CN114753984B - 泵送机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土泵送技术领域，具体涉及一种泵送机构。其中，电磁动力缸包括缸筒、活塞组件以及供磁组件。活塞组件包括线性滑移伸入缸筒的筒腔内的动力活塞端，动力活塞端上设有磁感应驱动件。供磁组件用于在筒腔内形成筒腔内磁场。通电状态下的磁感应驱动件能够在筒腔内磁场中驱动动力活塞端沿轴向线性移动。该电磁动力缸中的磁感应驱动件在安培力的作用下带动活塞杆线性往复移动，如此可将其替换油缸作为泵送机构的驱动构件以泵送物料，避免采用油缸驱动所带来的一系列问题。

Description

泵送机构

技术领域

本发明属于泵送技术领域，具体地，涉及一种泵送机构。

背景技术

在现有的混凝土泵送设备中，采用油缸作为混凝土泵送设备泵送混凝土的驱动构件，然而，通过油缸驱动作业存在一些难以避免的问题，例如，油缸的动力受限于液压油泵功率、油缸作业时易产生油污污染、油缸产生的磨屑会随液压油进入液压系统从而减损液压元件的寿命。为了避免油缸驱动所带来的一系列问题，亟需一种不同的驱动构件替换油缸。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种泵送机构，该电磁动力缸中的磁感应驱动件在安培力的作用下带动活塞杆线性往复移动，如此可将其替换油缸作为泵送机构的驱动构件以泵送物料。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种电磁动力缸，该电磁动力缸包括：

缸筒；

活塞组件，包括线性滑移伸入缸筒的筒腔内的动力活塞端，动力活塞端上设有磁感应驱动件；以及

供磁组件，用于在筒腔内形成筒腔内磁场；

其中，通电状态下的磁感应驱动件能够在筒腔内磁场中驱动动力活塞端沿轴向线性移动。

可选地，筒腔内磁场的磁场方向与缸筒的轴向垂直，通电状态下的磁感应驱动件的电流方向、磁场方向以及缸筒的轴向彼此垂直。

可选地，磁场方向为缸筒的第一径向方向，电流方向为与第一径向方向垂直的第二径向方向。

可选地，筒腔内磁场沿缸筒的轴向布满筒腔。

可选地，动力活塞端包括缸筒活塞和与缸筒活塞相连的活塞杆内端，磁感应驱动件设置于活塞杆内端的周壁外侧。

可选地，活塞杆内端的周壁外侧设有多个磁感应驱动件，多个磁感应驱动件关于活塞杆内端的中心轴线对称布置。

可选地，磁感应驱动件包括多条沿活塞杆内端的轴向排布的弧形导线段，弧形导线段沿周向布置于活塞杆内端的外周壁上。

可选地，供磁组件包括位于缸筒的周壁外侧且关于缸筒的中心轴线对称布置的第一磁体以及第二磁体，第一磁体与第二磁体朝向彼此的磁极相异。

可选地，供磁组件包括磁体对，磁体对包括设置于动力活塞端的周壁外侧的第三磁体以及设置于缸筒的周壁外侧的第四磁体，第三磁体的长度小于第四磁体的长度，第三磁体与第四磁体朝向彼此的磁极相异，磁感应驱动件位于第三磁体与第四磁体之间。

可选地，供磁组件包括多个磁体对，多个磁体对关于动力活塞端的中心轴线对称布置。

可选地，对称布置的两个磁体对中的两个第三磁体朝向彼此的磁极相异。

可选地，供磁组件包括沿轴向外绕于缸筒的周壁上的供磁导电线圈，供磁导电线圈包括沿缸筒的轴向延伸且关于缸筒的中心轴线对称布置的第一轴向延伸导线段和第二轴向延伸导线段，轴向延伸导线段沿缸筒的周向均匀间隔布置。

本发明第二方面提供了一种泵送机构，该泵送机构包括上述的电磁动力缸。

在本发明提供的电磁动力缸中，通电状态下的磁感应驱动件在筒腔内磁场的作用下产生安培力，在安培力的作用下使得动力活塞端在筒腔内线性移动，如此可将该电磁动力缸作为泵送机构的驱动构件以替换油缸，如此以避免采用油缸驱动所带来的一系列问题(如液压油泵功率限制、环保、液压系统故障等问题)。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的实施例提供的一种泵送机构的剖视图

图2为图1中的泵送机构的局部放大图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为根据本发明的另一实施例提供的局部剖视图；

图5为根据本发明的另一实施例提供的局部剖视图；

图6为根据本发明的另一实施例提供的局部剖视图。

附图标记说明：10、缸筒；11、筒腔；20、活塞组件；21、动力活塞端；211、磁感应驱动件；212、缸筒活塞；30、供磁组件；31、第一磁体；32、第二磁体；33、第三磁体；34、第四磁体；35、供磁导电线圈；351、第一轴向延伸导线段；352、第二轴向延伸导线段；40、驱动端；50、砼缸；60、水箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。

图1为根据本发明的实施例提供的一种泵送机构的剖视图。图2为图1中的泵送机构的局部放大图。如图1和图2所示，本发明的示例性实施例中第一方面提供了一种电磁动力缸，该电磁动力缸包括缸筒10、活塞组件20以及供磁组件30。活塞组件20包括线性滑移伸入缸筒10的筒腔11内的动力活塞端21。动力活塞端21上设有磁感应驱动件211。供磁组件30用于在筒腔11内形成筒腔内磁场。其中，通电状态下的磁感应驱动件211能够在筒腔内磁场中驱动动力活塞端21沿轴向线性移动。

具体地，磁感应驱动件211为具有导电性能的导电体，通电状态下的磁感应驱动件211有电流流过，因此，通电状态下的磁感应驱动件211在筒腔内磁场的作用下产生安培力，在安培力的作用下使得动力活塞端21在筒腔11内线性移动，如此可将该电磁动力缸作为泵送机构的驱动构件以替换油缸，如此以避免采用油缸驱动所带来的一系列问题，例如液压油泵功率限制、环保、液压系统故障等问题。

在本发明的实施例中，筒腔内磁场的磁场方向与缸筒10的轴向垂直，通电状态下的磁感应驱动件211的电流方向、磁场方向以及缸筒10的轴向彼此垂直。根据左手定则，如此才能使得磁感应驱动件211受到轴向安培力，使得动力活塞端21沿轴向线性移动。

另外，在本发明的实施例中，筒腔内磁场沿缸筒10的轴向布满筒腔11，如此保证动力活塞端21能够从缸筒10的轴向始端移动到轴向尾端，保证作业行程。可以理解地，改变磁感应驱动件211的电流方向即可改变磁感应驱动件211的轴向安培力的方向，因此，可在动力活塞端21靠近缸筒10的轴向始端或轴向尾端时，改变磁感应驱动件211的电流方向以使得磁感应驱动件211受到的轴向安培力反转方向，从而使得动力活塞端21在筒腔11内线性往复移动。当然，合理设置在安培力反转方向的时刻，能够动力活塞端21直接冲击缸筒10的轴向两端，起到一定的缓冲作用。另外，改变磁感应驱动件211的电流大小，能够改变轴向安培力的大小，从而改变动力活塞端21的移动速度。

由于本实施例中的磁场方向与缸筒10的轴向垂直，图4为根据本发明的另一实施例提供的局部剖视图，如图4所示，在一种可选的实施例中，磁场方向为缸筒10的第一径向方向，电流方向为与第一径向方向垂直的第二径向方向。如此设置，能够使得磁感应驱动件211收到轴向驱动力。

为了形成第一径向方向的筒腔内磁场，供磁组件30包括位于缸筒10的周壁外侧且关于缸筒10的中心轴线对称布置的第一磁体31以及第二磁体32，第一磁体31与第二磁体32朝向彼此的磁极相异。

具体而言，第一磁体31与第二磁体32朝向彼此的磁极相异，如图4所示，在图示实施例中，第一磁体31靠近缸筒10的周壁一侧为N极，第二磁体32靠近缸筒10的周壁一侧为S极，如此即可在筒腔11内形成有第一磁体31指向第二磁体32的筒腔内磁场，即第一径向方向的筒腔内磁场。通电状态下的磁感应驱动件211中的电流方向为第二径向(图示实施例为垂直向上方向)，第二径向与第一径向垂直，第二径向也与轴向垂直，根据左手定则，磁感应驱动件211受到轴向向里(图示为垂直于纸面向里)的轴向安培力。

在图示实施例中，第一磁体31和第二磁体32均为弧形永磁铁，但不局限于此，例如，第一磁体31和第二磁体32均为电磁铁；或者，第一磁体31和第二磁体32中的一者为永磁铁，另一者为电磁铁。

需要说明的是，在第一磁体31和第二磁体32均为电磁铁的情况下，通过改变第一磁体31和第二磁体32的极性从而改变磁场方向也能够达到反转轴向安培力的方向，如此以使动力活塞端21换向。

可以理解地，筒腔内磁场的磁场方向与缸筒10的轴向垂直具有多种情况。图5为根据本发明的另一实施例提供的局部剖视图。如图5所示，在另一种可选的实施例中，供磁组件30形成以活塞杆为中心朝四周径向辐射的筒腔内磁场，尽管磁场方向不统一，但是磁场方向均与缸筒10的轴向垂直。

为了形成以活塞杆为中心朝四周径向辐射的筒腔内磁场，供磁组件30包括磁体对，磁体对包括设置于动力活塞端21的周壁外侧的第三磁体33以及设置于缸筒10的周壁外侧的第四磁体34，第三磁体33的长度小于第四磁体34的长度，第三磁体33与第四磁体34朝向彼此的磁极相异，磁感应驱动件211位于第三磁体33与第四磁体34之间。

如图5所示，在图示实施例中，磁体对由第三磁体33以及第四磁体34组成，第三磁体33与第四磁体34均为弧形永磁体，第三磁体33的弧长小于第四磁体34，第三磁体33与第四磁体34朝向彼此的磁极相异。例如，第四磁体34靠近磁感应驱动件211的一侧为N极，第三磁体33靠近磁感应驱动件211的一侧为S极，如此形成由第四磁体34向第三磁体33辐射的筒腔内磁场。在图示实施例中，磁感应驱动件211也呈弧形，通电状态下具有沿周向向上流通的电流，保证电流方向、磁场方向及轴向彼此垂直，从而产生沿轴向向里(图示为垂直于纸面向里)的轴向安培力。

进一步地，供磁组件包括多个磁体对，多个磁体对关于动力活塞端21的中心轴线对称布置。具体地，对称布置的两个磁体对中的两个磁感应驱动件211也关于中心轴线对称布置，因此对称布置的两个磁感应驱动件211均受到轴向安培力的情况下，能够避免动力活塞端21的径向同一侧集中受力以导致缸筒活塞212的一侧发生偏磨。通过控制磁感应驱动件211的电流方向能够使得不同的磁感应驱动件211上的轴向安培力朝向相同，以保证动力活塞端21具有同向的轴向安培力。优选地，磁体对沿缸筒10的周向均匀间隔布置，如此在动力活塞端21形成沿周向均匀间隔分布的轴向安培力，保证动力活塞端21受力均匀。

进一步地，对称布置的两个磁体对中的两个第三磁体33朝向彼此的磁极相异。如图6所示，因为磁极相异两个第三磁体33相吸，从而便于将第三磁体33安装于动力活塞端21的周壁上。

当然，为了形成呈辐射状的筒腔内磁场的实施例并不局限于上述实施例，如图3所示，在另一种可选的实施例中，供磁组件30包括沿轴向外绕于缸筒10的周壁上的供磁导电线圈35，供磁导电线圈35包括沿缸筒10的轴向延伸且关于缸筒10的中心轴线对称布置的第一轴向延伸导线段351和第二轴向延伸导线段352，轴向延伸导线段沿缸筒10的周向均匀间隔布置。

具体地，导电线从缸筒10的轴向始端沿轴向延伸至轴向尾端后形成第一轴向延伸导线段351，接着沿径向弯折后再从轴向尾端沿轴向延伸至轴向始端后形成第二轴向延伸导线段352，如此以形成供磁导电线圈35。如图3所示，在图实施例中，第一轴向延伸导线段351中的电流方向为轴向朝外(垂直于纸面朝外)，第二轴向延伸导线段352中的电流方向为轴向朝内(垂直于纸面朝内)，根据右手定则可知，供磁导电线圈35能够形成径向筒腔内磁场。进一步地，轴向延伸导线段沿缸筒10的周向均匀间隔布置，换言之，供磁导电线圈35沿周向均匀间隔布置，如此即可形成呈辐射状的筒腔内磁场。

在本发明的实施例中，动力活塞端21包括缸筒活塞212和与缸筒活塞212相连的活塞杆内端，磁感应驱动件211设置于活塞杆内端的周壁外侧。

需要说明的是，磁感应驱动件211并不局限安装于活塞杆内端的外周壁上，例如，缸筒活塞212的周壁上沿周向环绕设有活塞环槽，磁感应驱动件211也可设置于活塞环槽内。但是，动力活塞端21的安装空间有限，活塞杆与缸筒10的周壁之间的间隙更大，为了便于安装，也避免磁感应驱动件211与缸筒10的内壁发生滑动摩擦，磁感应驱动件211优选设置于活塞杆内端的周壁外侧。

进一步地，活塞杆内端的周壁外侧设有多个磁感应驱动件211，多个磁感应驱动件211关于活塞杆内端的中心轴线对称布置。具体地，对称布置的两个磁感应驱动件211均受到轴向安培力的情况下，能够避免动力活塞端21的径向同一侧集中受力以导致缸筒活塞212的一侧发生偏磨。在多个磁感应驱动件211均受到相同方向的轴向安培力的情况下，使得动力活塞端21受到更大的驱动力。优选地，多个磁感应驱动件211沿周向均匀间隔布置，保证电流方向与磁场方向垂直即可使得其受到的轴向安培力也是沿周向均匀间隔布置，保证动力活塞端21受力均匀。

在本发明的实施例中，磁感应驱动件211包括多条沿活塞杆内端的轴向排布的弧形导线段，弧形导线段沿周向布置于活塞杆内端的外周壁上。

具体地，在本实施例中，磁感应驱动件211为沿轴向排布的弧形导线段排，位于同一个弧形导线段排中的所有弧形导线段并联，换言之，位于同一个弧形导线段排中所有弧形导线段的电流方向相同，如此才能保证弧形导线段排的轴向安培力方向相同。

当然，磁感应驱动件211并不局限与上述实施例，磁感应驱动件211还可为能够导电的金属片，例如，黄铜片或银片等，仅需保证通电状态下其电流方向、磁场方向以及轴向彼此垂直即可。需要说明的是，磁感应驱动件211可通过预埋在活塞杆中的连接导线与缸筒10外的供电装置相连，如此以为磁感应驱动件211提供电流，在此不作详细说明。

本发明的示例性实施例中第二方面提供了一种泵送机构，该泵送机构包括了上述的电磁动力缸。该泵送机构包括与电磁动力缸相互作用或独立于电磁动力缸的其它构件。如图1所示，例如，该泵送机构还包括砼缸50以及水箱60，电磁动力缸的活塞杆外端为驱动端40并线性滑移地伸入于砼缸50内，通过控制磁感应驱动件211的电流方向使得动力活塞端21线性往复移动，因而带动驱动端40也在砼缸50内线性往复移动，从而实现将混凝土泵入或泵出砼缸50。另外，水箱60连接在电磁动力缸与砼缸50之间，如此吸收驱动端40的摩擦热量。

可以理解地，由于该泵送机构采用了上述的电磁动力缸，显然具备由上述的电磁动力缸所带来的所有有益效果，在此不做一一赘述。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种泵送机构，其特征在于，所述泵送机构包括电磁动力缸，所述电磁动力缸包括：

缸筒（10）；

活塞组件（20），包括线性滑移伸入所述缸筒（10）的筒腔（11）内的动力活塞端（21），所述动力活塞端（21）包括缸筒活塞（212）和与所述缸筒活塞（212）相连的活塞杆内端，所述活塞杆内端的周壁外侧设有多个磁感应驱动件（211），所述磁感应驱动件（211）为沿轴向排布的弧形导线段排，位于同一个弧形导线段排中的所有弧形导线段并联，位于同一个弧形导线段排中的所有弧形导线段的电流方向相同，多条所述弧形导线段沿周向布置于所述活塞杆内端的外周壁上；以及

供磁组件（30），用于在所述筒腔（11）内形成以活塞杆为中心朝四周径向辐射的筒腔内磁场；

其中，通电状态下的所述磁感应驱动件（211）能够在所述筒腔内磁场中驱动所述动力活塞端（21）沿轴向线性移动。

2.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述筒腔内磁场的磁场方向与所述缸筒（10）的轴向垂直，通电状态下的所述磁感应驱动件（211）的电流方向、所述磁场方向以及所述缸筒（10）的轴向彼此垂直。

3.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述筒腔内磁场沿所述缸筒（10）的轴向布满所述筒腔（11）。

4.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，多个所述磁感应驱动件（211）关于所述活塞杆内端的中心轴线对称布置。

5.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述供磁组件（30）包括磁体对，所述磁体对包括设置于所述动力活塞端（21）的周壁外侧的第三磁体（33）以及设置于所述缸筒（10）的周壁外侧的第四磁体（34），所述第三磁体（33）的长度小于所述第四磁体（34）的长度，所述第三磁体（33）与所述第四磁体（34）朝向彼此的磁极相异，所述磁感应驱动件（211）位于所述第三磁体（33）与所述第四磁体（34）之间。

6.根据权利要求5所述的泵送机构，其特征在于，所述供磁组件（30）包括多个所述磁体对，多个所述磁体对关于所述动力活塞端（21）的中心轴线对称布置。

7.根据权利要求6所述的泵送机构，其特征在于，对称布置的两个所述磁体对中的两个所述第三磁体（33）朝向彼此的磁极相异。

8.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述供磁组件（30）包括沿轴向外绕于所述缸筒（10）的周壁上的供磁导电线圈（35），所述供磁导电线圈（35）包括沿所述缸筒（10）的轴向延伸且关于所述缸筒（10）的中心轴线对称布置的第一轴向延伸导线段（351）和第二轴向延伸导线段（352），所述第一轴向延伸导线段（351）和所述第二轴向延伸导线段（352）沿所述缸筒（10）的周向均匀间隔布置。

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