及隔膜传动等，这些传动方式决定了传统系统的往复泵及往复压缩机冲次高，冲程短，排量调节困难，排量、排出压力波动大，易损件寿命短，吸入性差，难以满足现代工业技术水平要求，成为往复泵及往复压缩机设计、制造和应用中迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机换向驱动往复泵，它是以电机为动力机，根据电机的现代控制技术，准确地控制电机的运行状态，即电机的调速及转向，应用电机的正反转换向运动来实现往复泵或往复压缩机活塞或柱塞的往复运动，使往复泵或往复压缩机能够实现长冲程、低冲次、大容量、高压力、高效率自动化运行，大大提高其可靠性及使用寿命。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种电机换向驱动往复泵，包括电机换向皮带或链条传动往复泵或电机直驱式滚柱丝杠或滚珠丝杠或齿条传动往复泵，其特征在于：

a、电机换向皮带传动往复泵，包括电机控制柜、电机、皮带、对称的两个左右活塞缸、设在活塞缸内的对称的两个左右活塞，设在两个活塞之间中心线上的活塞杆，设在两个活塞缸之间的活塞上的螺母式皮带轮和各自设在两活塞缸外端的吸入阀和排出阀，电机皮带轮通过皮带与螺母式皮带轮相连，电机通过导线与电机控制柜相连；

b、电机换向链条传动往复泵，包括电机控制柜、电机、链轮链条、对称的两个左右活塞缸、设在活塞缸内的对称的两个左右活塞，设在两个活塞之间中心线上的活塞杆，设在两个活塞缸之间的活塞杆上的螺母式链轮，设在两个活塞缸外端的吸入阀和排出阀，电机链轮通过链条与螺母式链轮相连，电机通过导线与电机控制柜相连；

c、电机换向齿轮传动往复泵，包括电机控制柜、电机、齿轮、对称的两个左右活塞缸、设在活塞缸内的对称的两个左右活塞，设在两个活塞之间中心线上的活塞杆，设在两个活塞缸之间的活塞杆上的螺母式齿轮，设在两个活塞缸外端的吸入阀和排出阀，电机齿轮与螺母式齿轮相啮合，电机通过导线与电机控制柜相连；

d、电机直驱式滚柱丝杠传动往复泵，包括电机控制柜、电机、对称的左右两个活塞缸，设在两个活塞缸内的两个对称的左右活塞、设在两个活塞缸之间的电机、设在电机转子中心的滚柱螺母，设在滚柱螺母中心的且与滚柱螺母螺纹配合的丝杠轴，设在两个活塞缸各自外端外周的吸入阀和排出阀，电机丝杠轴两端分别与两个活塞缸内的两个活塞中心垂直相连，电机通过导线与电机控制柜相联；

e、电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵，包括电机控制柜、电机、对称的左右两个活塞缸、设在两个活塞缸内的两个对称的左右活塞、设在两个活塞缸之间的电机、设在电机转子中心的滚珠螺母、设在滚珠螺母中心的且与滚珠螺母螺纹配合的滚珠丝杠轴、设在两个活塞缸各自外端外周的吸入阀和排出阀；电机滚珠丝杠轴两端分别与两个活塞缸内的两个活塞中心垂直连接，电机通过导线与电机控制柜相连。

f、电机直驱式齿条传动往复泵，包括电机控制柜、电机、对称的左右两个活塞缸、设在两个活塞缸内的两个对称的左右活塞、设在两个活塞缸之间的电机和设在电机轴上的齿轮、设在两个活塞中心线上的齿条、设在两个活塞缸各自外端外周的吸入阀和排出阀；电机通过导线与电机控制柜连接。

电机换向驱动往复泵也可作为往复压缩机使用。

电机直驱式滚柱丝杠传动往复泵和电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵的活塞缸与直驱式电机之间法兰连接。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、能实现长冲程，低冲次往复运动，满足了生产实际的需要。

2、传动平稳、承载力大、效率高、噪音低。

3、用电机换向驱动实现了自动控制，提高了工作效率。

附图说明

图1-电机换向皮带传动往复泵结构示意图。

图1中1-电机控制柜，2-电机，3-皮带，4-左活塞缸，5-右活塞缸，6-左活塞，7-右活塞，8-丝杠式活塞杆，9-螺母式皮带轮。

图2-电机换向链条传动往复泵结构示意图。

图2中1-电机控制柜，2-电机，3-链条，4-左活塞缸，5-右活塞缸，6-左活塞，7-右活塞，8-丝杠式活塞杆，9-螺母式链轮。

图3-组合式电机换向齿轮传动往复泵结构示意图。

图3中1-电机控制柜，2-电机，3-电机齿轮，4-左活塞缸，5-右活塞缸，6-左活塞，7-右活塞，8-丝杠式活塞杆，9-螺母式齿轮。

图4-电机直驱式滚柱丝杠传动往复泵结构示意图。

图4中1-电机控制柜，2-直驱式调速电机，3-滚柱螺母，4-滚柱丝杠轴，5-推力轴承，6-左活塞，7-右活塞，8-左活塞缸，9-右活塞缸。

图5-电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵结构示意图，

图5中1-电机控制柜，2-直驱式调速电机，3-滚珠螺母，4-滚珠丝杠轴，5-推力轴承，6-左活塞，7-右活塞，8-左活塞缸，9-右活塞缸。

图6-电机直驱式齿条传动往复泵结构示意图，

图6中1-电机控制柜，2-电机，3-齿轮，4-齿条，5-左活塞，6-右活塞，7-左活塞缸，8-右活塞缸。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明：

a、电机换向皮带传动往复泵，

如图1，电机控制柜1的控制系统令电机2正转，通过皮带3带动螺母式皮带轮9旋转，螺母式皮带轮9旋转推动丝杠式活塞杆8自左向右运行，丝杠式活塞杆8右边一端的右活塞7将右活塞缸5内的流体压缩排出，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体吸入左活塞缸4内：当右活塞7到达右活塞缸5最右边时，活塞位置传感器发送给电机控制柜1信号，电机控制系统令电机2反转，通过皮带驱动螺母式皮带轮9反向旋转，螺母式皮带轮9旋转推动丝杠式活塞杆8向左边运行，丝杠式活塞杆8右边的右活塞7将流体吸入右活塞缸5缸内，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体压缩排出左活塞缸4外。循环往复，实现泵或压缩机的正常运行。

b、电机换向链条传动往复泵

如图2所示，根据实际需要，本发明可以是单电机驱动与控制，也可以是多电机驱动与控制；

如图2所示，电机控制柜1的控制系统令电机2正转，通过链条3带动螺母式链轮9旋转，螺母式链轮9旋转推动丝杠式活塞杆8自左向右运行，丝杠式活塞杆8右边一端的右活塞7将右活塞缸5内的流体压缩排出，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体吸入左活塞缸4内：当右活塞7到达右活塞缸5最右边时，活塞位置传感器发送给电机控制柜1信号，电机控制系统令电机2反转，通过皮带驱动螺母式链轮9反向旋转，螺母式链轮9旋转推动丝杠式活塞杆8向左边运行，丝杠式活塞杆8右边的右活塞7将流体吸入右活塞缸5缸内，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体压缩排出左活塞缸4外。循环往复，实现泵或压缩机的正常运行。

c、电机换向齿轮传动往复泵

如图3所示，根据实际需要，本发明可以是单电机驱动与控制，也可以是多电机驱动与控制；

如图3所示，电机控制柜1的控制系统令电机2正转，通过电机齿轮3带动螺母式齿轮9旋转，螺母式齿轮9旋转推动丝杠式活塞杆8自左向右运行，丝杠式活塞杆8右边一端的右活塞7将右活塞缸5内的流体压缩排出，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体吸入左活塞缸4内：当右活塞7到达右活塞缸5最右边时，活塞位置传感器发送给电机控制柜1信号，电机控制系统令电机2反转，通过皮带驱动螺母式齿轮9反向旋转，螺母式齿轮9旋转推动丝杠式活塞杆8向左边运行，丝杠式活塞杆8右边的右活塞7将流体吸入右活塞缸5缸内，同时丝杠式活塞杆8左边的左活塞6将流体压缩排出左活塞缸4外。循环往复，实现泵或压缩机的正常运行。

d、电机直驱式滚柱丝杠传动往复泵

如图4所示，将滚柱丝杠副的滚柱螺母3安装在电机转子的内孔上，并用推力轴承5将滚柱螺母3定位。控制柜1使调速电机2正转，通过调速电机内孔上的滚柱螺母3推动滚柱丝杠轴4自左向右运行，滚柱丝杠轴4右边一端的右活塞7将右活塞缸9内的流体压缩排出，同时滚柱丝杠轴4左边的左活塞6将流体吸入左活塞缸8内：当右活塞7到达右缸体9最右边时，活塞位置传感器发送给控制柜信号并控制直驱式调速电机2反转，通过电机内孔上的滚柱螺母3推动滚柱丝杠轴4向左边运行，滚柱丝杠轴4右边的右活塞7将流体吸入右活塞缸9内，同时滚柱丝杠轴4左边的左活塞6将流体压缩排出左活塞缸8外。循环往复，实现往复泵的正常运行。

e. 电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵

如图5所示，将滚珠丝杠副的滚珠螺母3安装在电机转子的内孔上，并用推力轴承5将滚珠螺母3定位，滚珠丝杠4左、右端边分别连接左活塞6及右活塞7。控制柜1使电机2正转，通过调速电机转子内孔上的滚珠螺母3推动滚珠丝杠4自左向右运行，右活塞7在右活塞缸9内自左向右移动，从而完成右活塞缸9对流体的排出及左活塞缸对流体的吸入；活塞的左右移动是靠设在两活塞缸外端的位移传感器给电机控制柜发送位置信号指令调速电机正转或反转进行换向的，以实现长冲程，大排量的工作特性。

f. 电机直驱式齿条传动往复泵

如图6所示，控制柜1令电机2正转，电机转子带动齿轮3正转，齿轮3正转啮合齿条4自右向左运行，齿条4左边一端的左活塞5将左活塞缸7内的流体压缩排出，同时齿条4右边的右活塞6将流体吸入右活塞缸8内：当左活塞5到达左活塞缸7最左边时，活塞位置传感器给控制柜1信号，电机控制系统令电机2反转，齿轮3反转啮合齿条4自左向右运行，齿条4右边一端的右活塞6将右活塞缸8内的流体压缩排出，同时齿条4右边的右活塞6将流体吸入右活塞缸8内，当右活塞6到达右活塞缸8最右边时，活塞位置传感器给控制柜1信号，电机控制系统令电机2正转，循环往复，实现往复泵的正常运行。

Claims

1.一种电机换向驱动往复泵，包括电机换向皮带或链条传动往复泵或电机直驱式滚柱丝杠或滚珠丝杠或齿条传动往复泵，其特征在于：

e、电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵，包括电机控制柜、电机、对称的左右两个活塞缸、设在两个活塞缸内的两个对称的左右活塞、设在两个活塞缸之间的电机、设在电机转子中心的滚珠螺母、设在滚珠螺母中心的且与滚珠螺母螺纹配合的滚珠丝杠轴、设在两个活塞缸各自外端外周的吸入阀和排出阀；电机滚珠丝杠轴两端分别与两个活塞缸内的两个活塞中心垂直连接，电机通过导线与电机控制柜相连；

2.根据权利要求1所述的电机换向驱动往复泵，其特征在于：电机换向驱动往复泵也可作为往复压缩机使用。

3.根据权利要求1所述的电机换向驱动往复泵，其特征在于：电机直驱式滚柱丝杠传动往复泵和电机直驱式滚珠丝杠传动往复泵的活塞缸与直驱式电机之间法兰连接。