CN109538441A - 电磁液压泵及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电磁液压泵及控制方法，它包括固定架，所述固定架的内部两端分别固定安装有第一永磁铁和第二永磁铁，在第一永磁体和第二永磁铁的中心孔位置通过滑动配合安装有活塞杆，所述活塞杆的中间部位固定安装有电磁铁，所述电磁铁上缠绕有线圈，所述线圈的引线与供电组件相连，所述供电组件与用于控制电流交替反向的换向组件相连；所述活塞杆的两端分别与第一永磁铁和第二永磁铁的腔体构成第一活塞腔体和第二活塞腔体；所述第一活塞腔体和第二活塞腔体的末端都设置有用于进油和出油的单向阀组结构。此电磁液压泵通过将电磁铁和永磁铁之间的配合来驱动活塞杆，进而通过活塞杆的双端与腔体之间的配合来实现泵油作业。

Description

电磁液压泵及控制方法
技术领域
本发明涉及电磁液压泵装配使用方法，属于液压泵或空压泵技术领域。
背景技术
现有的电磁液压泵的都是采用多个电磁铁来驱动控制，通过电磁力来实现活塞杆的运动的进而实现泵油动作，为了实现多个电磁铁的配合动作，需要相对比较复杂的控制电路才能够实现其控制。例如，在CN 108825461 A中公开了一种工业用往复泵，其采用多个电磁线圈，因此需要比较复杂的控制电路。
此外，上述的泵体只有一个腔，油液从其中一个腔体进入，从另一个腔体排出，泵的工作效率比较低。
发明内容
本发明目的是提供一种电磁液压泵及控制方法，此电磁液压泵通过将电磁铁和永磁铁之间的配合来驱动活塞杆，进而通过活塞杆的两端与腔体之间的配合来实现泵油作业，进而实现了对流体的压缩或产生负压。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：电磁液压泵，它包括固定架，所述固定架的内部两端分别固定安装有第一永磁铁和第二永磁铁，在第一永磁体和第二永磁铁的中心孔位置通过滑动配合安装有活塞杆，所述活塞杆的中间部位固定安装有电磁铁，所述电磁铁上缠绕有线圈，所述线圈的引线与供电组件相连，所述供电组件与用于控制电流交替反向的换向组件相连；所述活塞杆的两端分别与第一永磁铁和第二永磁铁的腔体构成第一活塞腔体和第二活塞腔体；所述第一活塞腔体和第二活塞腔体的末端都设置有用于进油和出油的单向阀组结构。
所述供电组件包括对称安装在固定架上第一碳刷式触带和第二碳刷式触带，所述第一碳刷式触带与线圈的第一引线动触点构成滑动接触配合；所述第二碳刷式触带与线圈的第二引线动触点构成滑动接触配合；所述第一碳刷式触带和第二碳刷式触带与电源装置相连。
所述换向组件包括对称安装在固定架侧壁上的第一到位传感器和第二到位传感器，所述第一到位传感器与设置在电磁铁上的第一外伸触脚相配合，并检测电磁铁的到位信号；所述第二到位传感器与设置在电磁铁上的第二外伸触脚相配合，并检测电磁铁的到位信号；所述第一到位传感器和第二到位传感器与供电组件相连，并控制线圈的电流反向交替流通，以改变电磁铁的磁极。
所述活塞杆的两端都安装有用于和第一活塞腔体以及第二活塞腔体相配合的密封圈。
所述单向阀组结构包括密封端盖，两个所述密封端盖分别与第一活塞腔体和第二活塞腔体相连通，在密封端盖的内部加工有第一油孔和第二油孔，所述第一油孔上连接有第一单向阀，所述第二油孔上连接有第二单向阀。
所述第一永磁铁和第二永磁铁采用烧结型钕铁硼磁铁。
所述电磁铁采用超导型电磁铁；所述第一永磁铁和第二永磁铁相对端面的磁极相同。
所述第一单向阀与用于提供液压油的储油箱相连通，所述第二单向阀与执行机构相连。
所述第一到位传感器和第二到位传感器采用光电传感器。
任意一项所述电磁液压泵的控制方法，启动电源装置，通过电源装置给电磁铁供电，电磁铁通电之后在其两端形成磁极，此时电磁铁将与第一永磁铁和第二永磁铁分别产生吸合力和排斥力，进而驱动活塞杆在第一活塞腔体和第二活塞腔体内部滑动，当其对第一活塞腔体进行压缩时，其体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀排出，进而驱动执行机构，而此时第二活塞腔体的体积增大，压强减少，进而通过第一单向阀将液压油吸入到第二活塞腔体内部；活塞杆继续向第一活塞腔体的一端移动，当第一外伸触脚移动到第一到位传感器时，第一到位传感器将检测到电磁铁的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈的电流反向，以改变电磁铁的磁极，进而使得电磁铁向反向运动，此时第一活塞腔体的体积增大，通过第一单向阀将油箱的液压油吸入到第一活塞腔体内部，而第二活塞腔体体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀排出，进而驱动执行机构，当第二外伸触脚移动到第二到位传感器时，第二到位传感器将检测到电磁铁的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈的电流反向，以改变电磁铁的磁极，进而使得电磁铁向反向运动，进而重复上述的往复运动过程，最终实现泵油的目的。
本发明有如下有益效果：
1、通过上述结构的电磁液压泵，其采用电磁铁和永磁铁之间的配合，进而实现液压泵的功能，而且在作业过程中，只需要控制一个电磁铁，就可以实现泵的功能，进而有效的简化了其控制电路的结构，进而简化了其结构，而且通过采用第一活塞腔体和第二活塞腔体的双腔体结构，大大的提高了其泵的效率。
2、通过上述结构的供电组件能够保证电磁铁在往复运动过程中，实现其不间断供电。
3、通过上述的换向组件能够实现线圈电流的反向，进而实现活塞杆的往复移动。
4、通过采用上述结构的单向阀组结构保证了能够实现交替的进油和出油，当活塞腔体的体积增大时，此时其内部的压强减少，进而通过第一单向阀进油，当其体积减少时，收到压缩时，将通过第二油孔排油，最终驱动执行机构。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 为本发明整体结构示意图。
图中：固定架1、第一永磁铁2、第一到位传感器3、第一外伸触脚4、第二外伸触脚5、第二到位传感器6、第二永磁铁7、第一油孔8、第一单向阀9、第二单向阀10、第二油孔11、密封端盖12、第一活塞腔体13、密封圈14、活塞杆15、电磁铁16、第一碳刷式触带17、第一引线动触点18、线圈19、第二活塞腔体20、第二碳刷式触带21、第二引线动触点22。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1所示，电磁液压泵，它包括固定架1，所述固定架1的内部两端分别固定安装有第一永磁铁2和第二永磁铁7，在第一永磁体14和第二永磁铁7的中心孔位置通过滑动配合安装有活塞杆15，所述活塞杆15的中间部位固定安装有电磁铁16，所述电磁铁16上缠绕有线圈19，所述线圈19的引线与供电组件相连，所述供电组件与用于控制电流交替反向的换向组件相连；所述活塞杆15的两端分别与第一永磁铁2和第二永磁铁7的腔体构成第一活塞腔体13和第二活塞腔体20；所述第一活塞腔体13和第二活塞腔体20的末端都设置有用于进油和出油的单向阀组结构。通过上述结构的电磁液压泵，其采用电磁铁和永磁铁之间的配合，进而实现液压泵的功能，而且在作业过程中，只需要控制一个电磁铁16，就可以实现泵的功能，进而有效的简化了其控制电路的结构，进而简化了其结构，而且通过采用第一活塞腔体13和第二活塞腔体20的双腔体结构，大大的提高了其泵的效率。
进一步的，所述供电组件包括对称安装在固定架1上第一碳刷式触带17和第二碳刷式触带21，所述第一碳刷式触带17与线圈19的第一引线动触点18构成滑动接触配合；所述第二碳刷式触带21与线圈19的第二引线动触点22构成滑动接触配合；所述第一碳刷式触带17和第二碳刷式触带21与电源装置相连。通过上述结构的供电组件能够保证电磁铁16在往复运动过程中，实现其不间断供电。
进一步的，所述换向组件包括对称安装在固定架1侧壁上的第一到位传感器3和第二到位传感器6，所述第一到位传感器3与设置在电磁铁16上的第一外伸触脚4相配合，并检测电磁铁16的到位信号；所述第二到位传感器6与设置在电磁铁16上的第二外伸触脚5相配合，并检测电磁铁16的到位信号；所述第一到位传感器3和第二到位传感器6与供电组件相连，并控制线圈19的电流反向交替流通，以改变电磁铁16的磁极。通过上述的换向组件能够实现线圈电流的反向，进而实现活塞杆15的往复移动。
进一步的，所述活塞杆15的两端都安装有用于和第一活塞腔体13以及第二活塞腔体20相配合的密封圈14。通过采用上述结构的密封圈14能够对活塞腔体进行有效的密封。
进一步的，所述单向阀组结构包括密封端盖12，两个所述密封端盖12分别与第一活塞腔体13和第二活塞腔体20相连通，在密封端盖12的内部加工有第一油孔8和第二油孔11，所述第一油孔8上连接有第一单向阀9，所述第二油孔11上连接有第二单向阀10。通过采用上述结构的单向阀组结构保证了能够实现交替的进油和出油，当活塞腔体的体积增大时，此时其内部的压强减少，进而通过第一单向阀9进油，当其体积减少时，收到压缩时，将通过第二油孔11排油，最终驱动执行机构。
进一步的，所述第一永磁铁2和第二永磁铁7采用烧结型钕铁硼磁铁或超导型电磁铁。通过采用上述结构的烧结型钕铁硼磁铁，其密度7.5g/cm3，每千克钕铁硼磁铁能产生的吸引或排斥力可以达到680kg，进而保证了泵的功率。
进一步的，所述电磁铁16采用电磁铁或超导型电磁铁；所述第一永磁铁2和第二永磁铁7相对端面的磁极相同。其磁极形式为：S/N-N/S或N/S- S/N，通过上述的相同磁极配合进而能够与电磁铁16相配合，实现其往复移动。
进一步的，所述第一单向阀9与用于提供液压油的储油箱相连通，所述第二单向阀10与执行机构相连。通过采用上述结构的单向阀配合能够实现其液压油的交替。
进一步的，所述第一到位传感器3和第二到位传感器6采用光电传感器或者磁感应传感器。通过采用上述结构的第一到位传感器3和第二到位传感器6能够实现线圈19的电流反向。
实施例2：
任意一项所述电磁液压泵的控制方法，启动电源装置，通过电源装置给电磁铁16供电，电磁铁16通电之后在其两端形成磁极，此时电磁铁16将与第一永磁铁2和第二永磁铁7分别产生吸合力和排斥力，进而驱动活塞杆15在第一活塞腔体13和第二活塞腔体20内部滑动，当其对第一活塞腔体13进行压缩时，其体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀10排出，进而驱动执行机构，而此时第二活塞腔体20的体积增大，压强减少，进而通过第一单向阀9将液压油吸入到第二活塞腔体20内部；活塞杆15继续向第一活塞腔体13的一端移动，当第一外伸触脚4移动到第一到位传感器3时，第一到位传感器3将检测到电磁铁16的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈19的电流反向，以改变电磁铁16的磁极，进而使得电磁铁16向反向运动，此时第一活塞腔体13的体积增大，通过第一单向阀9将油箱的液压油吸入到第一活塞腔体13内部，而第二活塞腔体20体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀10排出，进而驱动执行机构，当第二外伸触脚5移动到第二到位传感器6时，第二到位传感器6将检测到电磁铁16的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈19的电流反向，以改变电磁铁16的磁极，进而使得电磁铁16向反向运动，进而重复上述的往复运动过程，最终实现泵油的目的。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.电磁液压泵，其特征在于：它包括固定架（1），所述固定架（1）的内部两端分别固定安装有第一永磁铁（2）和第二永磁铁（7），在第一永磁体（14）和第二永磁铁（7）的中心孔位置通过滑动配合安装有活塞杆（15），所述活塞杆（15）的中间部位固定安装有电磁铁（16），所述电磁铁（16）上缠绕有线圈（19），所述线圈（19）的引线与供电组件相连，所述供电组件与用于控制电流交替反向的换向组件相连；所述活塞杆（15）的两端分别与第一永磁铁（2）和第二永磁铁（7）的腔体构成第一活塞腔体（13）和第二活塞腔体（20）；所述第一活塞腔体（13）和第二活塞腔体（20）的末端都设置有用于进油和出油的单向阀组结构。
2.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述供电组件包括对称安装在固定架（1）上第一碳刷式触带（17）和第二碳刷式触带（21），所述第一碳刷式触带（17）与线圈（19）的第一引线动触点（18）构成滑动接触配合；所述第二碳刷式触带（21）与线圈（19）的第二引线动触点（22）构成滑动接触配合；所述第一碳刷式触带（17）和第二碳刷式触带（21）与电源装置相连。
3.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述换向组件包括对称安装在固定架（1）侧壁上的第一到位传感器（3）和第二到位传感器（6），所述第一到位传感器（3）与设置在电磁铁（16）上的第一外伸触脚（4）相配合，并检测电磁铁（16）的到位信号；所述第二到位传感器（6）与设置在电磁铁（16）上的第二外伸触脚（5）相配合，并检测电磁铁（16）的到位信号；所述第一到位传感器（3）和第二到位传感器（6）与供电组件相连，并控制线圈（19）的电流反向交替流通，以改变电磁铁（16）的磁极。
4.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述活塞杆（15）的两端都安装有用于和第一活塞腔体（13）以及第二活塞腔体（20）相配合的密封圈（14）。
5.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述单向阀组结构包括密封端盖（12），两个所述密封端盖（12）分别与第一活塞腔体（13）和第二活塞腔体（20）相连通，在密封端盖（12）的内部加工有第一油孔（8）和第二油孔（11），所述第一油孔（8）上连接有第一单向阀（9），所述第二油孔（11）上连接有第二单向阀（10）。
6.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述第一永磁铁（2）和第二永磁铁（7）采用烧结型钕铁硼磁铁。
7.根据权利要求1所述的电磁液压泵，其特征在于：所述电磁铁（16）采用超导型电磁铁；所述第一永磁铁（2）和第二永磁铁（7）相对端面的磁极相同。
8.根据权利要求5所述的电磁液压泵，其特征在于：所述第一单向阀（9）与用于提供液压油的储油箱相连通，所述第二单向阀（10）与执行机构相连。
9.根据权利要求3所述的电磁液压泵，其特征在于：所述第一到位传感器（3）和第二到位传感器（6）采用光电传感器。
10.权利要求1-9任意一项所述电磁液压泵的控制方法，其特征在于：启动电源装置，通过电源装置给电磁铁（16）供电，电磁铁（16）通电之后在其两端形成磁极，此时电磁铁（16）将与第一永磁铁（2）和第二永磁铁（7）分别产生吸合力和排斥力，进而驱动活塞杆（15）在第一活塞腔体（13）和第二活塞腔体（20）内部滑动，当其对第一活塞腔体（13）进行压缩时，其体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀（10）排出，进而驱动执行机构，而此时第二活塞腔体（20）的体积增大，压强减少，进而通过第一单向阀（9）将液压油吸入到第二活塞腔体（20）内部；活塞杆（15）继续向第一活塞腔体（13）的一端移动，当第一外伸触脚（4）移动到第一到位传感器（3）时，第一到位传感器（3）将检测到电磁铁（16）的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈（19）的电流反向，以改变电磁铁（16）的磁极，进而使得电磁铁（16）向反向运动，此时第一活塞腔体（13）的体积增大，通过第一单向阀（9）将油箱的液压油吸入到第一活塞腔体（13）内部，而第二活塞腔体（20）体积减小，会将其内部的液压油通过第二单向阀（10）排出，进而驱动执行机构，当第二外伸触脚（5）移动到第二到位传感器（6）时，第二到位传感器（6）将检测到电磁铁（16）的到位信号，进而将其传递给控制器，通过控制器控制线圈（19）的电流反向，以改变电磁铁（16）的磁极，进而使得电磁铁（16）向反向运动，进而重复上述的往复运动过程，最终实现泵油的目的。
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