CN104675654A - 一种流体泵及流体输送方法 - Google Patents

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张冲
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Abstract

本发明公开了一种流体泵及流体输送方法。它包括管式泵体，活塞；活塞位于管式泵体中；活塞包含活塞实体、活塞通孔与阀门；活塞在管式泵体内做往复运动。所述的活塞往复运动的驱动方式为电磁力驱动、曲柄连杆驱动、伸缩棒驱动或直线电机驱动，伸缩棒为电致伸缩棒或磁致伸缩棒。所述的阀门为电磁阀、压电控制阀或被动式控制阀。本发明用于流体输运，可通过高频往复运动驱动流体，改变了流体与机械的耦合方式，将活塞实体阀门一体化，简化了驱动结构，缩小了泵体积。

Description

一种流体泵及流体输送方法
技术领域
本发明涉及流体输送领域，尤其涉及一种流体泵及流体输送方法。
背景技术
目前泵的发展方向之一是在满足流量、压头、功率指标下实现更小体积，相应的需要更高转速。转子不平衡引起的故障约占机械全部故障的60%以上，转速越高，对动平衡的要求就越高，对加工设备的精度的要求也就越高。在极端情况下对泵的转速要求达到上万转每分钟，对于转子的动平衡要求十分苛刻，轻微的偏移就会导致致命的故障。此外，高速回转的泵更容易形成汽蚀问题。汽蚀将破坏泵的平稳运行，产生噪音和振动，降低流量、扬程和效率，诱发化学腐蚀，使得桨叶出现斑痕或裂纹，最终引起金属的破坏，造成重大的经济损失甚至人员伤亡。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种流体泵及流体输送方法。
一种流体泵包括管式泵体，活塞；活塞位于管式泵体中；活塞包含活塞实体、活塞通孔与阀门；活塞在管式泵体内做往复运动。
所述的活塞往复运动的驱动方式为电磁力驱动、曲柄连杆驱动、伸缩棒驱动或直线电机驱动，伸缩棒为电致伸缩棒或磁致伸缩棒。
所述的阀门为电磁阀、压电控制阀或被动式控制阀。
一种流体输送方法包括如下步骤：
1）活塞受力作用向左运动时，阀门打开，流体流过活塞通孔进入活塞右侧的空间；
2）活塞受力作用向右运动时，阀门关闭，活塞右侧的流体被活塞推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体内流体从活塞左侧向右侧的输运。
本发明用于流体输运，可通过高频往复运动驱动流体，改变了流体与机械的耦合方式，将活塞实体阀门一体化，简化了驱动结构，缩小了泵体积。
附图说明
图1（a）为曲柄连杆驱动的流体泵的示意图；
图1（b）为伸缩棒驱动的流体泵的示意图；
图1（c）为直线电机驱动的流体泵的示意图；
图中，管式泵体1、活塞实体2.1、活塞通孔2.2、阀门2.3、曲柄连杆3、伸缩棒4、直线电机5。
具体实施方式
一种流体泵包括管式泵体1，活塞2；活塞2位于管式泵体1中；活塞2包含活塞实体2.1、活塞通孔2.2与阀门2.3；活塞2在管式泵体1内做往复运动。
所述的活塞2往复运动的驱动方式为电磁力驱动、曲柄连杆3驱动、伸缩棒4驱动或直线电机5驱动，伸缩棒4为电致伸缩棒或磁致伸缩棒。
所述的阀门2.3为电磁阀、压电控制阀或被动式控制阀。
一种流体输送方法包括如下步骤：
1）活塞2受力作用向左运动时，阀门2.3打开，流体流过活塞通孔2.2进入活塞2右侧的空间；
2）活塞2受力作用向右运动时，阀门2.3关闭，活塞2右侧的流体被活塞2推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体1内流体从活塞2左侧向右侧的输运。
实施例1
如图1（a）所示，一种流体泵，包括管式泵体，活塞；活塞位于管式泵体中；活塞包含活塞实体、活塞通孔与阀门；活塞在管式泵体内受曲柄连杆驱动做往复运动。阀门为被动式控制阀，以弹簧片控制开闭。工作时，将管式泵体连入流体管道中。其工作过程如下：
1）活塞受曲柄连杆驱动向左运动时，阀门左侧压力大于右侧压力，使得阀门被动打开，流体流过活塞通孔进入活塞右侧的空间；
2）活塞受曲柄连杆驱动向右运动时，阀门右侧压力大于左侧压力，使得阀门被动关闭，活塞右侧的流体被活塞推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体内流体从活塞左侧向右侧的输运。
实施例2
如图1（b）所示，一种流体泵，包括管式泵体，活塞；活塞位于管式泵体中；活塞包含活塞实体、活塞通孔与阀门；活塞在管式泵体内受伸缩棒驱动做往复运动，伸缩棒为电致伸缩棒或磁致伸缩棒。伸缩棒一端相对管式泵体固定，一端固定在活塞实体上。阀门为电磁阀控制开闭。工作时，将管式泵体连入流体管道中。其工作过程如下：
1）伸缩棒收缩、活塞受伸缩棒驱动向左运动时，阀门左侧压力大于右侧压力，使得阀门被动打开，流体流过活塞通孔进入活塞右侧的空间；
2）伸缩棒伸长、活塞受伸缩棒驱动向右运动时，阀门右侧压力大于左侧压力，使得阀门被动关闭，活塞右侧的流体被活塞推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体内流体从活塞左侧向右侧的输运。
实施例3
如图1（c）所示，一种流体泵，包括管式泵体，活塞；活塞位于管式泵体中；活塞包含活塞实体、活塞通孔与阀门；活塞在管式泵体内受直线电机驱动做往复运动。阀门被动式开闭。工作时，将管式泵体连入流体管道中。其工作过程如下：
1）活塞受直线电机驱动向左运动时，阀门左侧压力大于右侧压力，使得阀门被动打开，流体流过活塞通孔进入活塞右侧的空间；
2）活塞受直线电机驱动向右运动时，阀门右侧压力大于左侧压力，使得阀门被动关闭，活塞右侧的流体被活塞推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体内流体从活塞左侧向右侧的输运。
本发明用于流体输运，可通过高频往复运动驱动流体，改变了流体与机械的耦合方式，将活塞实体阀门一体化，简化了驱动结构，缩小了泵体积。

Claims (4)

1.一种流体泵，其特征在于包括管式泵体（1），活塞（2）；活塞（2）位于管式泵体（1）中；活塞（2）包含活塞实体（2.1）、活塞通孔（2.2）与阀门（2.3）；活塞（2）在管式泵体（1）内做往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于所述的活塞（2）往复运动的驱动方式为曲柄连杆（3）驱动、伸缩棒（4）驱动或直线电机（5）驱动，伸缩棒（4）为电致伸缩棒或磁致伸缩棒。
3.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于所述的阀门（2.3）为电磁阀、压电控制阀或被动式控制阀。
4.一种使用权利要求1所述流体泵的流体输送方法，其特征在于包括如下步骤：
1）活塞（2）受力作用向左运动时，阀门（2.3）打开，流体流过活塞通孔（2.2）进入活塞（2）右侧的空间；
2）活塞（2）受力作用向右运动时，阀门（2.3）关闭，活塞（2）右侧的流体被活塞（2）推动向右运动；
3）重复步骤1）和步骤2），实现管式泵体（1）内流体从活塞（2）左侧向右侧的输运。
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