CN105065225A - 一种电磁式柱塞泵装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明公开了一种电磁式柱塞泵装置及控制方法，包括具有进油口和出油口的液压泵壳体，液压泵壳体上设有若干个电磁活塞单元，若干个电磁活塞单元连接有控制盒；所述的电磁活塞单元包括电磁铁、缸体和柱塞，电磁铁设置在缸体外部，柱塞通过回位弹簧设置在缸体内，缸体端部设有吸油单向阀和排油单向阀，吸油单向阀与进油口相通，排油单向阀与出油口相通。控制方法是通过控制盒控制电磁铁通断电状态，电磁活塞单元相应完成吸油排油的工作。本发明具有结构简单、安全可靠、智能变量、精确调压、节能环保的特点，本发明的控制方法够将电能转换为精确可控的液压能，控制精准快速。</b>

Description

一种电磁式柱塞泵装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵领域，特别是一种电磁式柱塞泵装置及控制方法。

背景技术

众所周知，作为液压传动核心的液压泵有齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、柱塞泵等多种形式，驱动主要为内燃机或电机，整个液压能源泵组体积较大且在特殊场合安装受限，由于内燃机、电机和液压泵均有能量损失，因此整个能源泵组效率较低。传统液压泵特别是柱塞泵结构复杂制造成本高，现有液压泵都需要旋转达到吸油排油过程，液压泵摩擦副在高速旋转中容易磨损造成液压泵效率降低或损坏，液压泵在工作时易受油液污染度影响同时噪音很大。在实际应用中，液压系统真正做功的流量及压力都会随机改变，为了适应不同压力及流量下的不同工况，柱塞泵有多种变量方式组成恒压变量泵或恒功率泵等多种形式。但是变量机构复杂造成液压泵故障点增加且成本较高，而且液压泵在工作中一直旋转造成能量浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电磁式柱塞泵装置及控制方法。本发明具有结构简单、安全可靠、智能变量、精确调压、节能环保的特点，本发明的控制方法够将电能转换为精确可控的液压能，控制精准快速。

本发明的技术方案：一种电磁式柱塞泵装置，其特征在于：包括具有进油口和出油口的液压泵壳体，液压泵壳体上设有若干个电磁活塞单元，若干个电磁活塞单元连接有控制盒；所述的电磁活塞单元包括电磁铁、缸体和柱塞，电磁铁设置在缸体外部，柱塞通过回位弹簧设置在缸体内，缸体端部设有吸油单向阀和排油单向阀，吸油单向阀与进油口相通，排油单向阀与出油口相通。

前述的电磁式柱塞泵装置中，所述电磁活塞单元与液压泵壳体之间设有密封圈。

前述的电磁式柱塞泵装置中，所述电磁铁为超导线圈电磁铁。

前述的电磁式柱塞泵装置中，所述缸体是不锈钢缸体。

前述的电磁式柱塞泵装置中，所述柱塞是软铁柱塞。

前述的电磁式柱塞泵装置中，所述液压泵壳体是铸铝成型的液压泵壳体。

根据前述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，通过控制盒控制电磁铁通断电状态，电磁活塞单元相应完成吸油排油的工作。

前述的电磁式柱塞泵装置的控制方法中，控制盒给电磁铁断电时，柱塞在回位弹簧作用下收缩，排油单向阀关闭，吸油单向阀打开，液压油进入缸体完成吸油；控制盒给电磁铁通电时，柱塞在缸体内受洛伦兹力向前运动，柱塞在电磁力作用下顶出，此时吸油单向阀关闭，出油口单向阀打开，液压油排出。

前述的电磁式柱塞泵装置的控制方法中，通过控制盒按照一定时序让各个电磁活塞单元通电能使得柱塞交替工作输出连续压力油。

前述的电磁式柱塞泵装置的控制方法中，通过增减电磁铁电流改变液压泵出口压力。

与现有技术相比，本发明将电磁铁安装在不锈钢缸体外，柱塞通过回位弹簧装在不锈钢缸体内组成单一电磁活塞单元，将多个电磁活塞单元安装到泵体上组成电磁式柱塞泵，电磁活塞单元与壳体间设置密封圈。智能控制盒按照一定的控制时序控制各个电磁活塞单元进行交替工作，根据液压系统对压力的需要改变电磁铁电流实现精准压力控制，根据液压系统对流量的需要改变电磁铁通电的数量实现液压系统的变量控制。与现有柱塞泵比较，电本发明没有主轴、轴承、转子、斜盘、配油盘、变量机构等等复杂的零件，使得加工制造变得非常简便，较以往液压泵靠旋转完成吸油与排油的动作相比，电磁式柱塞泵减少了高速旋转部件的摩擦损耗，对油液的污染度不敏感，工作噪音小，液压泵的可靠性和寿命得到很大提高，传统液压泵因电机旋转、液压泵主轴和转子转动有能量损失，同时配油盘泄漏也造成能量的损失使得液压传动效率降低。由于电磁式柱塞泵仅仅只有柱塞的往复运动同时通过智能控制盒根据需要精确控制输出的电流大小达到了节能降耗的效果。本发明具有结构简单、安全可靠、智能变量、精确调压、节能环保的特点，本发明的控制方法够将电能转换为精确可控的液压能，控制精准快速。本发明在使用过程中故障率较低，使用稳定可靠，控制灵敏度高。

本发明较传统液压泵相比，并联时减少了单向阀、溢流阀等流体控制元件，液压泵壳体可不受限制任意组成圆形、长方形、正方形、三角形等，供方便系统安装形式。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是电磁活塞单元的结构示意图；

图3是电磁铁断电的结构示意图；

图4是电磁铁通电的结构示意图。

附图中的标记为：1-电磁铁，2-缸体，3-柱塞，4-液压泵壳体，5-控制盒，6-密封圈，7-回位弹簧，8-吸油单向阀，9-排油单向阀，10-导线，11-进油口，12-出油口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种电磁式柱塞泵装置，构成如图1和2所示，包括具有进油口11和出油口12的液压泵壳体4，液压泵壳体4上设有若干个电磁活塞单元（一般采用8、9或10个），若干个电磁活塞单元连接有控制盒5；所述的电磁活塞单元包括电磁铁1、缸体2和柱塞3，电磁铁1设置在缸体2外部，柱塞3通过回位弹簧7设置在缸体2内，缸体2端部设有吸油单向阀8和排油单向阀9，吸油单向阀8与进油口11相通，排油单向阀9与出油口12相通。

所述电磁活塞单元与液压泵壳体4之间设有密封圈6。所述电磁铁1为超导线圈电磁铁。所述缸体2是不锈钢缸体。所述柱塞3是软铁柱塞。所述液压泵壳体4是铸铝成型的液压泵壳体。

所述的每个电磁活塞单元与控制盒5之间通过导线10连接。

根据上述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，通过控制盒控制电磁铁通断电状态，电磁活塞单元相应完成吸油排油的工作。

具体如图3和4所示，控制盒给电磁铁断电时，柱塞在回位弹簧作用下收缩，排油单向阀关闭，吸油单向阀打开，液压油进入缸体完成吸油；控制盒给电磁铁通电时，柱塞在缸体内受洛伦兹力向前运动，柱塞在电磁力作用下顶出，此时吸油单向阀关闭，出油口单向阀打开，液压油排出。通过控制盒按照一定时序让各个电磁活塞单元通电能使得柱塞交替工作输出连续压力油。通过增减电磁铁电流改变液压泵出口压力。

本发明工作过程如下：在工作时，控制盒5给电磁铁1通电，柱塞3在缸体2内完成活塞式往复运动，柱塞3上行时吸油单向阀8打开，排油单相阀9关闭，油液从进油口进入缸体，柱塞下行时吸油单向阀8关闭，排油单相阀9打开，油液排到出油口，从而提供压力油源。根据液压系统压力需要控制盒5可改变输入到电磁铁1的电流实现，液压系统需要变量时控制盒5可改变输入到电磁铁1的电流的频率甚至让某些电磁铁不工作来达到系统所需的流量。因此电磁式柱塞泵结构简单，安装方便，能够任意组合成不同排量的液压泵，电磁直接驱动能量利用率高，通过智能控制盒可靠实现液压泵调压与变量。电磁式柱塞泵较传统液压泵工作方式革命性的改变，通过控制盒快速改变液压泵压力和流量使得液压传动变得智能、高效、可靠，将有效拓展液压传动应用。

本发明较传统液压泵相比，并联时减少了单向阀、溢流阀等流体控制元件，液压泵壳体可不受限制任意组成圆形、长方形、正方形、三角形等，供方便系统安装形式。

Claims (10)

1.一种电磁式柱塞泵装置，其特征在于：包括具有进油口（11）和出油口（12）的液压泵壳体（4），液压泵壳体（4）上设有若干个电磁活塞单元，若干个电磁活塞单元连接有控制盒（5）；所述的电磁活塞单元包括电磁铁（1）、缸体（2）和柱塞（3），电磁铁（1）设置在缸体（2）外部，柱塞（3）通过回位弹簧（7）设置在缸体（2）内，缸体（2）端部设有吸油单向阀（8）和排油单向阀（9），吸油单向阀（8）与进油口（11）相通，排油单向阀（9）与出油口（12）相通。

2.根据权利要求1所述的电磁式柱塞泵装置，其特征在于：所述电磁活塞单元与液压泵壳体（4）之间设有密封圈（6）。

3.根据权利要求1所述的电磁式柱塞泵装置，其特征在于：所述电磁铁（1）为超导线圈电磁铁。

4.根据权利要求1所述的电磁式柱塞泵装置，其特征在于：所述缸体（2）是不锈钢缸体。

5.根据权利要求1所述的电磁式柱塞泵装置，其特征在于：所述柱塞（3）是软铁柱塞。

6.根据权利要求1所述的电磁式柱塞泵装置，其特征在于：所述液压泵壳体（4）是铸铝成型的液压泵壳体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，其特征在于：通过控制盒控制电磁铁通断电状态，电磁活塞单元相应完成吸油排油的工作。

8.根据权利要求7所述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，其特征在于：控制盒给电磁铁断电时，柱塞在回位弹簧作用下收缩，排油单向阀关闭，吸油单向阀打开，液压油进入缸体完成吸油；控制盒给电磁铁通电时，柱塞在缸体内受洛伦兹力向前运动，柱塞在电磁力作用下顶出，此时吸油单向阀关闭，出油口单向阀打开，液压油排出。

9.根据权利要求7所述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，其特征在于：通过控制盒按照一定时序让各个电磁活塞单元通电能使得柱塞交替工作输出连续压力油。

10.根据权利要求7所述的电磁式柱塞泵装置的控制方法，其特征在于：通过增减电磁铁电流改变液压泵出口压力。