CN115362316A - 电动操作的往复式泵 - Google Patents

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保罗·W·希切尔
布赖恩·W·科恩
雅各布·D·希金斯
本杰明·J·帕尔
大卫·L·费尔
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Abstract

一种电动操作的往复式泵，包括具有定子(28)和转子的(30)的电马达(22)。所述转子(30)被连接到流体移位构件(20a；20b)以驱动流体移位构件(20a；20b)的轴向往复运动。驱动机构(24)接收来自转子(30)的旋转输出并向流体移位构件(20a；20b)提供线性输入。所述驱动机构(24)包括螺杆(92)和多个滚动元件(98)，所述螺杆被连接到所述流体移位构件(20a；20b)并与所述转子(30)同轴地设置，所述多个滚动元件(98)被设置在所述螺杆(92)与所述转子(30)之间。

Description

电动操作的往复式泵
相关申请的交叉引用
本申请要求保护于2020年3月31日递交的标题为“ELECTRICALLY OPERATEDDISPLACEMENT PUMP(电动操作的往复式泵)”的美国临时申请号63/002,674的优先权，所述美国临时申请的公开内容的全部内容由此通过引用并入。
背景技术
本公开涉及正往复式泵，并且更特别地一种用于正往复式泵的驱动系统。
正往复式泵以选定流率排出过程流体。在通常的往复式泵中，流体移位构件(通常是活塞或隔膜)泵送过程流体。
流体操作的双往复式泵通常地采用隔膜作为所述流体移位构件并且采用空气或液压流体作为工作流体来驱动所述流体移位构件。在气动操作的双往复式泵中，两个隔膜由轴联接，并且压缩空气是工作流体。压缩空气被施加到与相应隔膜相关的两个腔室中的一个腔室。当压缩空气被提供到第一腔室时，第一隔膜被驱动通过泵送冲程并且拉动第二隔膜通过抽吸冲程。当压缩空气被提供到第二腔室时，隔膜移动通过回行冲程。压缩空气的输送由空气阀控制，空气阀通常由隔膜机械驱动。一个隔膜被拉动，直到它使致动器切换空气阀为止。切换空气阀使压缩空气从第一腔室排放到大气中，并将新鲜的压缩空气引入第二腔室，从而引起相应的隔膜的往复运动。
双往复式泵也可以被机械地操作，这样泵就不需要使用工作流体。在这种情况下，马达被操作性地连接到流体移位构件以驱动往复运动。齿轮系被设置在马达与连接流体移位构件的轴之间，以确保泵在泵送期间能够提供足够的扭矩。马达和齿轮系被设置在泵的主体之外。
发明内容
根据本公开的一个方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件。所述驱动机构将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。所述驱动机构包括螺杆和多个滚动元件，所述螺杆被连接到所述流体移位构件，所述多个滚动元件被设置在所述螺杆与所述转子之间。所述螺杆与所述转子被同轴地设置。所述多个滚动元件相对于所述转子支撑所述螺杆并沿轴向驱动所述螺杆。
根据本公开的另一方面，一种泵送的方法，包括：驱动电马达的转子的旋转；使螺杆轴沿第一轴向方向线性地移位，使得所述螺杆轴驱动附接至所述螺杆轴的第一端的第一流体移位构件通过第一抽吸冲程和第一泵送冲程中的一个，其中所述螺杆与所述转子同轴并且由设置在所述转子与所述螺杆轴之间的多个滚动元件支撑；以及通过所述多个滚动元件，使所述螺杆轴沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向线性地移位。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述泵壳体接界，使得防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转；以及驱动机构，所述驱动机构被连接到所述电马达的转子并被连接到所述流体移位构件，并且所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件。所述螺杆向所述流体移位构件提供线性输入。所述螺杆与所述流体移位构件接界，使得防止所述螺杆相对于所述流体移位构件旋转。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中并且包括定子和转子，所述转子能够绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成在所述泵轴线上往复运动以泵送流体；以及驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子并被连接到所述流体移位构件，并且所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。所述流体移位构件在第一接界处与所述泵壳体接界。所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆在第二接界处被连接到所述流体移位构件。所述第一接界和所述第二接界防止所述螺杆绕所述泵轴线并相对于所述流体移位构件和所述泵壳体旋转。
根据本公开的又一方面，一种具有电马达的双隔膜泵，包括：壳体；电马达，所述电马达包括定子和转子，其中所述转子被配置成旋转以产生旋转输入；螺杆，所述螺杆接收所述旋转输入并将所述旋转输入转换成线性输入；第一隔膜和第二隔膜。所述螺杆位于所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，并且所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个接收所述线性输入，使得所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个往复运动以泵送流体。所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个被所述壳体旋转固定。所述第一隔膜和第二隔膜相对于所述螺杆被旋转固定，使得尽管有所述旋转输入，但由于将所述螺杆旋转固定的第一隔膜和第二隔膜而防止所述螺杆旋转。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中，所述电马达包括定子和转子，其中所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成通过所述流体移位构件的线性地往复运动来泵送流体；以及驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件。所述流体移位构件与所述泵壳体接界，使得防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转。所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件，并且所述驱动机构被配置成接收来自所述转子的旋转输出并将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入以使所述流体移位构件线性地往复运动。由于所述螺杆与所述泵壳体之间的接界，防止所述螺杆由于所述旋转输出而旋转。
根据本公开的又一方面，一种通过往复泵来泵送流体的方法，包括：通过电马达的定子来驱动所述电马达的所述转子的旋转；通过所述定子的旋转，使与所述转子同轴地设置的螺杆轴沿泵轴线往复运动，所述螺杆轴驱动流体移位构件通过抽吸冲程和泵送冲程；通过所述流体移位构件与所述泵壳体之间的接界来防止所述流体移位构件相对于所述泵的泵壳体旋转；以及通过所述螺杆轴与所述流体移位构件之间的第一接界和第二接界来防止所述螺杆轴绕所述轴线旋转。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中并且包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体；以及螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件。所述螺杆操作性地连接到所述转子，使得所述转子的旋转驱动所述螺杆沿泵轴线线性地移位。所述螺杆包括轴本体和润滑剂通路，所述润滑剂通路延伸通过所述轴本体并被配置成向所述螺杆与所述转子之间的接界提供润滑剂。
根据本公开的又一方面，一种润滑电动往复式泵的方法，包括：通过延伸通过螺杆轴的润滑剂通路，向介于所述螺杆轴与所述泵的泵马达的转子之间的接界或界面提供润滑剂，其中所述螺杆轴与所述转子被同轴地设置。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达至少部分地被设置在泵壳体中并且包括定子和转子；以及第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一流体移位构件提供线性往复输入。所述第一流体移位构件将设置在所述第一流体移位构件的第一侧上的第一过程流体腔室与设置在所述第一流体移位构件的第二侧上的第一冷却腔室流体地分离。所述第一流体移位构件同时泵送过程流体通过所述第一过程流体腔室并且泵送空气通过所述第一冷却腔室。
根据本公开的又一方面，一种具有电马达的双隔膜泵，包括：壳体；电马达，所述电马达包括定子和转子，其中所述转子被配置成旋转以产生旋转输入；第一隔膜，所述第一隔膜被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一隔膜提供线性往复输入；以及第二隔膜，所述第二隔膜被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第二隔膜提供线性往复输入。所述第一隔膜将设置在所述第一隔膜的第一侧上的第一过程流体腔室与设置在所述第一隔膜的第二侧上的第一冷却腔室流体地分离。所述第二隔膜将设置在所述第二隔膜的第一侧上的第二过程流体腔室与设置在所述第二隔膜的第二侧上的第二冷却腔室流体地分离。所述第一隔膜和所述第二隔膜沿第一方向和第二方向往复运动。随着所述第一隔膜沿第一方向移动，所述第一隔膜同时执行所述过程流体的泵送冲程和所述空气的抽吸冲程。随着所述第二隔膜沿所述第一方向移动，所述第二隔膜同时执行所述过程流体的抽吸冲程和所述空气的泵送冲程。随着所述第一隔膜沿第二方向移动，所述第一隔膜同时执行所述空气的泵送冲程和所述过程流体的抽吸冲程。随着所述第二隔膜沿所述第二方向移动，所述第二隔膜同时执行所述过程流体的抽吸冲程和所述空气的泵送冲程。
根据本公开的又一方面，一种冷却电动操作的隔膜泵的方法，包括：通过具有配置成绕泵轴线旋转的转子的电马达来驱动第一流体移位构件和第二流体移位构件的往复运动，其中所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件与所述转子同轴地设置并且通过驱动机构被连接至所述转子；通过所述第一流体移位构件，将空气吸入所述泵的冷却回路的第一冷却腔室中，所述第一冷却腔室被设置在所述第一流体移位构件与所述转子之间；从第一冷却腔室向设置在所述第二流体移位构件与所述转子之间的第二冷却腔室泵送空气；以及通过所述第二流体移位构件将所述空气驱动离开所述第二马达腔室以从所述冷却回路排出所述空气。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括转子和绕所述转子延伸的定子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件；以及位置传感器，所述位置传感器被设置在所述转子附近，所述位置传感器被配置成感测所述转子的旋转并向控制器提供数据。所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入；以及控制器。所述控制器被配置调节(提供)给所述电马达的电流，使得所述转子在所述泵处于泵送状态和停转状态两者时向所述驱动机构施加扭矩。在所述泵送状态下，所述转子将扭矩施加到所述驱动机构并绕所述泵轴线旋转，从而使所述流体移位构件向过程流体施加力并沿所述泵轴线沿轴向移位。在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述泵轴线旋转，使得所述流体移位构件向所述过程流体施加力并且不沿轴向移位。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；以及通过控制器调节所述电马达的定子的电流，使得旋转力在泵送状态和停转状态期间被施加到所述转子。在所述泵送状态下，所述转子将扭矩施加到所述驱动机构并绕所述泵轴线旋转，从而使所述流体移位构件向过程流体施加力并沿所述泵轴线沿轴向移位。在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述泵轴线旋转，使得所述流体移位构件向所述过程流体施加力并且不沿轴向移位。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：向电马达提供电流，所述电马达被设置在泵轴线上并且被连接至流体移位构件，所述流体移位构件被配置成沿所述泵轴线往复运动；和通过控制器来调节(提供)给所述电马达的电流，以将由所述泵输出的压力控制到目标压力。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件；以及控制器。所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。所述控制器被配置成使待提供给所述定子的电流驱动所述转子的旋转，从而驱动所述流体移位构件的往复运动；调节(提供)给所述电马达的电流，以将由所述泵输出的压力控制到目标压力。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线驱动流体移位构件的往复运动，所述流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；通过控制器来调节所述转子的旋转速度，由此直接控制所述流体移位构件的轴向速度，使得所述旋转速度等于或低于最大速度；通过所述控制器来调节提供给所述电马达的电流，使得被提供的电流等于或低于最大电流。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线驱动流体移位构件的往复运动，所述流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置，其中所述流体移位构件包括可变工作表面积；和通过控制器来改变提供给所述电马达的电流，使得在所述流体移位构件的泵送冲程开始时向所述电马达提供第一电流，并且在所述泵送冲程结束时向所述电马达提供第二电流，所述第二电流小于所述第一电流。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的双泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，其中所述转子被配置成产生旋转输入；控制器，所述控制器被配置成调节(提供)给所述电马达的电流；驱动机构，所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆延伸到所述转子内，并且所述驱动机构被配置成接收所述旋转输入并将所述旋转输入转换成所述螺杆的线性往复运动；第一流体移位构件；以及第二流体移位构件。所述转子沿第一方向的旋转驱动所述螺杆沿轴线沿第一方向线性地移动，并且所述转子沿第二方向的旋转驱动所述螺杆沿所述轴线沿第二方向线性地移动。所述螺杆位于所述第一流体移位构件与所述第二流体移位构件之间。当所述转子沿所述第一方向旋转时，所述螺杆使所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件沿所述轴线沿所述第一方向往复运动，并且当所述转子沿所述第二方向旋转时，所述螺杆使所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件沿所述轴线沿所述第二方向往复运动。当所述螺杆沿所述第一方向移动时，所述第一流体移位执行所述过程流体的泵送冲程，并且所述第二流体移位执行所述过程流体的抽吸冲程。当所述螺杆沿所述第二方向移动时，所述第一流体移位执行所述过程流体的抽吸冲程，并且所述第二流体移位执行所述过程流体的泵送冲程。所述控制器通过调节(提供)给所述马达的电流来调节所述过程流体的输出压力，使得所述转子旋转以使所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件往复运动以泵送所述过程流体，直到所述过程流体的压力使所述转子停转为止，而所述第一流体移位构件处于所述泵冲程中并且所述第二流体移位构件处于所述抽吸冲程中，即使在由所述控制器继续向所述电马达供应电流时也是如此，当所述过程流体的所述压力下降到足以使所述转子克服所述停转并恢复旋转时所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件恢复泵送。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；第二流体移位构件，所述第二流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子以及所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件，并且所述驱动机构包括螺杆并且被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件的线性输入；以及控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述泵。在所述起动模式期间，所述控制器被配置成使所述马达沿第一轴向方向驱动所述第一流体移位构件和第二流体移位构件；和基于所述控制器检测到所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的至少一个流体移位构件遇到第一停止时的第一电流尖峰，确定所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述至少一个流体移位构件的轴向位置。沿所述第一轴向方向移动所述第一流体移位构件和第二流体移位构件会使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的一个流体移位构件移动通过泵送冲程并且使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的另一个流体移位构件移动通过抽吸冲程。沿与所述第一轴向方向相反的第二流体移位构件移动所述第一流体移位构件和第二流体移位构件会使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述一个流体移位构件移动通过抽吸冲程并且使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述另一个流体移位构件移动通过泵送冲程。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件；以及控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述泵。所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。在所述起动模式期间，所述控制器被配置成使所述马达沿第一轴向方向驱动所述流体移位构件；基于所述控制器检测到所述流体移位构件遇到第一停止时的第一电流尖峰，确定所述流体移位构件的轴向位置。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线上的第一轴向方向驱动第一流体移位构件，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过控制器，基于所述控制器检测到由于所述第一流体移位构件遇到第一停止并且所述转子停止旋转而导致的电流尖峰，确定所述第一流体移位构件的轴向位置。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；当所述第一流体移位构件处于第一减速点时，通过控制器开始所述转子的减速，所述第一减速点被设置为与沿所述泵轴线的第一目标点相距第一轴向距离；通过所述控制器，基于第一停止点与第一目标点之间的第一轴向距离来确定第一调整因子，其中所述第一停止点是所述第一流体移位构件沿所述第一轴向方向停止移位的轴向位置；以及通过所述控制器，基于所述第一调整因子来管理冲程长度。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一流体移位构件提供线性往复输入；以及控制器。所述控制器被配置成：基于电流限制来调节(提供)给所述电马达的电流，从而调节由所述流体移位构件泵送的流体的输出压力；基于速度限制来调节所述转子的旋转速度，从而调节由所述流体移位构件泵送的流体的输出流率；以及基于由所述控制器接收的单个参数命令来设置电流限制和速度限制。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；通过控制器，基于电流限制来调节(提供)给所述电马达的定子的电流；通过所述控制器，基于速度限制来调节所述转子的速度；基于来自用户的单个输入来产生所述单个参数命令；以及通过所述控制器，基于由所述控制器接收的所述单个参数命令来设置所述电流限制和所述速度限制两者。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被操作性地连接至所述转子以被往复运动从而泵送流体；以及控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述马达。在所述泵送模式期间，所述控制器被配置成基于目标电流和目标速度来操作所述电马达。在所述起动模式期间，所述控制器被配置成基于小于所述目标速度的最大启动速度来操作所述电马达。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；通过控制器来调节(提供)给所述电马达的功率以控制在起动模式期间所述转子的实际速度，使得所述实际速度低于所述最大启动速度；通过控制器来调节(提供)给所述电马达的所述功率以控制在泵送模式期间所述转子的实际速度，使得所述实际速度低于目标速度。所述最大启动速度小于所述目标速度。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件通过泵送冲程，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式和第二操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程长度，使得在所述第二操作模式期间的冲程长度小于在所述第一操作模式期间的冲程长度。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件通过泵送冲程，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程，使得泵冲程发生在沿所述泵轴线的第一位移范围内；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程，使得所述泵冲程发生在沿所述泵轴线的第二位移范围内，其中所述第二位移范围是所述第一位移范围的子集。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被操作性地连接至所述转子以沿所述泵轴线被往复运动从而泵送流体；控制器，所述控制器被配置成在第一操作模式和第二操作模式下操作所述马达。在所述第一操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述流体移位构件的冲程长度，使得所述流体移位构件的泵冲程发生在沿所述泵轴线的第一位移范围内。在所述第二操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述流体移位构件的冲程长度，使得所述流体移位构件的所述泵冲程发生在沿所述泵轴线的第二位移范围内。所述第二位移范围具有比所述第一位移范围更小的轴向范围。
根据本公开的又一方面，一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达来驱动第一流体移位构件和第二流体移位构件的往复运动以泵送流体；和通过控制器来监测所述电马达的实际操作参数；以及通过所述控制器，基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误。
根据本公开的又一方面，一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；驱动器，所述驱动器被连接到所述转子，所述驱动器被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成线性输入；第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被连接至所述驱动器以由所述线性输入来驱动；以及控制器。所述控制器被配置成使待提供给所述定子的电流驱动所述转子的旋转，从而驱动所述流体移位构件的往复运动；监测所述电马达的实际操作参数；和基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误。
附图说明
图1A是电动操作的泵的主视等轴测视图。
图1B是电动操作的泵的后视等轴测视图。
图1C是电动操作的泵的示意框图。
图2是图示电动操作的泵的流路的示意框图。
图3A是电动操作的泵的分解后视等轴测视图。
图3B是电动操作的泵的一部分的分解前视等轴测视图。
图4A是沿图1B中的线A-A截取的截面图。
图4B是图4A中细节B的放大图。
图4C是沿图4A中C-C线截取的截面图。
图4D是沿图4B中的线D-D截取的截面图。
图5A是内部止回阀和端帽的等轴测视图。
图5B是电动操作的泵的一部分的放大截面图。
图6A是空气止回组件的分解图。
图6B是空气止回组件的内侧的等轴测视图。
图6C是安装到泵的空气止回组件的放大截面图。
图7是流体移位构件、流体盖、以及驱动机构的一部分的截面分解图。
图8A是电动操作的泵的等轴测视图。
图8B是图8A所示的电动操作的泵的等轴测视图，但其中移除了壳体盖。
图8C是图8A所示电动操作的泵的泵本体的等轴测视图。
图8D是沿图8A中的线D-D截取的截面图。
图8E是沿图8A中的线E-E截取的截面图。
图9A是电动操作的泵的部分分解等轴测视图。
图9B是流体移位构件与驱动机构之间的接界的分解截面图。
图9C是螺杆的端部的等轴测视图。
图10是示出防旋转接界的截面框图。
图11是示出防旋转接界的框图。
图12是示出电动操作的泵的马达和驱动机构的等轴测局部截面图。
图13是驱动机构的等轴测视图，其中移除了驱动螺母的一部分。
图14是驱动机构的等轴测视图，其中移除了驱动螺母的一部分。
图15是图13所示的驱动机构的等轴测视图，其中移除了驱动螺母的本体以示出滚动元件。
图16A是马达螺母的第一等轴测视图。
图16B是马达螺母的第二等轴测视图。
图17A是电动操作的泵的一部分的放大截面图。
图17B是转子的一部分的等轴测视图。
图18是电动操作的泵的一部分的放大截面图。
图19是电动操作的泵的框图。
图20A是图示相对于目标点的第一切换位置的框图。
图20B是图示相对于目标点的第二切换位置的框图。
图20C是图示相对于目标点的第三切换位置的框图。
图21是图示操作往复泵的方法的流程图。
图22是图示操作往复泵的方法的流程图。
图23是图示操作往复泵的方法的流程图。
图24是图示操作往复泵的方法的流程图。
图25A是转子组件的等轴测视图。
图25B是图25A的转子组件的分解图。
图25C是图25A的转子组件的截面图。
图26是转子组件的截面图。
图27是转子组件的截面图。
具体实施方式
图1A是电动操作的泵10的主视等轴测视图。图1B是泵10的后视等轴测视图。图1C是泵10的示意框图。图1A至图1C将被一起论述。泵10包括：入口歧管12；出口歧管14；泵本体16；流体盖18a、18b(在本文中统称为“流体盖18”)；流体移位构件20a、20b(在本文中统称为“流体移位构件20”)；马达22；驱动机构24；以及控制器26。马达22包括定子28和转子30。
泵本体16被设置在流体盖18a、18b之间。马达22被设置在泵本体16内并且与流体移位构件20同轴，如下文更详细地论述的。马达22是具有定子28和转子30的电马达。定子28包括电枢绕组并且转子30包括永磁体。转子30被配置成响应于通过定子28的电流(如直流(DC)信号和/或交流(AC)信号)而绕泵轴线PA-PA旋转。马达22是可逆马达，其中定子28可以使转子30沿两个旋转方向中的任一旋转方向旋转(例如，在顺时针方向与逆时针方向之间交替)。转子30通过驱动机构24连接到流体移位构件20，驱动机构24接收来自转子30的旋转输出并向流体移位构件20提供线性往复输入。流体移位构件20可以属于适合于将流体从入口歧管12泵送到出口歧管14的任何类型，诸如隔膜或活塞。虽然泵10被示出为包括两个流体移位构件20，但是应理解，泵10的一些示例包括单个流体移位构件20。此外，虽然两个流体移位构件20在本文中被示出为隔膜，但它们在各种其它实施例中也可以是活塞，并且本文提供的教导可以适用于活塞泵。
控制器26被操作性地连接到马达22以控制马达22的操作。示出了控制器26的用户接口27。在操作期间，电流信号被提供至定子28以使定子28驱动转子30的旋转。驱动机构24接收来自转子30的旋转输出并将所述旋转输出转换成线性输出以驱动流体移位构件20。在一些示例中，转子30沿第一旋转方向旋转以沿第一轴向方向驱动流体移位构件20以及沿第二旋转方向旋转以沿第二轴向方向驱动流体移位构件20。
驱动机构24通过交替的抽吸冲程和泵送冲程使流体移位构件20沿泵轴线PA-PA往复运动。在抽吸冲程期间，流体移位构件20将过程流体从入口歧管12吸入到至少部分地由流体盖18和流体移位构件20限定的过程流体腔室中。在泵送冲程期间，流体移位构件20将流体从过程流体腔室驱动到出口歧管14。通常，根据止回阀的布置，两个流体移位构件20以180度被异相地操作，使得第一流体移位构件20被驱动通过泵送冲程(例如，从泵向下游驱动过程流体)，同时第二流体移位构件20被驱动通过抽吸冲程(例如，将过程流体从泵的上游拉出)。两个流体移位构件20也同时转换(例如，在泵送冲程与抽吸冲程之间转换)，但是相对于彼此异相180度。
驱动机构24被直接连接到转子30并且流体移位构件20由驱动机构24直接驱动。因此，马达22直接驱动流体移位构件20而不存在中间齿轮，诸如减速齿轮。电源线32从泵10延伸并且被配置成向泵10的电子部件提供电功率。电源线32可以连接到壁插座。
图2是泵10的框图，图示了通过泵10的流体流路。过程流体流路PF从入口歧管12通过过程流体腔室34a、34b(在本文中统称为“过程流体腔室34”)延伸到出口歧管14。应理解，过程流体腔室34可以被连接到公共的入口歧管12和出口歧管14。冷却流体回路CF延伸通过泵10的内部并且引导冷却流体(例如空气)通过泵10以冷却泵10的部件。泵10的主要热源包括控制器26、定子28和驱动机构24。冷却流体回路CF引导冷却空气通过靠近发热部件的通道以影响冷却空气与热源之间的热交换，从而冷却泵10。并非所有实施例都必须包括冷却流体回路或以其它方式泵送冷却空气。
冷却流体回路CF被配置成引导冷却空气通过泵10以冷却泵10的发热部件，例如驱动机构24、控制器26和定子28。泵10将冷却空气泵送通过冷却流体回路CF。流体移位构件20a、20b被异相地设置，使得一个流体移位构件20移动通过冷却空气的泵送冲程，而另一个流体移位构件移动通过冷却空气的抽吸冲程，并且止回阀48、50、52被布置成使得冷却空气进入泵10的一侧并离开泵10的另一侧。相对较冷的空气进入泵10，并且相对较热的空气离开泵10。流体移位构件20可以被用于泵送冷却空气，因为流体移位构件20不被工作流体(例如，压缩空气)移动，而是由马达22和驱动机构24机电化地驱动。流体移位构件20因此可以通过泵10来泵送过程流体和冷却空气两者。
冷却流体回路CF包括：第一冷却通道36；第二冷却通道38；第三冷却通道40；第四冷却通道42；以及冷却腔室44a、44b(在本文中统称为“冷却腔室44”)。空气止回件46被设置在冷却流体回路CF的入口/出口处并且控制冷却空气的流动以用于单向流动通过流路CF。
空气止回件46包括入口阀48和出口阀50。入口阀48是单向阀，其允许冷却空气进入冷却流体回路CF并防止冷却空气通过空气止回件46回流出冷却腔室44a。出口阀50是单向阀，其允许冷却空气离开冷却流体回路CF并防止大气空气通过出口阀50进入冷却流体回路CF。空气止回件46可以被配置成使得排气流和进气流中的一者或两者被引导经过形成在泵本体16上的冷却翅片，从而为泵10提供进一步的冷却。
内部阀52被设置在冷却流体回路CF中，其中第二冷却通道38和第三冷却通道40向冷却腔室44b提供冷却空气。内部阀52是单向阀，其控制冷却流体回路CF内的冷却空气的流动以使得单向流动通过冷却流体回路CF。内部阀52是单向阀，其允许冷却空气流入冷却腔室44b中并防止来自冷却腔室44b的逆行流。
第一冷却通道36从入口阀48处的空气入口延伸到冷却腔室44a。冷却腔室44a被设置在流体移位构件20a与马达22之间(如图4A、图4B和图4D所示)。第二冷却通道38和第三冷却通道40从冷却腔室44a延伸到冷却腔室44b。第二冷却通道38和第三冷却通道40中的每个可以包括一个或更多个单独的通道。在一些示例中，第二冷却通道38包括多个单独的通道。在一些示例中，第二冷却通道38包括不同数量的入口孔/出口孔38i/38o和在入口孔38i与出口孔38o之间延伸的通路38p。在一个示例中，第二冷却通道38包括与冷却腔室44a直接流体连通的单个入口孔38i、多个通路38p、以及与冷却腔室44b直接流体连通的单个出口孔38o。在一些示例中，第三冷却通道40包括多个单独的通道。在一些示例中，第三冷却通道40包括在通过第三冷却通道40的不同轴向位置处的可变数量的单独的通道。例如，第三冷却通道40可以包括第一数量的入口孔40i、第二数量的通路40p和第三数量的出口孔40o。第一数量、第二数量和第三数量可以各自相同，也可以全部不同，或者两个相同而第三个不同。
在一些示例中，第二冷却通道38包括在操作期间相对于泵轴线PA-PA保持静止的定子通道，并且第三冷却通道40包括延伸通过转子30(在图4A至图4D和图12中最佳可见)并在操作期间绕泵轴线PA-PA旋转的转子通道。例如，第二冷却通道38可以由泵本体16的多个部分形成并且可以至少部分地被设置在控制器26(图1C和图16)与定子28(在图4A至图4D和图12中最佳可见)之间。第三冷却通道40可以穿过转子30的本体而形成并且可以被设置在定子28与驱动机构24之间。然而，应理解，第二冷却通道38和第三冷却通道40可以具有适合于冷却空气在冷却腔室44a与冷却腔室44b之间通过的任何期望的配置。
内部阀52被设置在第二冷却通道38与冷却腔室44b之间以及第三冷却通道40与冷却腔室44b之间。内部阀52被设置在第二冷却通道38的出口38o与第三冷却通道40的出口40o处。冷却腔室44b被设置在流体移位构件20b与马达22之间。内部阀52允许冷却空气流入冷却腔室44b中，同时防止逆流通过第二冷却通道38和第三冷却通道40。在一些示例中，内部阀52包括与第二冷却通道38和第三冷却通道40中的每个相关联的单个阀构件。例如，挡板阀构件可以延伸过多个出口。在一些示例中，内部阀52包括与第二冷却通道38和第三冷却通道40的一个或更多个出口相关联的多个阀构件。在一些示例中，内部阀52包括与出口相同数量的阀构件，使得每个出口具有专用的阀构件。例如，除其它选项外，可以在每个出口中设置球阀。第四冷却通道42从冷却腔室44b延伸到出口阀50处的排气出口。冷却空气通过出口阀50离开流路CF。
流体移位构件20a被设置在过程流体腔室34a与冷却腔室44a之间并且将过程流体腔室34a与冷却腔室44a流体地隔离。流体移位构件20a可以至少部分地限定过程流体腔室34a和冷却腔室44中的每个。流体移位构件20a沿第一轴向方向AD1移位，以减小过程流体腔室34a的体积从而将过程流体驱动出过程流体腔室34a，并且增加冷却腔室44a的体积从而将冷却空气吸入冷却腔室44a中。流体移位构件20a沿与第一轴向方向AD1相反的第二轴向方向AD2移位，以增加过程流体腔室34a的体积从而将过程流体从入口歧管12吸入过程流体腔室34a中，并且减小冷却腔室44a的体积从而将冷却空气驱动出冷却腔室44a。因此，流体移位构件20a进行通过过程流体的泵送冲程同时进行通过冷却空气的抽吸冲程，并且进行通过过程流体的抽吸冲程同时进行通过冷却空气的泵送冲程。流体移位构件20a同时泵送过程流体和冷却空气。
流体移位构件20b基本上类似于流体移位构件20a。流体移位构件20b将过程流体泵送通过过程流体腔室34b并且将冷却空气泵送通过冷却腔室44b。流体移位构件20b被连接到流体移位构件20a，使得泵冲程被反向。因此，流体移位构件20b在沿第二轴向方向AD2被驱动时进行通过过程流体腔室34b的泵送冲程和冷却腔室44b的抽吸冲程，并且在沿第一轴向方向AD1被驱动时进行通过过程流体腔室34b的抽吸冲程和冷却腔室44b的泵送冲程。
在操作期间，流体移位构件20沿轴向移位通过第一冲程和第二冲程。在第一冲程期间，流体移位构件20a移位通过过程流体腔室34a的泵送冲程和冷却腔室44a的抽吸冲程。流体移位构件20a将过程流体从过程流体腔室34a驱动出到出口歧管14。同时，流体移位构件20a使冷却腔室44a扩大，从而通过入口阀48和第一冷却通道36将冷却空气吸入到冷却腔室44a中。流体移位构件20b移位通过过程流体腔室34b的抽吸冲程和冷却腔室44b的泵送冲程。流体移位构件20b使过程流体腔室34b的体积增加，从而将过程流体从入口歧管12吸入过程流体腔室34b中。同时，流体移位构件20b使冷却腔室44b缩小，从而驱动来自冷却腔室44b的冷却空气并通过第四冷却通道42和出口阀50驱动出流路CF。入口阀48和出口阀50中的每个在第一冲程期间打开。因此，空气止回件46在第一冲程期间处于打开状态。冷却腔室44b缩小且冷却腔室44a扩大导致内部阀52保持或返回关闭状态，从而防止冷却空气从冷却腔室44b向上游流动通过第二冷却通道38或第三冷却通道40。
流体移位构件20在第一冲程结束时切换并且在第二冲程期间沿相反的轴向方向被驱动。流体移位构件20a移位通过过程流体腔室34a的抽吸冲程并将过程流体从入口歧管12吸入过程流体腔室34a中。同时，流体移位构件20a移位通过冷却腔室44a的泵送冲程。冷却腔室44a中的压力升高使入口阀48切换成关闭状态，从而防止冷却空气通过入口阀48逆流出流路CF。流体移位构件20a驱动冷却空气从冷却腔室44a通过第二冷却通道38和第三冷却通道40到达冷却腔室44b。
流体移位构件20b与流体移位构件20a同时移位。流体移位构件20b移位通过过程流体腔室34b的泵送冲程和冷却腔室44b的抽吸冲程。抽吸冲程使出口阀50切换成关闭状态，从而防止大气通过空气止回件46流入冷却腔室44b中。流体移位构件20a使冷却空气从冷却腔室44a通过第二冷却通道38和第三冷却通道40吸入到冷却腔室44b中。在第二冲程期间入口阀48和出口阀50两者都关闭。因此，空气止回件46在第一冲程期间处于打开状态。
冷却腔室44a中的压力和冷却腔室44b中的抽吸力使内部阀52切换成打开状态，从而打开冷却腔室44a与冷却腔室44b之间的通过第二冷却通道38和第三冷却通道40的流路。冷却腔室44a中的冷却空气的第一部分被泵送通过第二冷却通道38并且冷却腔室44a中的冷却空气的第二部分被泵送通过第三冷却通道40。冷却空气的第一部分和第二部分被引导通过泵10的发热部件。冷却空气从泵10的一侧被移动到另一侧。更具体地，冷却空气被强迫流过马达22。冷却空气被强迫流动经过驱动机构24。在一些示例中，冷却空气被强迫流过驱动机构24，使得流动的空气接触螺杆和/或多个滚动元件。当冷却空气流过第二冷却通道38和第三冷却通道40时，所述冷却空气从这些部件吸热。冷却腔室44b中的抽吸冲程和冷却腔室44a中的泵送冲程使内部阀52打开，从而允许冷却空气的第一部分和第二部分流入冷却腔室44b中。
在完成第二冲程之后，流体移位构件20被驱动返回通过第一冲程并继续泵送冷却空气和过程流体两者。在一些示例中，流体移位构件20a、20b被并联地设置用于过程流体流路PF。流体移位构件20a、20b中的每个位于入口歧管12的下游和出口歧管14的上游。流体移位构件20a、20b中的任一个都不位于流体移位构件20a、20b中的另一个的上游或下游。流体移位构件20a、20b中的任一个都不从流体移位构件20a、20b中的另一个接收过程流体或向流体移位构件20a、20b中的另一个提供过程流体。
虽然流体移位构件20a、20b在过程流体流路PF中被并联地设置，但流体移位构件20a、20b在冷却流体回路CF中被串联地设置。冷却腔室44a被设置在冷却腔室44b的上游并向冷却腔室44b提供冷却空气。流体移位构件20a形成用于冷却腔室44a的泵送元件并且流体移位构件20b形成用于冷却腔室44b的泵送元件。流体移位构件20a、20b配合地操作以将冷却空气从冷却腔室44a驱动到冷却腔室44b。
冷却流体回路CF为泵10提供空气冷却。泵10的主要发热部件(其包括控制器26、定子28和驱动机构24)相对于第二冷却通道38和第三冷却通道40被设置以促进与冷却空气的热交换关系。冷却流体回路CF的入口和/或出口可以被定向以引导气流经过形成在泵本体16上的翅片从而进一步冷却泵10。驱动过程流体和冷却空气两者的流体移位构件20提供有效的冷却，而不需要额外的部件，诸如风扇。
图3A是泵10的分解主视等轴测视图。图3B是示出泵10的部件的子集的分解后视等轴测视图。将一起论述图3A和图3B。泵10包括：入口歧管12；出口歧管14；泵本体16；流体盖18a、18b；流体移位构件20a、20b；马达22；驱动机构24；空气止回件46；内部阀52；轴承54a、54b(在本文中统称为“轴承54”)；马达螺母56；泵止回阀58；润滑脂帽60a、60b(在本文中统称为“润滑脂帽60”)；位置传感器62；以及壳体紧固件64。
泵本体16包括中心部分66和端帽68a、68b(在本文中统称为“端帽68”)。中心部分66包括马达壳体70、控制壳体72、散热器74和定子通道76(图3B)。流体移位构件20a、20b分别包括：内板78a、78b(在本文中统称为“内板78”)；外板80a、80b(在本文中统称为“外板80”)；膜82a、82b(在本文中统称为“膜82”)；以及紧固件84a、84b。马达22包括定子28和转子30。转子30包括永磁体阵列86和转子本体88。示出了驱动机构24的驱动螺母90和螺杆92。
端帽68a、68b被设置在中心部分66的相反横向侧上并被附接到中心部分66以形成泵本体16。壳体紧固件64延伸通过端帽68进入泵本体16中以将端帽68固定到泵本体16。散热器74被形成在中心部分66上。在所示的示例中，散热器74由翅片形成，但应理解，散热器可以具有适合于增加泵本体16的表面积以促进热交换从而冷却泵10的任何配置。定子通道被形成在马达壳体70与控制壳体72之间的接界处的中心部分66上。定子通道76限定了第二冷却通道38(图2)的多个部分。定子通道76被形成为突起，所述突起包括暴露于泵本体16内的发热元件以及流过定子通道76的冷却空气的至少四个侧。例如，每个定子通道76的一个侧可以被设置成与定子28相邻，而每个定子通道76的三个侧可以被暴露于控制壳体72内的热空气。在一些示例中，定子通道76在操作期间被封闭，使得定子通道76不被直接暴露于大气。
流体盖18a、18b被分别连接到端帽68a、68b。壳体紧固件64将流体盖18固定到端帽68。入口歧管12被连接到每个流体盖18。泵止回件58的入口阀被设置在入口歧管12与流体盖18a、18b之间。泵止回件58的入口阀是单向阀，其被配置成允许过程流体流入过程流体腔室34a、34b(图2和图4A)中并防止从过程流体腔室34a、34b逆流到入口歧管12。出口歧管14被连接到每个流体盖18。泵止回件58的出口阀被设置在出口歧管14与流体盖18a、18b之间。泵止回件58的出口阀是单向阀，其被配置成允许过程流体流出过程流体腔室34a、34b到达出口歧管14，以及防止从出口歧管14逆流到过程流体腔室34a、34b。
马达22被设置在马达壳体70内的端帽68之间。控制壳体72被连接到马达壳体70并从马达壳体70延伸。控制壳体72被配置成容置泵10的控制元件，诸如控制器26(图1C和图19)。定子28围绕转子30并驱动转子30旋转。转子30绕泵轴线PA-PA旋转并且与驱动机构24和流体移位构件20同轴地设置。永磁体阵列86被设置在转子本体88上。
驱动螺母90被设置在转子本体88内并被连接到转子本体88。驱动螺母90可以通过紧固件(例如，螺栓)、粘合剂或压配合等方式被附接到转子本体88。驱动螺母90随转子本体88旋转。驱动螺母90在驱动螺母90的相反轴向端处被安装到轴承54a、54b。轴承54被配置成承受轴向力和径向力两者。在一些示例中，轴承54包括锥形滚柱轴承。螺杆92延伸通过驱动螺母90并被连接到每个流体移位构件20。螺杆92沿泵轴线PA-PA往复运动以驱动流体移位构件20通过各自的泵送冲程和抽吸冲程。
马达螺母56连接到泵本体16的容置定子28的一部分。可以认为马达螺母56连接到泵10的定子壳体，所述定子壳体可以由马达壳体70和端帽68a、68b形成。在所示的示例中，马达螺母56连接到端帽68a并将轴承54固定在泵本体16内。马达螺母56对轴承54预加载。螺杆92在操作期间可以通过马达螺母56往复运动。润滑脂帽60a由马达螺母56支撑并且马达螺母56将润滑脂帽60a相对于轴承54a对准。润滑脂帽60b被设置成与轴承54b相邻。润滑脂帽60防止污染物进入轴承54并保持在操作期间可能液化的任何润滑脂。
内部阀52被连接到端帽68b。内部阀52通过润滑脂帽60b被连接到端帽68b。内部阀52被设置在端帽68b的面向流体移位构件20b的一侧上。在所示的示例中，内部阀52是挡板阀。
流体移位构件20a被连接到螺杆92的第一端。膜82a被捕获在内板78a与外板80a之间。紧固件84a延伸通过内板78a、外板80a、以及膜82中的每个并进入螺杆92中以将流体移位构件20a连接到驱动机构24。膜82a的外周边缘被捕获在流体盖18a与端帽68a之间。膜82a被捕获以防止流体移位构件20a绕泵轴线PA-PA旋转。
流体移位构件20b被连接到螺杆92的与流体移位构件20a相反的轴向端。在所示的示例中，膜82b被包覆成型到外板80b上。紧固件84b从外板80b延伸通过内板78b并进入螺杆92中以将流体移位构件20b连接到驱动机构24。膜82b的外周边缘被捕获在流体盖18b与端帽68b之间。膜82b被捕获以防止流体移位构件20b绕泵轴线PA-PA旋转。虽然流体移位构件20被描述为具有不同的配置，但是应理解，泵10可以包括具有相同或不同配置的流体移位构件20。
在操作期间，电流信号被提供给定子28以驱动转子30的旋转。如下文更详细论述的，位置传感器62被设置在转子30附近，并产生与转子30相对于定子28的旋转位置有关的位置数据。例如，位置传感器62可以包括响应于永磁体阵列86中的永磁体的极性的霍尔效应传感器阵列。控制器26利用位置数据对马达22进行换向。
驱动机构24将来自转子30的旋转运动转换成流体移位构件20的线性运动。转子本体88围绕泵轴线PA-PA(在图4A中最佳可见)旋转并且驱动驱动螺母90的旋转。通过接合设置在驱动螺母90与螺杆92之间并相对于螺杆支撑驱动螺母90的滚动元件，诸如滚动元件98(在图12和图13中最佳可见)，驱动螺母90沿泵轴线PA-PA沿轴向驱动螺杆92。滚动元件相对于螺杆92支撑驱动螺母90，使得驱动螺母90在操作期间不接触螺杆92。滚动元件将驱动螺母90的旋转转化为螺杆92的线性运动。螺杆92驱动流体移位构件20通过相应的泵送冲程和抽吸冲程。转子30沿第一旋转方向旋转以使螺杆92沿第一轴向方向移位。转子30沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转，以使螺杆92沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位。
马达22与流体移位构件20沿轴向对准并驱动流体移位构件20的往复运动。转子30绕泵轴线PA-PA旋转并且流体移位构件20在泵轴线PA-PA上往复运动。泵10提供了显著的优点。马达22与流体移位构件20轴向对准有利于紧凑的泵布置，从而相对于其它机械驱动泵和电驱动泵提供更小的封装。此外，马达22不包括位于马达22与流体移位构件20之间的齿轮装置，诸如减速齿轮。通过减少运动部件的数量，消除所述齿轮提供了更可靠、更简单的泵。消除齿轮装置还提供了更安静的泵操作。
转子30和驱动机构24、24'、24”的尺寸被设计成提供期望的转数对冲程比。在一些示例中，转子30和驱动机构24、24'、24”的尺寸被设计成使得转子30的一转导致螺杆92沿第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的一个轴向方向的整个冲程。沿相反旋转方向的一整转导致螺杆92沿相反轴向方向的整个冲程。因此，相反方向的两转可以为每个流体移位构件20提供完整的泵循环。泵10由此可以提供转子30的转数与泵送冲程之间的1:1的比率。在所示的示例中，泵10可以提供转子30的转数与泵循环之间的1:1的比率，因为一个流体移位构件20在单个冲程期间进行通过泵送冲程并且另一个流体移位构件20在单冲程期间进行通过抽吸冲程。转数冲程比(revolution to stroke ratio)取决于螺杆92的冲程长度和导程(单转的轴向行程)。在一些示例中，螺杆92具有约5毫米至35毫米(mm)(约0.2英寸(in.)至1.4英寸(in.))的导程。在一些示例中，螺杆92具有大约10毫米至25毫米(mm)(约0.4英寸(in.)至1英寸(in.))的导程。在一些示例中，冲程长度为约12.7毫米至76.2毫米(约0.5英寸至3英寸)。在一些示例中，冲程长度约为19毫米至63.5毫米(约0.75英寸2.5英寸)。在一些示例中，冲程长度约为21.6毫米至58.4毫米(约0.85英寸2.3英寸)。应理解，转子30和驱动机构24、24'、24”的尺寸可以被设计成提供任何期望的转数冲程比。例如，泵10可以具有约0.25:1至约7:1的转数冲程比。在一些示例中，泵10具有约0.5:1至约3:1的转数冲程比。在更特定的示例中，泵10具有约0.8:1至约1.5:1的转数冲程比。相对较大的转数冲程比有利于更大的泵送压力。相对较小的转数冲程比有利于更大的流率。
但是，应理解，转子30和驱动机构24、24'、24”的尺寸可以被设计成提供任何期望的转数冲程比。还应理解，控制器26可以控制马达22的操作，使得实际冲程长度是动态的并且可以在操作期间改变。控制器26可以使冲程长度在下冲程与上冲程之间变化。在一些示例中，控制器26被配置成控制最大转数冲程比和最小转数冲程比之间的操作。泵10可以被配置成提供任何期望的转数冲程比。在一些示例中，泵10提供高达约4:1的转数冲程比。应理解，其它最大转数冲程比是可以的，诸如约1:1、2:1、3:1或5:1等。应理解，所论述的范围中的任一范围可以是闭区间，使得边界值被包括在该范围内。还应理解，所论述的范围中的每个范围都可以从指定范围变化，而仍落入本公开的范围内。
马达22和驱动机构24、24'、24”可以被配置成使流体移位构件20在每转子转即转子每转至少移位约6.35mm(约0.25英寸)。在一些示例中，马达22和驱动机构24、24'、24”被配置成使流体移位构件20在每转子转移位约8.9mm至30.5mm(约0.35英寸至1.2英寸)之间。在一些示例中，马达22和驱动机构24、24'、24”被配置成使流体移位构件20移位约8.9mm至11.4mm(约0.35英寸至0.45英寸)之间。在一些示例中，马达22和驱动机构24、24'、24”被配置成使流体移位构件20移位约19mm至21.6mm(约0.75英寸至0.85英寸)之间。在一些示例中，马达22和驱动机构24、24'、24”被配置成使流体移位构件20移位约24、24′、24″.1mm至26.7mm(约0.95英寸至1.05英寸)之间。由泵10提供的每转子转的轴向位移有利于在泵送期间的精确控制和快速响应。每转子转的轴向位移有助于快速更换并提供更有效的泵送，同时减少泵10的部件的磨损。
泵10被配置成根据转数排量比来泵送。更具体地，马达22和驱动机构24、24'、24”被配置成对于转子30的每转，提供转子30的转数与流体移位构件20的线性位移(以英寸为单位来测量)之间的期望的转数排量比。在一些示例中，转数排量比(转/英寸)小于约4:1。在一些示例中，转数排量比介于约0.85:1与3.25:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约1:1至3:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约1:1至2.75:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约1:1至2.55:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约1:1至1.3:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约0.9:1至1.1:1之间。在一些示例中，转数排量比介于约2.4:1至2.6:1之间。相对于其它电动操作的泵，诸如需要减速齿轮以产生足够的泵送扭矩并且典型地具有约8:1或更高的转数排量比的曲柄驱动泵，由泵10提供的低转数排量比有助于更高效的泵送、产生更少的磨损、并为改变冲程方向提供快速响应。转子30可以以较低的旋转速度被驱动以产生相同的线速度，从而在运行期间产生较少的热量。
图4A是沿图1B中的线A-A截取的泵10的截面图。图4B是图4A所示的截面的一部分的放大图。图4C是沿图1A中C-C线截取的泵10的截面图。图4D是沿图4C中的线D-D截取的截面图。图4A至图4C将被一起论述。示出了泵10的泵本体16，流体盖18a、18b，流体移位构件20a、20b，马达22，驱动机构24，过程流体腔室34a、34b，冷却腔室44a、44b，空气止回件46，轴承54a、54b，马达螺母56，润滑脂帽60a、60b，以及润滑脂配件94。
泵本体16包括中心部分66和端帽68a、68b。中心部分66包括马达壳体70、控制壳体72、散热器74和定子通道76。流体移位构件20a、20b分别包括：内板78a、78b；外板80a、80b；膜82a、82b；以及紧固件84a、84b。
马达22包括定子28和转子30。转子30包括永磁体阵列86和转子本体88。转子本体88包括转子孔96。
驱动机构24包括驱动螺母90、螺杆92和滚动元件98。驱动螺母90包括：螺母槽口100a、100b(在本文中统称为“螺母槽口100”)；和螺母螺纹102。螺杆92包括第一螺杆端104、第二螺杆端106、螺杆本体108、螺纹110、第一孔112、第二孔114、以及第三孔116。第二孔114包括第一直径部分118和第二直径部分120。轴承54a、54b分别包括内圈122a、122b和外圈124a、124b。马达螺母56包括马达螺母槽口126、外边缘128和冷却端口130。
当部件沿一轴线被设置在公共位置处，使得伸出所述轴线的径向线延伸通过那些轴向叠置的部件中的每个部件时，可以认为这些部件沿轴向叠置。类似地，当部件被布置在距所述轴线一公共径向距离处使得平行于所述轴线的轴向线延伸通过那些径向叠置的部件中的每个部件时，可以认为这些部件径向叠置。
端帽68a、68b被设置在中心部分66的相反横向侧上并被附接到中心部分66以形成泵本体16。马达22被设置在马达壳体70内在端帽68之间。控制壳体72被连接到马达壳体70并从马达壳体70延伸。控制壳体72被配置成容置泵10的控制元件，诸如控制器26(图1C和图19)。定子28围绕转子30并驱动转子30旋转。转子30绕泵轴线PA-PA旋转并且与驱动机构24和流体移位构件20同轴地设置。永磁体阵列86被设置在转子本体88上。流体盖18a、18b被分别连接到端帽68a、68b。
驱动机构24接收来自转子30的旋转输出并将所述旋转输出转换成对流体移位构件20的线性输入。马达22通过驱动机构24直接驱动流体移位构件20的往复运动，而无需任何中间齿轮装置。驱动螺母90被连接至转子本体88以随转子30旋转。螺杆92沿泵轴线PA-PA是细长的并且与转子30同轴地延伸通过驱动螺母90。
滚动元件98被设置在转子30与螺杆92之间。更具体地，滚动元件98被设置在驱动螺母90与螺杆92之间。滚动元件98被设置在由相对的螺母螺纹102和螺纹110形成的滚道中。滚动元件98接合螺纹110以驱动螺杆92沿泵轴线PA-PA线性移位。滚动元件98可以是滚珠或滚柱等并且如下文更详细论述的。滚动元件98围绕螺杆92被周向布置，并围绕螺杆92被均匀地排列。滚动元件98围绕与轴线PA-PA同轴的轴线被排列并且沿该轴线被排列。滚动元件98将驱动螺母90与螺杆92分开，使得驱动螺母不直接接触螺杆92。相反，驱动螺母90和螺杆92都骑坐在滚动元件98上。滚动元件98保持位于驱动螺母90与螺杆92之间的间隙99(图12)以防止它们之间接触。
第一孔112从第一螺杆端104延伸到螺杆本体108中。第一孔112沿泵轴线PA-PA是细长的。第一孔112与泵轴线PA-PA是同轴的。第二孔114从第二螺杆端106延伸到螺杆本体108中。第二孔114沿泵轴线PA-PA是细长的。第二孔114的第一直径部分118从第二螺杆端106延伸到螺杆本体108中。第二孔114的第二直径部分120从第一直径部分118延伸到螺杆本体108中。在所示的示例中，第一孔112和第二孔114中的每个都是封闭的，使得第一孔112和第二孔114被流体地隔离。在所示的示例中，第二孔114具有比第一孔112更大的长度。在所示的示例中，第二直径部分120具有比第一孔112更大的长度。
润滑脂配件94被设置在螺杆本体108中。润滑脂配件94被设置在第二孔114内。更具体地，润滑脂配件94被设置在第一直径部分118和第二直径部分120之间的接界处。润滑脂配件94被固定至螺杆本体108。润滑脂配件94可以被固定在第二直径部分120内，并且润滑脂配件94的一部分可以延伸到第一直径部分118中。润滑脂配件94可以是润滑脂嘴等。第二直径部分120可以用作润滑剂储存器。
第三孔116从第二孔114延伸到螺杆本体108的外表面。第三孔116从第二孔114延伸到螺杆本体108的外表面上的出口。第三孔116的出口可以被设置在螺纹体108中间螺纹110的一部分上。第三孔116可以在驱动螺母90与螺杆本体108之间的最小间隙点处提供润滑剂。第三孔116可以沿横向于泵轴线PA-PA的轴线是细长的。在一些示例中，第三孔116垂直于泵轴线PA-PA延伸。
第二孔114的第一直径部分118的尺寸被设计成接收润滑脂枪的施涂器。施涂器连接到润滑脂配件94以通过第二孔114和第三孔116向位于驱动螺母90与螺杆92之间的滚动元件98供应润滑剂。驱动机构24不需要拆卸以接近和润滑滚动元件98。在一些示例中，润滑剂驱动机构可以被设置在第二孔114中。润滑剂驱动机构可以与第二直径部分120中的润滑剂物理接界，以对润滑剂施加压力并驱动润滑剂通过第三孔116。例如，进料管可以从润滑脂配件94延伸并且从动板可以绕进料管设置。弹簧可以朝向第三孔116驱动从动板。可以在第二直径部分120中设置停止装置以防止从动板越过第三孔116。在其它示例中，第三孔116可以被设置得更靠近润滑脂配件94，并且板和弹簧可以被设置在第三孔116的与润滑脂配件94相反的一侧上。
轴承54a、54b被设置在转子30的相反轴向端处。轴承54被配置成承受轴向力和径向力两者。在一些示例中，轴承54是锥形滚子轴承。轴承54a绕驱动螺母90被设置在转子30的第一端处。轴承54a的内圈122a被设置在驱动螺母90上并被连接到驱动螺母90。内圈122a与形成在驱动螺母90上的驱动螺母槽口100a接界。驱动螺母槽口100a是在驱动螺母90的第一轴向端处形成在驱动螺母90的外部上的环形槽口。驱动螺母槽口100a在轴向和径向上都与内圈122a接界。轴承54a的外圈124a与形成在马达螺母56中的马达螺母槽口126接界。外圈124a在轴向和径向上都与马达螺母槽口126接界。滚柱123a阵列被设置在内圈122a与外圈124a之间。每个滚柱123a可以沿滚柱123a的轴线被定向，使得滚柱123a的轴线既不平行也不正交于螺杆92的往复运动的轴线。在一些示例中，滚柱123a可以被定向成使得滚柱123a的轴线延伸通过对准泵轴线PA的点或会聚在对准泵轴线PA的点处。轴承54a的至少一部分可以被直接沿径向设置在转子30内。在所示的示例中，轴承54a和永磁体阵列86轴向叠置。因此，从泵轴线PA延伸的径向线可以穿过轴承54a和永磁体阵列86两者。在所示的示例中，内圈122a、外圈124a和滚柱123a中的每个的至少一部分与永磁体阵列86轴向叠置。
轴承54b绕驱动螺母90被设置在转子30的第二轴向端处。轴承54b的内圈122b被设置在驱动螺母90上并被连接到驱动螺母90。内圈122b与形成在驱动螺母90b上的驱动螺母槽口100b接界。驱动螺母槽口100b是在驱动螺母90的第二轴向端处形成在驱动螺母90的外部上的环形槽口。驱动螺母槽口100b在轴向和径向上都与内圈122a接界。轴承54b的外圈124b在轴向和径向上都与端帽68b接界。外圈124b在轴向和径向上都与形成在端帽68b中的帽槽口134接界。滚柱123b阵列被设置在内圈122b与外圈124b之间。每个滚柱123b可以沿滚柱123b的轴线被定向，使得滚柱123b的轴线既不平行也不正交于螺杆92的往复运动的轴线。在一些示例中，滚柱123b可以被定向成使得滚柱123b的轴线延伸通过对准泵轴线PA的点或会聚在对准泵轴线PA的点处。轴承54b的至少一部分可以被直接沿径向设置在转子30内。在所示的示例中，轴承54b和永磁体阵列86轴向叠置。因此，从泵轴线PA延伸的径向线可以穿过轴承54b和永磁体阵列86两者。在所示的示例中，内圈122b、外圈124b和滚柱123b中的每个的至少一部分与永磁体阵列86轴向叠置。
马达螺母56被连接到泵本体16。马达螺母56覆盖马达22的轴向端的至少一部分。在所示的示例中，马达螺母56被连接到端帽68a。在所示的示例中，外边缘128与端帽68a接界以将马达螺母56固定到泵本体16。马达螺母56和端帽68a可以通过接界螺纹等被连接。在所示的示例中，马达螺母56在外边缘128处的直径D1大于转子30的直径D2。因此，马达螺母56可以完全覆盖转子30的轴向端并且部分覆盖定子28的轴向端。马达螺母56与转子30完全径向叠置并且与定子28部分径向叠置。在所示的示例中，马达螺母56的中心孔144(图15A和图15B)的直径D3大于驱动螺母90的直径D4。
马达螺母56对轴承54预加载并沿轴向对准转子30。马达螺母56旋入端帽68a中并与轴承54a接界。马达螺母56将轴承54和转子30夹紧在端帽68b与马达螺母56之间。马达螺母56去除了轴承54中的游隙。马达螺母56通过旋入端帽68a中而将轴承54和转子30沿轴向对准泵轴线PA-PA。螺纹接界将马达螺母56对准泵轴线PA-PA。马达螺母56将转子30相对于定子28对准以保持转子30与定子28之间的气隙并防止转子30与定子28之间的不期望的接触。
润滑脂帽60a由马达螺母56支撑并包围轴承54a的面向流体移位构件20a的端部。与马达螺母56连接的润滑脂帽60a确保润滑脂帽60a相对于轴承54a被正确定位并与轴承54a对准。在所示的示例中，润滑脂帽60a的板被设置在马达螺母56与轴承54a之间，并且支撑件被设置在马达螺母56的相反侧上并且具有延伸到所述板并支撑所述板的尖齿。在一些示例中，尖齿可以卡扣锁定到马达螺母56上，以将润滑脂帽60a连接到马达螺母56。润滑脂帽60b基本上类似于润滑脂帽60a。润滑脂帽60b被连接到泵本体16并包围轴承54b的面向流体移位构件20b的端部。更具体地，润滑脂帽60b被连接到端帽68b。润滑脂帽60防止污染物(诸如污垢或水分)进入轴承54并捕获可能在操作期间液化的润滑脂。
流体移位构件20a、20b被连接到螺杆92的相反端部104、106。在示出的示例中，流体移位构件20是可弯曲的，并在泵送过程中包括可变的表面积。更具体地，流体移位构件20是隔膜，包括隔膜板78、80和膜82。膜82可以由可弯曲材料(诸如橡胶或其它类型的聚合物)形成。然而，应理解，流体移位构件20可以是其它配置，诸如活塞。
在示出的示例中，流体移位构件20a包括位于膜82a的相反侧的内板78a和外板80a。在相对的隔膜板78a、80a之间捕获膜82a的一部分。流体移位构件20a被附接至螺杆92的第一螺杆端104。紧固件84a从流体移位构件20a延伸到螺杆92中，以将流体移位构件20a固定至螺杆92。紧固件84a延伸通过每个外板80a、膜82A和内板78a，并进入第一孔112中，以将流体移位构件20a连接至驱动机构24。紧固件84a接合在第一孔112内，以将流体移位构件20a固定至螺杆92。例如，紧固件84a和第一孔112可以包括接界螺纹等。
在示出的示例中，流体移位构件20b与流体移位构件20a相似。在相对的隔膜板78b、80b之间捕获了膜82b的一部分。外板80b由膜82b包覆成型，使得外板80b被设置在膜82b内。紧固件84b从流体移位构件20b延伸并进入螺杆92中以将流体位移20b连接至驱动机构24。紧固件84b从外板80b延伸通过内板78b并进入第二孔114中以将流体移位构件20b连接到驱动机构24。紧固件84b接合在第一孔114内，以将流体移位构件20b固定至螺杆92。例如，紧固件84b和第二孔114可以包括接界螺纹等。在示出的示例中，紧固件84b延伸到第二孔114的第一直径部分118中并与所述第一直径部分118接合。在所示的示例中，紧固件84b不延伸到第二直径部分120中。
驱动螺母90和滚动元件98在沿轴向驱动螺杆92时对螺杆92施加旋转力。如上文论述的，轴承54被配置成承受轴向力和径向力两者。螺杆92被连接到流体移位构件20，使得流体移位构件20防止螺杆92绕泵轴线PA-PA旋转。流体移位构件20与泵主体16接界，以防止流体移位构件20和螺杆92相对于泵轴线PA-PA旋转。
螺杆92的第一螺杆端104与流体移位构件20a接界，以防止螺杆92相对于流体移位构件20a旋转。在示出的示例中，第一螺杆端104与内板78a接界，以防止螺杆92相对于内板78a旋转。在一些示例中，第一螺杆端104和内板78a包括匹配面，匹配面被配置成接界以防止相对旋转。
膜82a的外边缘128a被固定在流体盖18a与泵本体16之间，以在流体移位构件20a的湿侧与干侧之间提供流体密封。流体盖18a和流体移位构件20a至少部分地限定过程流体腔室34a。流体移位构件20a和泵本体16至少部分地限定冷却腔室44a。外边缘128a被夹紧，使得流体移位构件20a不绕泵轴线PA-PA旋转。外边缘128a不绕泵轴线PA-PA旋转。在所示的示例中，外边缘128a不相对于泵轴线PA-PA沿轴向移动。外边缘128a包括位于凹槽138内的凸边或珠状部或卷边136，凹槽138由流体盖18a和端帽68a的相对沟槽形成。与膜82a的邻近凸边136的一部分相比，凸边136具有扩大的横截面积。
流体移位构件20a的湿侧朝向流体盖18a被定向并且至少部分地限定过程流体腔室34a。紧固件84a的一部分和外板80a被暴露于过程流体腔室34a中的过程流体。流体移位构件20a的干侧朝向马达22被定向并且至少部分地限定冷却腔室44a。内隔膜板78a被暴露于冷却腔室44a中的冷却空气。在一些示例中，流体移位构件20的导热部件被暴露于过程流体和冷却空气以实现流体之间的热交换，从而用过程流体来冷却泵10。例如，外板80a和紧固件84a中的至少一个、以及内板78a可以由导热材料(诸如铝)形成。
螺杆92的第二螺杆端106与流体移位构件20b接界，使得防止螺杆92相对于流体移位构件20b旋转。在示出的示例中，第二螺杆端106与内板78b接界，以防止螺杆92相对于内板78b旋转。在一些示例中，第二螺杆端106和内板78b包括被配置成接合以防止相对旋转的轮廓面。
膜82b的外边缘128b被固定在流体盖18b与泵本体16之间，以在流体移位构件20b的湿侧与干侧之间提供流体密封。流体盖18b和流体移位构件20b至少部分地限定过程流体腔室34b。流体移位构件20b和泵本体16至少部分地限定冷却腔室44b。外边缘128b被夹紧在端帽68b与流体盖18b之间，使得外边缘128b保持不动并且不绕泵轴线PA-PA旋转。外边缘128b包括位于凹槽138内的凸边或珠状部或卷边136，凹槽138由形成在流体盖18b和端帽68b上的相对沟槽形成。与膜82b的邻近凸边136的一部分相比，凸边136具有扩大的横截面宽度。
流体移位构件20b的湿侧朝向端帽68b被定向并且至少部分地限定过程流体腔室34b。流体移位构件20b的干侧朝向马达22被定向并且至少部分地限定冷却腔室44b。在一些示例中，外板80b的多个部分延伸通过膜82b，使得那些部分被暴露于过程流体。流体移位构件20b由此可以通过通过流体移位构件20b的过程流体与冷却空气之间的传导路径来提供额外的冷却。
空气止回件46被安装在泵本体16上。阀壳体142被安装在马达壳体70上。阀壳体142支撑入口阀48和出口阀50。入口阀48控制进入冷却回路CF(在图2中最佳可见)中的冷却空气的流，出口阀50控制离开冷却回路CF的冷却空气的流。过滤器140被设置在入口阀48的上游并且被配置成从进入冷却回路CF的空气中去除污染物，诸如灰尘。阀壳体142的轮廓被设计成并被取向以引导冷却空气的流经过泵本体16的散热器74，如图4B中的箭头E所示。在一些示例中，阀壳体142被配置成使得冷却空气的进气流流动经过散热器74以进入阀壳体142。在一些示例中，阀壳体142被配置成使得冷却空气的排气流离开阀壳体142时流动经过散热器74。在一些示例中，进气流和排气流都被引导经过散热器74。
第一冷却通道36被形成在泵本体16中。在所示的示例中，第一冷却通道36延伸通过马达壳体70和端帽68a。第一冷却通道36在空气止回件46与冷却腔室44a之间延伸。
第二冷却通道38被形成在泵本体16中。在所示的示例中，第二冷却通道38延伸通过端帽68a、穿过中心部分66(并且特别是定子通道76)并且穿过端帽68b。第二冷却通道38包括延伸通过端帽68的外部部分和由定子通道76限定的内部部分。第二冷却通道38包括不同数量的内部部分和外部部分。例如，第二冷却通道38的每个外部部分可以由穿过每个端帽68的单个孔形成，而内部部分由多个定子通道76形成。每个端帽68可以包括凹陷部，所述凹陷部提供入口孔/出口孔之间的、通过端帽68和定子通道76的流体连通。第二冷却通道38通过内部部分的流动面积可以大于通过外部部分的流动面积。内部部分相对于外部部分的扩大的流动面积使通过定子通路的气流减速，从而增强热交换。
第三冷却通道40在冷却腔室44a与冷却腔室44b之间延伸。在所示的示例中，第三冷却通道40延伸通过马达螺母56、转子30和端帽68b。更具体地，第三冷却通道40由马达螺母56中的冷却端口130、转子30中的转子孔96、以及端帽68b中的帽孔132形成。第三冷却通道40的一部分因此延伸通过泵10的旋转部件。转子孔96形成第三冷却通道40的旋转部分。第三冷却通道40的非旋转部分可以由泵本体16形成。第三冷却通道40可以包括比静态孔更多的旋转孔。例如，转子本体88可以包括比马达螺母56具有的冷却端口130更多的转子孔96。第三冷却通道40通过旋转孔的横截面流动面积可以大于通过设置在第三冷却通道40的一个或两个轴向端处的静止孔的横截面流动面积。增加的横截面积使通过转子孔96的冷却气流减速，从而增强热交换。
在操作期间，电流被提供给定子28以驱动转子30的旋转。驱动螺母90被连接至转子本体88并且随转子30旋转。滚动元件98沿泵轴线PA-PA线性地驱动螺杆92。在泵送期间产生并沿泵轴线PA-PA经受轴向泵反作用力。泵反作用力最初由流体移位构件20经受并被传递到螺杆92。泵反作用力通过螺杆流到滚动元件98并从滚动元件98流到驱动螺母90。驱动螺母90所经受的轴向力被传递到轴承54并从轴承54被传递到泵本体16。在所示的示例中，由驱动螺母90经历所述轴向力，并且所述轴向力通过轴承54a、54b被分别传递到端帽68a、68b以及从端帽68a、68b被传递到形成泵本体16的其它部件。轴承54将轴向力传递到泵壳体16以将马达22与泵反作用力隔离。当一个流体移位构件20正在泵送而另一个流体移位构件20在抽吸时，流体移位构件20所经受的泵反作用力在每个冲程期间彼此相反。
如果螺杆92最初沿图4A中的第一轴向方向AD1被驱动，则螺杆92拉动流体移位构件20b通过抽吸冲程并且推动流体移位构件20a通过过程流体的泵送冲程。在到达第一冲程的末端之后，转子30沿相反的旋转方向被驱动，使得螺杆92沿第二轴向方向AD2、在与第一冲程相反的线性方向上被驱动。当螺杆92沿方向AD2被驱动时，螺杆92拉动流体移位构件20a通过抽吸冲程并且推动流体移位构件20b通过过程流体的泵送冲程。在抽吸冲程期间，过程流体腔室34的体积增加并且过程流体从入口歧管12被吸入过程流体腔室34中。在泵送冲程期间，过程流体腔室34的体积减小并且流体移位构件20向下游驱动过程流体离开过程流体腔室34到达出口歧管14。
流体移位构件20在泵送过程流体的同时通过泵10的冷却回路CF(在图2中最佳可见)泵送冷却空气。当螺杆92沿方向AD1被驱动时，冷却腔室44a的体积扩大并且空气通过入口阀48和第一冷却通道36被吸入冷却腔室44a中。因此，流体移位构件20a进行冷却空气的抽吸冲程，同时进行过程流体的泵送冲程。随着流体移位构件22b沿方向AD1被拉动，冷却腔室44b的体积减小。流体移位构件20b驱动来自冷却腔室44b的冷却空气通过第四冷却通道42并通过出口阀50从泵10排出。因此，流体移位构件20b进行冷却空气的泵送冲程，同时进行过程流体的抽吸冲程。
阀壳体142引导冷却空气的流进入和/或离开冷却回路。阀壳体142引导所述流经过形成在泵本体16上的散热器74。流动经过散热器74的冷却空气增强了来自泵本体16的热传递。
随着螺杆92沿第二轴向方向AD2被驱动，冷却腔室44a的体积减小并且冷却腔室44b的体积增大。流体移位构件20a驱动冷却空气从冷却腔室44a通过第二冷却通道38和第三冷却通道40到达冷却腔室44b。流体移位构件20a驱动冷却空气从冷却腔室44a通过第二冷却通道38和第三冷却通道40到达冷却腔室44b。冷却空气的流使入口阀48和出口阀50中的每个切换成各自的关闭位置并且内部阀52切换成打开位置，从而引导冷却空气单向流动通过冷却回路CF。
流体移位构件20被配置成同时泵送冷却空气和过程流体，其中每个流体移位构件20的相反轴向侧与对应的泵送流体接界。干侧与冷却空气接界，湿侧与过程流体接界。对于由所述流体移位构件20泵送的两种流体，流体移位构件20被同时驱动通过泵送冲程和抽吸冲程。因此，流体移位构件20被驱动通过过程流体的抽吸冲程同时被驱动通过冷却空气的泵送冲程，并且流体移位构件20被驱动通过冷却空气的抽吸冲程同时被驱动通过过程流体的泵送冲程。
泵10提供了显著的优点。轴承54承受轴向载荷和径向载荷，从而有利于马达22和流体移位构件20的同轴安装。此外，驱动机构24在泵送期间经受径向载荷和轴向载荷。因此，轴承54还便于驱动机构24的使用。马达螺母56对轴承54预加载并使转子30相对于定子28对准。马达螺母56确保旋转部件的正确对准，从而防止意外接触并增加使用寿命。马达螺母56还支撑轴承54a的润滑脂帽60a，从而减少零件数量并确保润滑脂帽60a与轴承54a之间的正确对准，这防止了由于润滑剂泄漏而可能发生的过早失效。
防止螺杆92绕泵轴线PA-PA旋转。在图示的实施例中，通过流体移位构件20来防止螺杆92绕泵轴线PA-PA旋转。螺杆92与流体移位构件20接界，使得防止螺杆92相对于流体移位构件20旋转。流体移位构件20与泵本体16接界以防止流体移位构件绕泵轴线PA-PA旋转，从而防止螺杆92的旋转。防止螺杆92的旋转在整个操作中保持螺杆92与流体移位构件20之间的连接，从而防止螺杆92与流体移位构件20之间的不期望的松动。防止螺杆92绕泵轴线PA-PA旋转使螺杆92在驱动螺母90旋转时线性地移位，从而便利于通过泵10来泵送。
润滑脂配件94被设置在螺杆92中。润滑脂配件94便于快速且简单地将润滑剂施加到滚动元件98。为了提供润滑剂，用户可以从泵本体16上移除流体盖18b并将流体移位构件20b与螺杆92断开。分离流体移位构件20b提供了进入第二孔114的通路。用户可以将润滑脂枪的施涂器插入第二孔114中并将施涂器连接到润滑脂配件94以供应润滑剂。润滑剂流动通过第二直径部分120和第三孔116到达驱动螺母90与螺杆92之间的间隙。因此，用户不需要完全拆卸泵10以接近驱动机构24以(提供)润滑。此外，用户无需拆卸驱动机构24以接近滚动元件98以(提供)润滑，从而简化了润滑过程并避免需要接近容易丢失的多个松散和小的部件。
流体移位构件20泵送冷却空气和过程流体两者。冷却空气沿单向冷却回路CF循环通过泵10。使用还泵送过程流体的流体移位构件20来泵送冷却空气减少了零件数量，这通过消除具有用于驱动冷却空气的额外的移动零件(例如泵或风扇)的附加部件来实现。串联设置的流体移位构件20提供通过冷却流路CF的有效流动。第二冷却通道38和第三冷却通道40被定位成吸收来自泵10的主要发热部件(包括控制器26、定子28和驱动机构24)的热。第二冷却通道38的至少一部分被定位在定子28与控制器26中间以吸收来自两个源的热，从而增加冷却效率。此外，排气流和进气流中的至少一个可以被引导经过散热器74以进一步冷却定子28。空气止回件46和内部阀52促进单向流动以确保通过冷却回路CF的新鲜的冷却空气的流。
图5A是示出安装在端帽68b上的内部阀52的等轴测视图。图5B是泵10的一部分的放大截面图，示出了内部阀52。将一起论述图5A和图5B。图5A示出了内部阀52、端帽68b、帽孔132、帽孔146、阀构件148、支撑件152、构件本体156、突起158、外部部分162、锥形边缘164、以及端部166。图5B也示出了内部阀52、端帽68b、帽孔132、阀构件148、支撑件152、构件本体156、突起158、外部部分162、锥形边缘164以及端部166，此外还示出了马达22、驱动机构24、转子30、冷却腔室44b、轴承54b、润滑脂帽60b、端帽68b、永磁体阵列86、润滑脂配件94、转子孔96、滚动元件98、板150、尖齿154、内部部分160、径向内边缘168、径向外边缘170、以及径向外边缘172。
帽孔146延伸通过端帽68b并形成第二冷却通道38的出口。帽孔132延伸通过端帽68b并且是第三冷却通道40的出口。帽孔132可以全部具有相同的配置或者可以具有不同的配置。
帽孔132被设置在轴承54b的径向外侧。帽孔132相对于泵轴线PA-PA被沿径向布置在转子孔96的外侧。例如，帽孔132的中心线CL1可以位于转子孔96的中心线CL2的径向外侧，帽孔132的径向内边缘168可以位于转子孔96的中心线CL2的径向外侧，帽孔132的径向外边缘170可以位于转子孔96的径向外边缘172的径向外侧，帽孔132的中心线CL1可以位于转子孔96的径向外边缘172的径向外侧，和/或帽孔132的径向内边缘168可以位于转子孔96的径向外边缘172的径向外侧。帽孔132可以至少部分地与永磁体阵列86沿径向叠置。
内部阀52被安装在端帽68b上并且控制从第二冷却通道38和第三冷却通道40进入冷却腔室44b中的流。在所示的示例中，内部阀52是具有挡板阀构件148的挡板阀。阀构件148是可弯曲构件，其被配置成在允许流入冷却腔室44b中的打开状态与防止从冷却腔室44b逆流到第二冷却通道38和第三冷却通道40的关闭状态之间弯曲。阀构件148在关闭状态下对端帽68b进行密封。
润滑脂帽60b被设置成与轴承54b相邻。润滑脂帽60b的板150与轴承54b相邻，保护轴承54b免受污染，并捕获在操作期间液化的任何润滑脂。润滑脂帽60b的支撑件152被设置在端帽68b的与轴承54b相反的侧上。在一些示例中，紧固件(未示出)延伸到端帽68和支撑件152中以将润滑脂帽60b固定到端帽68b。在一些示例中，尖齿154从支撑件152延伸并与板150接界以相对于轴承54b来保持板150。在一些示例中，尖齿154卡扣锁定到端帽68b的一部分上。阀构件148的一部分被设置在支撑件152与端帽68b之间，使得阀构件148通过润滑脂帽60b被连接到端帽68b。然而，应理解，阀构件148可以以任何适合于促进冷却空气的单向流动的方式被固定在泵10内。
阀构件148包括构件本体156和突起158。构件本体156和突起158起到单个零件或部件的作用并且可以一体地形成为单个零件或部件。构件本体156通过润滑脂帽60b被固定到端帽68。构件本体156形成阀构件148的本体。构件本体156是绕端帽68b中的中心孔延伸的圆环。驱动机构24的螺杆92往复运动通过构件本体156的中心开口。在所示的示例中，构件本体156的内径D5大于驱动螺母90的直径D4。
构件本体156的内部部分160与润滑脂帽60b的支撑件152接界。内部部分160被夹紧在支撑件152与端帽68b之间。外部部分162不与支撑件152的轴向面接界。外部部分162从内部部分径向延伸并覆盖帽孔132。外部部分162与端帽68b接界以密封帽孔132。响应于冷却空气从冷却腔室44a被泵送至冷却腔室44b，构件本体156弯曲以打开通过帽孔132的流路。更具体地，外部部分162远离端帽68b弯曲以打开所述流路。
突起158从构件本体156延伸并覆盖帽孔146。第二部分包括锥形边缘164，从而减小了突起158的端部166与构件本体156之间的突起158的宽度。端部166在锥形边缘164之间延伸并连接锥形边缘164。端部166可以在锥形边缘之间具有任何期望的轮廓，诸如平坦的、弯曲的、尖的等。突起158与端帽68b接界以密封通过帽孔146的流路。突起158远离端帽68b弯曲以打开通过帽孔146的流路。
虽然内部阀52被描述为具有挡板阀构件148，但是应理解，内部阀52可以具有用于促进单向流动的任何期望的配置。例如，内部阀52可以包括球阀、隔膜阀、回转阀或任何其它单向阀中的一种或更多种。在一些示例中，内部阀52包括与孔132、146相同数量的阀构件。例如，阀元件可以被设置在孔132、146中的每一个中以促进冷却空气的单向流动。在一些示例中，内部阀52包括比出口孔132、146更少的阀元件。
在操作期间，冷却空气被泵送通过第二冷却通道38(图2)和第三冷却通道40(图2)到达冷却腔室44b。阀构件148在帽孔146和帽孔132两者上延伸以控制通过第二冷却通道38和第三冷却通道40的流。阀构件148提升离开端帽68b以切换成打开状态并允许冷却空气流进入冷却腔室44中。在一些示例中，阀构件148的外部部分162的360度部分提升离开端帽68b以暴露帽孔132的整个周向阵列。在将冷却空气泵送到冷却腔室44b之后，流体移位构件20反转冲程方向。冷却腔室44b中的压力和冷却腔室44a中的抽吸力的增加驱动阀构件148回到关闭状态。阀构件148的结构配置还将阀构件148朝向关闭状态偏压。因此，内部阀52可以是常闭阀。
内部阀52提供了显著的优点。内部阀52防止从冷却腔室44b逆流到冷却腔室44a。内部阀52由此确保新鲜的冷却空气的连续循环，从而提供较有效的冷却。内部阀52是控制通过第二冷却通道38和第三冷却通道40两者的流的单件阀，这提供了更简单的组装、减少了零件数量、简化了操作并降低了成本。阀构件148由润滑脂帽60b固定，通过为润滑脂帽60b提供双重功能而进一步减少零件。
图6A是空气止回件46的分解图。图6B是空气止回件46的后视等轴测视图。图6C是示出安装在泵本体16上的空气止回件46的放大截面图。图6A至图6C将被一起论述。空气止回件46包括入口阀48、出口阀50、过滤器140、阀壳体142、以及空气帽174。阀壳体142包括：外侧176；内侧178；上端180；下端182；安装筒184a、184b(在本文中统称为“安装筒184”)；以及壁186。入口阀48和出口阀50分别包括阀构件188a、188b和保持构件190a、190b。
空气止回件46被安装在泵本体16上并且被配置成控制进入和离开冷却回路CF(图2)的气流。在一些示例中，阀壳体142被设置在马达壳体70上并连接到马达壳体70。在一些示例中，阀壳体142被沿轴向设置在端帽68a、68b之间(在图4A、图4B和图4D中最佳可见)。阀壳体142可以通过延伸通过阀壳体142进入马达壳体70中的紧固件而被连接到马达壳体70。阀壳体142的上端180和下端182的轮廓被设计以引导冷却空气的流经过形成在泵本体16上的散热器74(在图3A中最佳可见)。在一些示例中，上端180和下端182的轮廓被设计成将冷却空气流大致切向地引导至泵本体16。
过滤器140被设置在阀壳体142的外侧176上。过滤器140被配置成在空气进入冷却回路CF之前从空气中过滤污染物，诸如污垢和灰尘。空气帽174被安装到阀壳体142并保持过滤器140。在一些示例中，空气帽174提供可调限制，使得空气帽174可以被调节以控制流入冷却回路CF的空气体积或量。空气帽174的柱192延伸通过过滤器140并与突片194连接。在一些示例中，突片194从安装筒184b延伸以将空气帽174固定到阀壳体142。
安装筒184被形成在阀壳体142的内侧178上。安装筒184a伸入到形成在泵壳体16中的入口孔196中。入口孔196形成冷却回路CF的入口。安装筒184b伸入到形成在泵壳体16中的出口孔198中。出口孔198形成冷却回路CF的出口。
安装筒184a、184b接收保持构件190a、190b以将入口阀48和出口阀50固定到阀壳体142。保持构件190延伸到安装筒184中并被配置成在操作期间相对于安装筒184保持不动。壁186围绕与入口阀48相关联的安装筒184延伸。壁186与泵本体16接界以将通过入口阀48的入口流与通过出口阀50的出口流隔离。
阀构件188a被设置在安装筒184a的台肩上并且由保持构件190a固定。保持构件190a的轴例如通过压配合连接固定在安装筒184a中。保持构件190a的头部在阀构件188a的一部分上延伸以将阀构件188a保持在安装筒184a上。在所示的示例中，阀构件188a包括U形杯状环，所述U形杯状环被定向成开口端面向泵壳体16并背离阀壳体142。阀构件188a在阀壳体142和入口孔196之间形成单向密封。阀构件188a配置成允许单向流动进入第一冷却通道36中，如图6C中的箭头IF所示。
阀构件188b设置在安装筒184b的台肩上并且由保持构件190b固定。保持构件190b的轴诸如通过压配合连接而被固定在安装筒184b中。保持构件190b的头部在阀构件188b的一部分上延伸以将阀构件188b保持在安装筒184b上。在所示的示例中，阀构件188b包括U形杯状环，所述U形杯状环被定向成其敞开端面向阀壳体142并背离泵本体16。阀构件188b在阀壳体142与出口孔198之间形成单向密封。阀构件188b被配置成允许单向流出第四冷却通道42，如图6C中的箭头EF所示。阀构件188a、188b相对于彼此的反向定向有利于单向流动通过冷却回路CF。阀构件188a允许冷却空气进入但不离开冷却回路CF，而阀构件188b允许冷却空气离开但不进入冷却回路CF。
在操作期间发生第一冲程，在所述第一冲程期间，在与入口阀48相关联的第一冷却腔室(例如，冷却腔室44a(图2和图4A))中发生抽吸冲程并且在与出口阀50相关联的第二冷却腔室中(例如，冷却腔室44b(图2和图4A))中发生泵送冲程。抽吸力使阀构件188a弯曲并与泵本体16分离，从而打开通过入口孔196的、安装筒184a与泵本体16之间的流路。冷却空气的进气部分通过空气帽174和过滤器140被吸入空气止回件46中。冷却空气的进气部分流过阀构件188a、通过入口孔196并进入冷却回路CF中。同时，第二冷却腔室中的压力使阀构件188b弯曲并从泵本体16脱离，从而打开通过出口孔198的、安装筒184b与泵本体16之间的流路。冷却空气的排出部分被向下游驱动通过第四冷却通道42并经过阀构件188b而通过出口孔198。排气部分通过出口孔198离开冷却回路CF。排气部分离开出口孔198并被设置在阀壳体142与泵本体16之间。排气部分被朝向阀壳体142的上端180和下端182驱动。上端180和下端182的轮廓设计成引导排气流经过形成在泵本体16上的散热器74。入口阀48和出口阀50同时处于打开状态。
在第一冲程完成之后发生第二冲程，在所述第二冲程期间，在第一冷却腔室中发生泵送冲程并且在第二冷却腔室中发生抽吸冲程。第一冷却腔室的压力使阀构件188a变宽并与泵本体16接合，从而关闭通过入口孔196的流路。同时，第二冷却腔室中的抽吸力使阀构件188b变宽并与泵本体16接合，从而关闭通过出口孔198的流路。因此，入口阀48和出口阀50中的每个同时处于关闭状态。
虽然入口阀48和出口阀50被分别描述为包括阀构件188a、188b和保持构件190a、190b，但应理解，入口阀48和出口阀50可以采用用于促进单向流动的任何期望的配置。例如，入口阀48和出口阀50中的一者或两者都可以包括球阀、闸阀、盘阀、挡板阀，或具有其它任何合适的配置。
空气止回件46提供了显著的优势。空气止回件46提供了进入和离开冷却通路CF的单向流。阀壳体142引导冷却气流经过形成在泵本体16上的散热器74，从而为泵10提供额外的冷却。入口阀48和出口阀50同时处于相同状态，即(同时处于)打开状态或关闭状态。因此，当暖空气被排出时，新鲜的冷却空气正进入冷却回路CF。
图7是示出流体移位构件20'的截面图。流体移位构件20'基本上类似于流体移位构件20(在图3A和图4A中最佳可见)。流体移位构件20'包括内板78'、外板80'、膜82、以及紧固件84。内板78'和外板80'各自包括散热器200。流体移位构件20'促进操作期间泵10的额外的冷却。
内板78'的散热器200被形成在内板78'的接触冷却腔室(诸如冷却腔室44a、44b(图2和图4A))中的冷却空气的一部分上。外板80'的散热器200被形成在外板80'的接触过程流体腔室(诸如过程流体腔室34a、34b)中的过程流体的一部分上。紧固件84延伸通过内板78'和外板80'中的每一个并与内板78'和外板80'中的每一个接触。内板78'、外板80'、以及紧固件84中的每个都可以由导热材料(诸如铝等)制成。流体移位构件20用作相对冷的过程流体与相对热的冷却空气之间的热交换元件。过程流体可以吸收泵送期间产生的热，从而进一步冷却泵10。散热器200增加了暴露于冷却空气和过程流体的传导表面的表面积，从而提供了更好的热传递效率。在一些示例中，膜82的中心孔(紧固件84穿过所述中心孔)被扩大，使内板78'和外板80'的多个部分可以通过所述中心孔物理接触，从而提高流体移位构件20的传导能力。
散热器200可以被应用于用于增加热传递效率的流体移位构件的任何期望的配置。例如，流体移位构件20b(在图3A和图4A中最佳可见)包括膜，所述膜被包覆成型在外板的将接触所述过程流体的部分上。所述膜通常由具有低热导率的材料形成，诸如抑制热传递的橡胶。流体移位构件20b可以被配置成使得散热器从外板延伸并通过包覆成型件以被暴露于过程流体。流体移位构件20'通过增加泵10的热传递效率来提供显著的优势。此外，流体移位构件20'利用过程流体作为热传递流体即传热流体，通过利用系统中已存在的流体来简化热传递。
图8A是电动操作的泵10的后视等轴测视图。图8B是泵10的后视等轴测视图，其中壳体盖67被移除。图8C是泵10的泵本体16的等轴测视图。图8D是沿图8A中的线D-D截取的截面图。图8E是沿图8A中的线E-E截取的截面图。图8A至图8E将被一起论述。泵10包括：入口歧管12；出口歧管14；泵本体16；流体盖18a、18b(在本文中统称为“流体盖18”)；流体移位构件20a、20b(在本文中统称为“流体移位构件20”)；马达22；驱动机构24；控制器26；风扇组件31；以及壳体盖67。马达22包括定子28和转子30。风扇组件31包括叶轮33和风扇马达35。
泵本体16包括中心部分66和端帽68a、68b(在本文中统称为“端帽68”)。中心部分66包括马达壳体70、控制壳体72、以及散热器74。转子30包括永磁体阵列86和转子本体88。示出了驱动机构24的驱动螺母90和螺杆92。
端帽68a、68b被设置在中心部分66的相反横向侧上并被附接到中心部分66以形成泵本体16。流体盖18a、18b被分别连接到端帽68a、68b。入口歧管12被连接到每个流体盖18以向过程流体腔室34a、34b提供流体。出口歧管14被连接到每个流体盖18以接收来自过程流体腔室34a、34b的流体。
马达22和控制元件29(诸如控制器26(图1C和图19)以及其它元件)由泵本体16支撑。更具体地，马达22和控制元件29由泵本体16的中心部分66支撑。马达22被设置在马达壳体70内的端帽68之间。定子28围绕转子30并驱动转子30旋转，使得马达22可以被认为是内部转子马达。转子30绕泵轴线PA-PA旋转并且与驱动机构24和流体移位构件20同轴地设置。永磁体阵列86被设置在转子本体88上。
控制壳体72被连接到马达壳体70并从马达壳体70延伸。在所示的示例中，控制壳体72和马达壳体70可以(例如，通过铸造以及其它选择)被一体地形成为单个壳体。控制壳体72被配置成容置泵10的控制元件29，诸如控制器26(图1C和图19)。
散热器74被形成在中心部分66上。在所示的示例中，散热器74被形成为多种配置并包括突起和翅片，但应理解，散热器74可以具有适合于增加泵本体16的表面积以促进热交换从而冷却泵10的任何配置。在所示的示例中，散热器74中的一些散热器限定了形成用于泵10的外部冷却流体回路CF2的流动通道。在所示的示例中，支撑散热器74中的一个散热器在控制壳体72与马达壳体70之间延伸并连接控制壳体72与马达壳体70。
壳体盖67被安装到泵本体16并且至少部分地限定冷却流体回路CF2的流动通道。入口开口83和出口开口85被形成通过壳体盖67。在一些示例中，壳体盖67被形成为与中心部分66的上侧上的泵本体16相连的上部部分(例如，在所示的示例中，介于出口歧管14与中心部分66之间)、和与中心部分66的下侧上的泵本体16相连的下部部分(例如，在所示的示例中，介于入口歧管12与中心部分66之间)。因此，可以从组装到泵10的多个离散部件形成壳体盖67，以至少部分地限定冷却流体回路CF2。然而，应理解，壳体盖67可以根据需要由尽可能多或尽可能少的部件形成。
泵10的主要热源包括控制器26、定子28和驱动机构24。冷却流体回路CF引导冷却空气通过靠近发热部件的通道以影响冷却空气与热源之间的热交换，从而冷却泵10。冷却流体回路CF2被配置成引导冷却空气围绕马达壳体70。冷却流体回路CF2引导冷却空气沿周向围绕泵轴线PA。冷却流体回路CF2被配置成以引导冷却空气，以向马达壳体70和控制壳体72两者中的元件提供冷却。应理解，并非所有实施例都必须包括冷却流体回路CF2或以其它方式泵送冷却空气。
在示出的示例中，冷却流体回路CF2包括入口通道101、中间通道103、以及出口通道105。在所示的示例中，冷却流体回路CF2中没有用于引导流的阀。而是，风扇31被配置成主动地驱动冷却空气通过冷却流体回路CF2。风扇31由泵本体16支撑。更具体地，风扇31由形成控制壳体72的壁支撑。叶轮33被设置在冷却流体回路CF2内。在示出的示例中，叶轮33被设置在入口通道101与出口通道105之间的交点处。由此，风扇31被至少部分地设置在冷却液回路CF2内。更具体地，叶轮33被设置在冷却流体回路CF2的入口与冷却流体回路CF2的出口之间的流路中。在所示的示例中，叶轮33未被遮盖，但据应理解，叶轮33在其它示例中可以被遮盖。风扇马达35被设置在控制壳体72中。风扇马达35(其可以是电马达)通过控制壳体72的壁与定子28周围的环境隔离，使得示出的冷却布置适合在危险位置中使用。
入口通道101被限定在马达壳体70与壳体盖67之间。在示出的示例中，入口通道101包括由散热器74部分地限定的多个单独的通道。单独的通道围绕马达壳体70沿周向延伸。每个流路的轴向侧由散热器74形成。在所示的示例中，散热器74中的至少一些散热器可以在马达壳体70上且绕泵轴线PA沿周向而不沿轴向延伸。入口通道101中每个流路的至少三个侧由导热材料限定(例如，马达壳体70和散热器74)。马达壳体70至少部分地限定入口通道101。马达壳体70由此被直接暴露于通过冷却流体回路CF2的冷却流。马达壳体70被直接设置在定子28与入口通道101之间，以通过冷却流体回路CF2提供从定子28到冷却流的有效热传递。
中间通道103被设置在控制壳体72与马达壳体70之间。控制壳体72的壁至少部分地限定中间通道103。控制壳体72中的发热元件中的一个或更多个发热元件可以被安装到控制壳体壁73。发热元件由此被安装在控制壳体壁73上，所述控制壳体壁73也直接与流动通过冷却流体回路CF2的冷却空气接触。将发热元件安装到控制壳体壁73有利于通过冷却流体回路CF2从那些部件到冷却流的有效热传递。中间通道103至少部分地由马达壳体70的本体限定。马达壳体70由此被直接暴露于通过冷却流体回路CF2的冷却流。马达壳体70被直接设置在定子28与中间通道103之间，以通过冷却流体回路CF2提供从定子28到冷却流的有效热传递。散热器74在控制壳体72与马达壳体70之间延伸并连接控制壳体72与马达壳体70。至少部分地限定中间通道103的散热器74直接地接触控制壳体72和马达壳体70两者。这样的散热器74从控制壳体72和马达壳体70两者传递热。
出口通道105被限定在马达壳体70与壳体盖67之间。在示出的示例中，出口通道105包括由散热器74部分地限定的多个单独的通道。单独的通道围绕马达壳体70沿周向延伸。每个流路的轴向侧由散热器74形成。在所示的示例中，散热器74中的至少一些散热器可以在马达壳体70上且绕泵轴线PA沿周向而不沿轴向延伸。出口通道105中每个流路的至少三个侧由导热材料限定(例如，马达壳体70和散热器74)。马达壳体70的本体至少部分地限定出口通道105。马达壳体70由此被直接暴露于通过冷却流体回路CF2的冷却流。马达壳体70被直接设置在定子28与出口通道105之间，以通过冷却流体回路CF2提供从定子28到冷却流的有效热传递。
在操作期间，风扇马达35被供电以驱动叶轮33旋转。风扇31通过入口开口83将空气吸入冷却流体回路CF2中。入口开口83为空气提供进入冷却流体回路CF2的位置并且与周围环境流体地连通。因此，泵10的环境中的环境空气可以形成冷却流体回路CF2的冷却流体。虽然示出了多个入口开口83，但是应理解，冷却流体回路CF2可以包括任何期望数量的入口开口83，诸如一个或更多个。入口开口83也可以沿入口通道101被沿周向间隔开。例如，一个或更多个额外的或替代的入口开口83可以被形成在沿当前所示的位置与风扇31的位置之间的壳体盖67的周向位置处。
风扇31通过入口通道101吸入进气空气(由箭头IA所示)并使进气空气经过马达壳体70和散热器74。冷却空气的流(图8D中的箭头AF所示)行进经过散热器74和马达壳体70并冷却这些元件。风扇31向下游吹送空气通过中间通道103和出口通道105。由风扇31吹送的冷却空气最初流动通过中间通道103。流动通过中间通道103的空气接触控制壳体72和马达壳体70两者，以传递来自控制壳体72中的产热部件(例如，控制器26等)和马达壳体70中的产热部件70(例如，定子28和驱动机构24)两者的热。通过冷却流体回路CF2的流的至少一部分直接在马达22与安装在壳体壁73上的电气部件之间流动。从泵轴线PA延伸的径向线可以延伸通过驱动机构24、定子28、通过冷却流体回路CF2的通道、以及安装至壳体壁73的电气部件29。
冷却流体回路CF2的至少一部分由两个独特的热源沿径向承托起来。具体地，中间通道103在中间通道103的两个径向侧上被暴露于导热元件。控制壳体72内的电气元件形成由通过冷却流体回路CF2的流所冷却的第一热源70，并且马达壳体70内的定子28和驱动机构24形成由通过冷却流体回路CF2的流所冷却的第二热源。中间通道103紧接在叶轮33的下游被设置。因此，进入且随后流动通过中间通道103的空气具有通过冷却流体回路CF2的流的最大速度。高速度有助于快速的空气交换并减少停留时间，从而在冷却流体回路CF2的暴露于两个独立的热源的部分中提供了增强的冷却效率。
风扇31向下游吹送空气通过中间通道103。空气流动离开中间通道103，并流动通过出口通道105。当空气流动通过出口通道105到达出口开口85时，空气进一步冷却泵10。空气通过出口开口85作为排气空气(由箭头EA示出)被排放。在一些示例中，泵10包括偏转器和/或轮廓，用于引导离开出口开口85的热排气空气远离入口开口83。在一些示例中，泵10包括偏转器和/或轮廓，使得进气口即空气进口被定向成远离出口开口85以使得避免吸入热排气空气。阻挡壁71从马达壳体70沿径向延伸。阻挡壁71被沿周向设置在入口通道101与出口通道105之间。阻挡壁71防止进入入口通道101的冷进气空气越界进入出口通道105中，并防止来自出口通道105的热排气空气越界进入入口通道101中。阻挡壁71还可以充当散热器，以将热传导离开定子28和驱动机构24。
一个或更多个散热器74可以被形成为延伸通过冷却流体流路CF2的多个部分的连续突起。例如，单个散热器74可以从阻挡壁71延伸，通过入口通道101，通过中间通道103，并通过出口通道105并回到阻挡壁71。因此，一个或更多个散热器74可以在公共连接点(例如，所示的示例中的阻挡壁71)之间绕马达22的整个周向延伸。
冷却空气流AF被风扇31吸入冷却流体回路CF2中，并在控制壳体72和马达壳体70中所包含的两个独立的热源之间吹送，并向下游吹出冷却流体回路CF2。冷却空气流AF绕马达壳体70和泵轴线PA被沿周向引导。冷却空气流AF由此围绕转子30的旋转轴线和流体移位构件20的往复运动的轴线流动。在所示的示例中，冷却空气流AF在大约为冷却流体回路CF2的整个周向长度上接触马达壳体70。冷却空气流AF在冷却流体回路CF2的长度的一部分上接触控制壳体72。
冷却流体回路CF2提供显著的优势。冷却流体回路CF2从泵10周围的环境中吸入冷却空气，从而提供不受限的冷却空气源。风扇31将冷却流体主动地拉入冷却流体回路CF2中，并向下游吹送冷却流体通过冷却流体回路CF2达到出口。风扇31主动地吹送空气通过冷却流体回路CF2，从而促进更大的流和更有效的冷却。冷却流体回路CF2为控制壳体72的加热元件和马达壳体70中的加热元件两者提供冷却。通过冷却多个不同的热源，冷却流体回路CF2简化了泵10的布置并提供了更紧凑、更有效的泵送组件。冷却流体回路CF2围绕马达壳体70沿周向引导冷却空气，从而使马达壳体70与冷却空气流AF之间的热传递面积即传热面积最大化。
图9A是泵10的部分分解图。图9B是示出驱动机构24与流体移位部件20a之间的接界的放大截面图。图9C是螺杆92的端部104、106的放大等轴测视图。图9A至图9C将被一起论述。示出了：入口歧管12；出口歧管14；泵本体16；流体盖18a、18b；流体移位构件20a；以及驱动机构24的螺杆92。流体移位构件20a包括内板78a、外板80a、膜82、以及紧固件84。内板78a包括接收腔室202、紧固件开口204、以及定位螺钉开口206。接收腔室202包括腔室壁208。螺杆92的第一端104包括第一孔112、定位孔210、以及平坦部212。
如上文所论述的，流体移位构件20a被安装在泵10内，使得流体移位构件20a不绕泵轴线PA-PA旋转。在所示的示例中，膜82的外周向边缘被捕获在流体盖18a与泵本体16之间，以防止流体移位构件20a绕泵轴线PA-PA旋转。
螺杆92被连接至流体移位构件20a，使得防止螺杆92相对于流体移位构件20a旋转。外板80a被设置在膜82的面向流体盖18a的一侧上。内板78a被设置在膜82的面向端帽68a的一侧上。紧固件84延伸通过外板80a、膜82a和内板78a的每一个，并进入第一孔92中，以将流体移位构件20连接至螺杆92。
腔室壁208从内板78a的内侧伸出。腔室壁208至少部分地限定接收腔室202。腔室壁208的轮廓被设计成接合螺杆92并防止螺杆92相对于流体移位构件20旋转。紧固件开口204和定位螺钉开口206延伸通过内板78进入接收腔室202中。虽然接收腔室202被描述为由从内板78a的突起限定，但是应理解，接收腔室202可以以任何期望的方式形成。例如，接收腔室202可以由延伸到内板78a中的凹部形成。
在所示的示例中，第一螺杆端104延伸到接收腔室202中。第一端104的轮廓被设计成与腔室壁208互补，以防止螺杆92相对于流体移位构件20a旋转。在所示的示例中，平坦部212被形成在第一端104的相反的径向侧上。腔室壁208包括被配置成与平坦部212匹配的相应特征。螺杆92与内板78a之间的接界防止螺杆92相对于内板78a旋转。虽然流体移位构件20a和螺杆92被描述为具有匹配平坦部以防止旋转，但应理解，流体移位构件20a和螺杆92可以以适合于将螺杆92键连接到流体移位构件20a并防止相对旋转的任何期望方式接界。
定位螺钉214延伸通过定位螺钉开口206并进入定位孔210中。延伸到定位孔210中的定位螺钉214还将螺杆92锁定到流体移位构件20a。定位孔210从第一端104和第二端106延伸到螺杆92中。在一些示例中，定位孔210平行于第一孔112和第二孔114延伸。定位孔210可以包括被配置成与形成在定位螺钉214上的螺纹相匹配的螺纹。
螺杆92被连接至流体移位构件20a，使得螺杆92不能相对于流体移位构件20a旋转。螺杆92以与螺杆92连接到流体移位构件20a的基本相同的方式被连接到流体移位构件20b。在一些示例中，内板78a与内板78b相同。流体移位构件20a、20b由此防止螺杆92相对于泵轴线PA-PA旋转。
螺杆92与流体移位构件20之间的连接还防止在操作期间紧固件84松动或断开。在泵送期间施加于螺杆92的旋转力矩不会使紧固件84从第一孔112旋出，这是因为已防止螺杆92相对于流体移位构件20旋转。流体移位构件20a被固定在泵10内，使得流体移位构件20不能相对于泵轴线PA-PA旋转。流体移位构件20防止螺杆92围绕泵轴线PA-PA旋转，从而进一步促进螺杆92沿泵轴线PA-PA平移。
图10是示出泵本体16'与流体移位构件20”之间的接界的示意框图。在所示的示例中，流体移位构件20”是活塞。泵本体16'包括活塞孔216。泵本体16'可以是泵10的在泵送期间活塞在其内往复运动的任何壳体，诸如被配置成容置往复运动活塞的端帽。活塞孔216包括壳体轮廓218。流体移位构件20”包括活塞轮廓220。活塞轮廓220与壳体轮廓218匹配，使得流体移位构件20”可以相对于泵本体16'沿轴向行进，但被防止相对于泵本体16'旋转。流体移位构件20”与泵本体16'之间的接界防止流体移位构件20”相对于轴线PA-PA且相对于泵本体16'旋转。螺杆92(在图4A和图12中最佳可见)可以被连接到流体移位构件20”以防止相对旋转，其类似于图9A和图9B中所示的连接。
图11是示出防旋转接界222的示意框图。示出了螺杆92的第二端106。狭槽224被形成在泵本体16中。应理解，狭槽224可以被形成在螺杆92的端部104、106中的一个端部上以及被形成在泵壳体16中。狭槽224可以在螺杆92的端部处打开。
突起226从螺杆92延伸。在所示的示例中，突起226被形成为连接到螺杆92的所述端部的套环225的一部分。在螺杆92中形成狭槽224的示例中，突起226可以从泵10的静态部件(诸如泵本体16)延伸。突起226延伸到狭槽224中并与狭槽224匹配。与狭槽224匹配的突起226防止在螺杆92往复运动时螺杆92相对于泵轴线PA-PA旋转。螺杆92相对于突起226往复运动。突起226被示出为销，但应理解，突起可以具有适合延伸到狭槽224中以防止螺杆92旋转的任何配置。例如，突起226可以是翅片、棘爪或凸块等。
图12是马达22和驱动机构24的等轴测部分截面图。马达22包括定子28和转子30并且被安装在马达壳体70中。转子30包括永磁体阵列86和转子本体88。转子本体88包括：转子孔96；转子端部228a、228b(在本文中统称为“转子端部228”)；轴向延伸部230a、230b(在本文中统称为“轴向延伸部230”)；以及轴向凹部232a、232b(在本文中统称为“轴向凹部232”)。驱动机构24包括驱动螺母90、螺杆92和滚动元件98。示出了驱动螺母90与螺杆92之间的间隙99。驱动螺母90包括：螺母槽口100a、100b；螺母螺纹102；螺母端部234a、234b；以及螺母本体236。示出了第一螺杆端104、第二螺杆端106、螺杆本体108、螺纹110、第一孔112、定位孔210、以及螺杆92的平坦部212。
转子30被设置在泵轴线PA-PA上的定子28内。轴向延伸部230a、230b分别被设置在转子端部228a、228b处并且从转子端部228a、228b延伸。轴向延伸部230a、230b延伸超出定子28的轴向端。永磁体阵列86被安装在转子30上。永磁体阵列86的轴向端延伸到轴向延伸部230上。延伸超出定子28的轴向端的轴向延伸部230促进位置传感器62的顶部和/或端部安装(在图17A和图18中最佳可见)，如下文更详细论述的。转子孔96在转子端228a与转子端228b之间延伸通过转子本体88。在所示的示例中，转子孔96沿轴向延伸。转子孔96可以具有适合于实现通过转子30的冷却流和/或减轻转子30的重量的任何配置。
驱动螺母90延伸通过转子30并与转子30同轴地设置。驱动螺母90被连接到转子本体88，使得驱动螺母90与转子30一起绕泵轴线PA-PA旋转。螺母螺纹102被形成在驱动螺母90的内部径向表面上。螺母端部234a从螺母本体236沿第一轴向方向延伸并且螺母端部234b从螺母本体236沿第二轴向方向延伸。螺母槽口100a被形成在螺母端部234a与螺母本体236之间的接界处。螺母槽口100b被形成在螺母端部234b与螺母本体236之间的接界处。轴承54a、54b的内圈122a、122b(在图4A、图4B和图4D中最佳可见)分别被设置在螺母槽口100a、100b处并且坐置于螺母端部234a、234b上。轴向凹部232a、232b是设置在轴向延伸部230a、230b与螺母端部234a、234b之间的环形凹部。轴承54被至少部分地设置在轴向凹槽232中。轴向凹槽232为位置传感器62提供了空间以在永磁体阵列86下方延伸。
螺杆92沿轴向延伸通过驱动螺母90并与转子30和驱动螺母90同轴地设置。螺杆螺纹110被形成在螺杆本体108的外部上。第一螺杆端104从螺杆本体108的第一端沿轴向延伸，第二螺杆端106从螺杆本体108的第二端沿轴向延伸。平坦部212被形成在第一螺杆端104和第二螺杆端106的每个上。平坦部212形成抗旋转表面，所述抗旋转表面被配置成与流体移位构件20上的特征接界以防止螺杆92相对流体移位构件20旋转。第一孔112和定位孔210沿轴向延伸到第一螺杆端104中。
滚动元件98被设置在由螺杆螺纹110和螺母螺纹102形成的滚道中。滚动元件98相对于驱动螺母90支撑螺杆92，使得驱动螺母90和螺杆92中的每个都骑坐在滚动元件98上。滚动元件98相对于驱动螺母90支撑螺杆92，使得在操作期间驱动螺母90与螺杆92不接触。滚动元件98保持位于驱动螺母90与螺杆92之间的间隙99并防止它们之间接触。
驱动螺母90相对于螺杆92旋转。滚动元件98在螺纹110处对螺杆92施加力，以使螺杆92沿泵轴线沿轴向移位。转子30可以沿第一旋转方向被驱动以沿第一轴向方向驱动螺杆92。转子30可以沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向被驱动，以沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向驱动螺杆92。
图13是驱动机构24'的局部截面图。驱动机构24'包括驱动螺母90'、螺杆92、滚动元件98、以及滚珠回转件238。
驱动螺母90'围绕螺杆92的一部分并且滚动元件98被设置在驱动螺母90'与螺杆92之间。在所示的示例中，滚动元件98是滚珠。因此，驱动机构24'可以被认为是滚珠丝杠。滚动元件98相对于螺杆92支撑驱动螺母90’，使得驱动螺母90’不接触螺杆92。滚动元件98被设置在由螺杆螺纹110和螺母螺纹102形成的滚道中(在图12中最佳可见)。滚珠回转件238被配置成拾取滚动元件98并使滚动元件98在由螺纹110和螺母螺纹102形成的滚道内再循环。滚珠回转件238可以属于适合使滚动元件98循环的任何类型。在一些示例中，滚珠回转件238是内部滚珠回转件，使得不在滚道内的滚动元件98穿过驱动螺母90'的本体。
驱动螺母90'相对于螺杆92旋转并使滚动元件98对螺杆92施加轴向力以线性地驱动螺杆。驱动机构24'由此可以将旋转输入转换为线性输出。
图14是驱动机构24”的等轴测视图，其中驱动螺母90”的一部分被移除。图15是驱动机构24”的等轴测视图，其中驱动螺母90”的本体被移除以示出滚动元件98'。图14和图15将被一起论述。驱动机构24”包括驱动螺母90”、螺杆92和滚动元件98’。驱动螺母90”包括驱动环240。每个滚动元件98'包括端辊或滚柱端242和辊轴或滚柱轴244。
驱动螺母90'’围绕螺杆92的一部分并且滚动元件98’被设置在驱动螺母90'’与螺杆92之间。在所示的示例中，滚动元件98’包括滚柱。因此，驱动机构24'可以被认为是滚柱丝杠。滚动元件98'’对于螺杆92支撑驱动螺母90”，使得驱动螺母90”不接触螺杆92。滚动元件98'绕螺杆92被沿周向设置且关于螺杆92被对称地设置。辊轴244在成对的端辊242之间延伸并连接成对的端辊242。因此，每个滚动元件98'可以包括位于轴244的第一端处的端辊242，并且还可以包括位于辊轴244的第二端处的端辊242。在一些示例中，辊轴244包括被配置成与螺纹110匹配以对螺杆92施加额外的驱动力的螺纹。每个端辊242包括齿。端辊242在螺纹110与驱动环240之间延伸并接合螺纹110和驱动环240。端辊242的齿与驱动环240的齿接合。
驱动螺母90”包括位于驱动螺母90”的第一端处的第一驱动环240和位于驱动螺母90”的第二端处的第二驱动环240。对于每个滚动元件98'，端辊242中的第一端辊在驱动螺母90”的第一端处接合驱动环240的齿，并且端辊242中的第二端辊在驱动螺母90”的第二端处接合驱动环240的齿。随着驱动螺母90”旋转，端辊242与驱动环240之间的接合导致每个滚动元件98'绕其自身的轴线旋转并且使滚动元件98'的阵列绕泵轴线PA-PA旋转。辊轴244的螺纹接合螺杆螺纹110并对螺杆螺纹110施加驱动力以使螺杆92线性地移位。
驱动螺母90'’相对于螺杆92旋转并使滚动元件98’对螺杆92施加轴向力以线性地驱动螺杆92。驱动机构24'’此将旋转输入转换为线性输出。
图16A是马达螺母56的第一等轴测视图。图16B是马达螺母56的第二等轴测视图。将一起论述图16A和图16B。马达螺母56包括马达螺母槽口126、外边缘128、冷却端口130、中心孔144、第一侧246(参见图16A)、第二侧248(参见图16B)、凸缘250、以及唇缘256。马达螺母槽口126包括轴向表面252和径向表面254。
中心孔144在第一侧246与第二侧248之间延伸通过马达螺母56。中心孔144提供了在操作期间螺杆92可以往复运动通过的开口。马达螺母56的第一侧246朝向流体移位构件20a(在图4A、图9A和图9B中最佳可见)被定向，马达螺母56的第二侧248朝向马达22(在图4A至图4D和图12中最佳可见)被定向。马达螺母56被配置成安装到泵壳体，诸如泵本体16(在图3A至图4C中最佳可见)。外边缘128包括被配置成连接到形成在泵壳体中的螺纹的螺纹。因此，马达螺母56可以被螺纹连接到泵本体16。凸缘250从马达螺母56的第二侧248沿轴向突出。在安装马达螺母56时凸缘250与泵壳体16接界，以确保马达螺母56与泵本体16之间的正确对准。在所示的示例中，凸缘250与端帽68a对准，并且端帽68a与中心部分66对准。在一些示例中，螺纹不延伸到凸缘250上。
马达螺母槽口126被形成在中心孔144内。马达螺母槽口126被配置成围绕轴承54的外圈延伸并接收轴承54的外圈。外圈124与马达螺母槽口126的轴向表面252和径向表面254两者接界。马达螺母56通过与轴承54a的接界来对泵10的轴承54预加载。
唇缘256从第一侧246沿径向延伸到中心孔144中。唇缘256绕中心孔144沿周向延伸。唇缘256限定了中心孔144的最窄直径。在一些示例中，唇缘256形成安装特征，润滑脂帽60a的一部分可以被安装在所述安装特征上。例如，润滑脂帽60的支撑件(诸如支撑件152(图5A))可以通过卡扣锁定配置安装到唇缘256。冷却端口130在第一侧246与第二侧248之间延伸通过马达螺母56。冷却端口130形成第三冷却通道40的最上游部分(在图2和图4A中最佳可见)。冷却端口130为冷却空气的一部分进入第三冷却通道40提供通路。
图17A是示出位置传感器62相对于马达22的位置的放大截面图。图17B是永磁体阵列(具体地是永磁体阵列86)的等轴测示意图。图18是示出位置传感器62相对于马达22的位置的放大截面图。图17A至图18将被一起论述。马达22包括定子28和转子30。转子30包括转子本体88和永磁体阵列86。位置传感器62包括支撑体263和感测部件264。永磁体阵列86包括永磁体258和护铁260。
位置传感器62被安装在泵10内并与转子30相邻。位置传感器62被安装成使得转子30相对于位置传感器62移动。例如，位置传感器62可以被安装到泵本体16或定子28，以及其它选择。在图17A所示的例子中，位置传感器62被安装到端帽68b。更具体地，传感器本体263被固定到端帽68b，以将位置传感器62固定在绕泵轴线PA的固定位置处。在图18所示的例子中，传感器本体263被固定到定子28以将位置传感器62固定在绕泵轴线PA的固定位置处。例如，传感器本体263可以通过延伸到定子28中(诸如延伸到定子28中的灌封化合物中)的紧固件而被连接到定子28。传感器本体263可以相对于马达22和泵10的其它部件来支撑位置传感器62的其它部件，诸如其电子部件。
位置传感器62被通信地连接到控制器26(图1A和图19)。如上所述，在操作期间当螺杆92平移时，螺杆92不旋转。因此，不能感测螺杆92的旋转以产生换向数据。相反，位置传感器62被设置在永磁体阵列86附近，使得永磁体258的磁场由位置传感器62来感测。具体地，位置传感器62包括绕泵轴线PA沿周向隔开的感测部件264的阵列。例如，感测部件264的阵列可以是对由永磁体258产生的磁场做出响应的霍尔效应传感器阵列。例如，位置传感器62可以利用三个霍尔效应传感器的阵列作为位置传感器62的感测部件264。由位置传感器62产生的位置信息提供换向数据，控制器26利用所述换向数据对马达22进行换向。
如图17A所示，永磁体阵列86包括外径向边缘266和内径向边缘268。外径向边缘266朝向定子28被定向并且通过空气间隙即气隙与定子28隔开。内径向边缘268朝向泵轴线PA-PA被定向。在操作期间，护铁260集中磁通量并引导来自护铁260相反周向侧上的永磁体的磁场。通过转子30的杂散磁通量影响位置传感器62的操作，并且可以阻止感测部件264准确地感测永磁体258的极性。杂散磁通量被集中在与永磁体阵列86径向对准(例如，内径向边缘268与外径向边缘266之间)的区域和永磁体阵列86的径向外侧(例如，外径向边缘266的径向外侧)的区域。
位置传感器62被安装成使得感测部件264被设置在永磁体阵列86的径向内侧(例如，在径向上介于泵轴线PA与永磁体阵列86之间)的安装区域处，以在操作期间将感测部件264与杂散磁通量隔离。在图17A中，位置传感器62被安装到端帽68并由端帽68支撑。在图18中，位置传感器62被安装到定子28并由定子68支撑。在图17A所示的示例和图18所示的示例中，感测部件264被设置在永磁体阵列86的径向内侧，使得永磁体阵列86在径向上介于感测部件264与定子28之间。虽然感测部件264被设置在转子30的径向内侧，但应理解，位置传感器62可以沿径向跨越永磁体阵列68，使得位置传感器62的一部分被设置在永磁体阵列68的径向内侧并且位置传感器的一部分62被设置在永磁体阵列68的径向外侧。
位置传感器62的感测部件264被沿径向设置在内径向边缘268与泵轴线PA-PA之间。永磁体阵列86被设置在感测部件264与定子28之间。感测部件264被设置在永磁体阵列86的内径向边缘268的径向内侧。感测部件264被沿径向设置在轴承54b与内径向边缘268之间。感测部件264在永磁体阵列86下方、以及在永磁体阵列86与泵轴线PA-PA之间延伸。感测部件264沿轴向延伸到转子本体88中，使得轴向延伸部230b被设置在感测部件264与永磁体阵列86之间。感测部件264延伸到轴向凹部232b中。感测部件264可以与永磁体阵列86轴向叠置，使得从泵轴线PA延伸的径向线穿过感测部件264和永磁体阵列86中的每个的一部分。当被安装在安装区域中时，感测部件264不与永磁体阵列86径向叠置，使得平行于泵轴线PA的轴向线将不穿过感测部件264和永磁体阵列86两者。将感测部件264定位在永磁体阵列86的径向内侧会使感测部件264受到屏蔽免受杂散磁通量影响。位置传感器62可以产生与永磁体258有关的数据，并且通过安装在安装区域中的感测部件264向控制器26提供换向信息。感测部件264可以被安装在永磁体阵列的径向内侧并且可以从所述位置生成换向数据。
安装所述位置传感器62使得感测部件264位于永磁体阵列86的径向内部，降低定子磁通量对位置传感器62的影响。安装在永磁体阵列86的径向内侧的感测部件264屏蔽感测部件264并且便于通过位置传感器62来进行感测。感测部件264与转子30沿轴向叠置并延伸到转子30的一部分中，从而有利于泵10的紧凑布置。
图19是泵10的框图。示出了流体移位构件20、马达22、驱动机构24、控制器26、以及用户接口27。马达22包括定子28和转子30。控制器26包括控制电路272和存储器274。
在所示的示例中，马达22被设置在泵本体内并且与泵10的流体移位构件20同轴。控制器26被操作性地连接到马达22以控制马达22的操作。虽然马达22和流体移位构件20被示出为同轴，但是应理解，在一些示例中，转子30可以被配置成在与流体移位构件20的往复运动轴线不同轴的马达轴线上旋转。此外，每个流体移位构件20可以被配置成在其自己的往复运动轴线上往复运动，所述往复运动轴线与其他流体移位构件20的往复运动轴线是不同轴的。还应理解，虽然泵10被示出为包括两个流体移位构件20，但泵10的一些示例可以包括单个流体移位构件或多于两个流体移位构件。
马达22是具有定子28和转子30的电马达。定子28包括电枢绕组并且转子30包括永磁体阵列，诸如永磁体阵列86(在图17B中最佳可见)。转子30被配置成响应于通过定子28的流而绕泵轴线PA-PA旋转，所述流可以被称为电流、电压或功率。应理解，对术语“电流”的引用可以用不同的能的测量值，诸如电压或术语“功率”本身来代替。
位置传感器62被设置在转子30附近并且被配置成感测转子30的旋转并响应于所述旋转来产生数据。在一些示例中，位置传感器62包括设置在转子30附近以感测形成转子30的永磁体阵列的永磁体的极性的霍尔效应传感器的阵列。控制器26基于由位置传感器62产生的数据来对马达22进行换向。
位置传感器62在永磁体经过位置传感器62时对转子30的磁区进行计数，在由位置传感器62测量的磁场增加到阈值以上且随后又减小回到阈值以下时检测到每个磁体，所述阈值对应于接近磁铁的位置传感器。控制器可以被配置成知道经过多少个磁区对应于转子30的多少角位移、转子30的整圈、螺杆92(和流体移位构件20)的线性位移、和/或泵循环的一部分等。位置传感器62不提供关于转子30正在哪个旋转方向旋转的信息，但是控制器26知道转子30正在哪个方向上被驱动。然后，控制器26可以基于对磁体经过位置传感器62的次数进行计数来计算螺杆92和/或流体移位构件20沿泵轴线PA-PA的位置。在一些示例中，当转子沿第一方向(例如顺时针方向和逆时针方向中的一个)被驱动时，磁体经过的次数被添加到运行总数中，并且当转子被沿相反方向(例如，逆时针方向和顺时针方向中的另一个)被驱动时，磁体经过的次数从运行总数中被减去。
马达22是可逆马达，因为定子28可以使转子30沿两个旋转方向中的任一旋转方向旋转。转子30通过驱动机构24连接到流体移位构件20，驱动机构24接收来自转子30的旋转输出并向流体移位构件20提供线性输入。驱动机构24使流体移位构件20沿泵轴线PA-PA的往复运动。驱动机构24可以具有从转子30接收旋转输出并为流体移位构件20中的一个或两个流体移位构件提供线性输入的任何期望的配置。
在第一旋转方向上旋转转子30导致驱动机构24使流体移位构件20沿第一轴向方向移位。沿第二旋转方向旋转转子30导致驱动机构24使流体移位构件20沿着与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位。驱动机构24被直接连接到转子30并且流体移位构件20由驱动机构24直接驱动。因此，马达22直接驱动流体移位构件20而不存在中间齿轮，诸如减速齿轮。
流体移位构件20可以属于适合于将流体从入口歧管12泵送到出口歧管14的任何类型。例如，流体移位构件20可以包括活塞、隔膜，或属于适用于往复地泵送流体的任何其它类型。应理解，虽然泵10被描述为包括多个流体移位构件20，但泵10的一些示例包括单个流体移位构件20。
在一些示例中，流体移位构件20具有可变的工作表面积，所述工作表面积是驱动过程流体的表面的面积。工作表面积可以在整个冲程中变化。例如，形成流体移位构件20的至少一部分的可弯曲构件，诸如膜82(在图3A和图3B中最佳可见)可以弯曲以导致可变的工作表面积。在一些示例中，可弯曲构件可以接触设置在可弯曲构件对面的壳体，诸如流体盖18(在图3A和图4A至图4C中最佳可见)，从而在流体移位构件20进行通过泵送冲程时减小工作表面积。泵10的压力输出取决于流体移位构件20的工作表面积。当工作表面积减小时，使泵10以给定速度和压力操作所需的电流较小。
控制器26被配置成存储软件、实现功能和/或过程指令。控制器26被配置成执行本文论述的任何功能，包括接收本文中引用的任何传感器的输出、检测本文中引用的任何条件或事件、以及控制本文中引用的任何部件的操作。控制器26可以具有用于控制马达22的操作、收集数据、处理数据等的任何合适配置。控制器26可以包括硬件、固件和/或所存储的软件，并且控制器26可以完全或部分地安装在一个或更多个板上。控制器26可以是适于用根据本文所述的技术来操作的任何类型。虽然控制器26被图示为单个单元，但应理解，控制器26可以跨一个或更多个板被设置。在一些示例中，控制器26可以被实现为多个离散的电路子组件。
存储器274配置成存储软件，所述软件当由控制电路272执行时控制马达22的操作。例如，控制电路272可以包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它等效的离散或集成逻辑电路中的一个或更多个。在一些示例中，存储器274被描述为计算机可读存储介质。在一些示例中，计算机可读存储介质可以包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以表示存储介质不被包含在载波或传播信号中。在一些示例中，非暂时性存储介质可以存储可以随时间变化的数据(例如，存储在RAM或高速缓存中)。在一些示例中，存储器274是临时存储器，这意味着存储器274的主要目的不是长期存储。在一些示例中，存储器274被描述为易失性存储器，这意味着当控制器26的电源关闭时存储器274不保持所存储的内容。易失性存储器的示例可以包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、以及其它形式的易失性存储器。在一个示例中，存储器274由在控制电路272上运行的软件或应用程序使用，以在程序执行期间临时存储信息。在一些示例中，存储器274还包括一个或更多个计算机可读存储介质。存储器274还可以被配置用于信息的长期存储。存储器274可以被配置成存储比易失性存储器更大量的信息。在一些示例中，存储器274包括非易失性存储元件。这种非易失性存储元件的示例可以包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存、或可电编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程(EEPROM)存储器的形式。
用户接口27可以是使用户能够与控制器26交互的任何图形和/或机械接口。例如，用户接口27可以实现在用户接口27的显示装置处显示的图形用户接口，用于向用户呈现信息和/或接收来自用户的输入。用户接口27可以包括图形导航和控制元素，诸如图形按钮或呈现在显示装置处的其它图形控制元素。在一些示例中，用户接口27包括物理导航和控制元件，诸如物理致动的按钮或其它物理导航和控制元件。通常，用户接口27可以包括任何输入和/或输出装置以及可以使用户与控制器26交互的控制元件。
可以基于任何期望的输出参数来控制泵10。在一些示例中，泵10被配置成基于期望的压力、流率和/或任何其它期望的操作参数来提供过程流体流。在一些示例中，泵10被配置成使得用户可以基于泵10的操作容量来控制泵10的操作。例如，用户可以将泵10设置为以50％的容量运行，在此期间，诸如速度和/或压力之类的目标操作参数是最大操作参数的一半。在一些示例中，泵10不包括流体传感器，诸如压力传感器或流率传感器。在一些示例中，包括泵10的泵送系统不包括设置在泵10下游的流体传感器。在一些示例中，所述泵送系统不包括设置在泵10上游的流体传感器。
控制器26控制泵10的操作以驱动流体移位构件20以目标速度往复运动并以目标压力输出流体。泵10可以包括基于位置传感器62提供的数据的闭环速度控制件。位置传感器62感测转子30的旋转并且转子30的旋转速度可以基于来自位置传感器62的数据来确定。旋转速度可以提供流体移位构件20的轴向移位速度。因此，位置传感器62也可以被认为是速度传感器。基于驱动机构的配置，旋转速度与轴向速度的比率是已知的。当使用具有螺杆的驱动机构(诸如具有螺杆92的驱动机构24(在图4A和图12中最佳可见))时，轴向速度是螺杆92的旋转速度和导程(lead)的函数。控制器26可以操作泵10使得实际速度不超过目标速度。所述速度对应于由泵10输出的流率。因此，较高的速度提供较高的流率，而较低的速度提供较低的流率。
控制器26通过控制流向泵10的电流来控制泵10的压力输出。马达22具有最大操作电流。控制器26被配置成控制马达22的操作，使得不超过最大电流，所述最大电流可以是最大操作电流或目标操作电流。控制器26对泵10进行电流限制，使得施加到马达的电流不超过最大电流。提供给马达22的电流控制马达22输出的扭矩，从而控制泵10输出的压力和流率。
目标压力和目标速度可以通过用户接口27提供给控制器26。在一些示例中，目标压力和目标速度可以通过对控制器26的单个输入来设置。例如，用户接口27可以包括向控制器26提供压力命令和速度命令的参数输入。例如，用户接口27可以是或包括旋钮，用户可以调节所述旋钮以设置泵10的操作参数，所述旋钮形成参数输入。然而，应理解，参数输入可以具有任何期望的配置，包括模拟或数字滑块、刻度、按钮、旋钮、转盘等。调整参数输入向控制器26提供压力命令和速度命令以设置目标压力和目标速度。当设置/调整所述输入时，压力和速度可以关联在一起以彼此成比例地变化。例如，调整所述参数输入以增大目标压力也将增大目标速度，而调整所述参数输入以降低目标压力也会降低目标速度。一个输入由此导致压力阈值和速度阈值两者的变化。用户由此可以通过参数输入，通过向控制器26提供单个输入来在单个时间点处同时调整压力和速度。
在操作期间，控制器26调节(提供)给定子28的功率以驱动转子30绕泵轴线PA-PA旋转。控制器26提供达最大电流并驱动转子30旋转至目标操作速度。控制器26可以控制电压以控制转子30的速度。通过马达12的电流决定了对转子30施加的扭矩，从而决定了泵10的压力输出。如果达到目标操作速度，则控制器26继续向马达22提供电流以在目标操作速度下操作。如果达到最大电流，则马达22可以继续以所述最大电流操作，而不管实际速度如何都是如此。泵10由此被配置成以设定压力泵送过程流体。泵10可以根据恒定压力模式来操作。
泵10可以以泵送状态和停转状态下操作。泵10可以在操作中始终保持恒定的过程流体压力。在一些示例中，泵10被配置成以约100磅每平方英寸(psi)输出过程流体。在泵送状态下，控制器26向转子30提供电流并且转子30向驱动机构24施加扭矩并且绕泵轴线PA-PA旋转，从而使流体移位构件20向过程流体施加力并且沿泵轴线PA-PA沿轴向移位。在停转状态下，转子30向驱动机构24施加扭矩并且不绕泵轴线PA-PA旋转，使得流体移位构件20向过程流体施加力并且不沿泵轴线PA-PA沿轴向移位。例如，当泵10由于下游阀的关闭而空驶即空转时，可能会发生停转。当泵10停转时，泵10继续向过程流体施加压力。因此，马达22由处于泵送状态或停转状态的泵10供电。
控制器26向定子28供应电流，使得转子30向驱动机构24施加扭矩，从而导致流体移位构件20继续对过程流体施加力。在停转状态下，控制器26使电流持续流向马达22，从而使转子30向驱动机构24施加连续扭矩。控制器26可以基于由位置传感器62提供的指示转子30是否正在旋转的数据来确定马达22是否停转。驱动机构24将扭矩转换成线性驱动力，从而驱动机构24向流体移位构件20施加连续力。由于系统中的背压大于目标压力，因此转子30在停转期间不旋转。当泵10处于停转状态时，转子30以零旋转速度施加扭矩。泵10是完全机械驱动的，因为转子30在停转状态期间以机械方式使流体移位构件20向过程流体施加压力。泵10不包括用于向流体移位构件20施加力的任何内部工作流体。被施加的压力由马达22和驱动机构24以机电方式产生，而不是由压缩空气或液压流体以流体方式产生。与马达22停转时相比，控制器26可以在马达22旋转时向马达22提供更多的功率。在停转时和在旋转时电流可以保持恒定，但电压可以改变以改变速度。因此，当速度为零且压力处于期望水平时，电压最小，这是因为达到压力不需要额外的速度。电压增加以增加马达22的速度，从而在旋转期间产生额外的功率。当马达22被换向时，根据正弦波形来施加功率。例如，马达22可以接收交流电或交流功率。例如，可以根据电偏移正弦波形向马达22的绕组提供功率。例如，具有三相的马达的每个相可以接收彼此电偏移120度的功率信号。在马达22停转的情况下，信号保持在停转点处，使得在停转状态下的马达22提供恒定信号。因此，可以认为马达22的至少一个相在马达22处于停转状态的情况下接收DC信号。马达22由此可以在操作期间接收两种类型的电信号，第一种在旋转期间，第二种在停转期间。第一种可以是正弦的，第二种可以是恒定的。第一种可以是AC，第二种可以被认为是DC。第一功率信号可以大于第二功率信号。
由控制器26调节的连续电流使泵10通过流体移位构件20向过程流体施加连续压力。马达的压力设置可以对应于供应给马达的电流(或其它能量的量度)的量，使得更高的压力设置对应于更大的电流并且更低的压力设置对应于更小的电流。在一些示例中，可以在整个停转期间向马达22提供设定电流，使得泵10可以对过程流体施加连续均匀的力。例如，可以在整个停转期间向马达22提供最大电流。在一些示例中，控制器26可以在停转状态期间改变提供给马达22的电流。例如，电流可以脉冲形式的，使得电流被不断地供应给定子28，但是以不同水平供应给定子28。因此，泵10可以向过程流体施加连续且可变的力。在一些示例中，电流可以在最大电流和小于最大电流的一个或更多个电流之间以脉冲形式提供。例如，控制器26可以将电流保持在较低水平，然后基于时间表等使电流脉冲到最大值。当过程流体的背压充分下降使得提供给马达22的电流可以导致转子30旋转时，泵10返回泵送状态。当对过程流体施加的力克服过程流体的背压时，泵10由此返回到泵送状态。
控制器26可以被配置成在停转状态期间以恒定电流模式和脉冲电流模式来操作马达12。例如，控制器26最初可以在处于停转状态时向马达12供应恒定的、稳定的电流。可以为停转状态的第一时段供应恒定、稳定的电流。控制器26可以在停转状态的第二时段期间向马达12提供脉冲电流。例如，第一时段可以与第一时间量(例如，5秒、30秒、1分钟等)相关联，在所述第一时间量期间供应恒定的、稳定的电流。如果在第一时段超时后泵10保持停转，那么控制器26可以供应脉冲电流。
当转子上的驱动力等于来自两个流体移位构件中的一个的下游流体的反作用力、和来自两个流体移位构件中的另一个的抽吸流体的液压阻力时，会发生停转。当下游压力降低时，泵退出停转，从而力不再平衡并且转子克服作用于第一流体移位构件和第二流体移位构件的力。应理解，泵可以不包括测量下游流体压力并向控制器提供反馈的压力传感器。而是，基于与供应给马达的电流水平(或其它能量的水平)相对应的用户设置以及所述水平是否能够克服下游压力来控制压力。
响应于过程流体背压使泵10停转提供了显著的优点。用户可以在不损坏泵10的内部部件的情况下使泵10空转。控制器26调节到最大电流，使泵10输出恒定压力。泵10连续地向过程流体施加压力，从而允许泵10快速地恢复操作并在下游压力被释放时输出恒定压力。在停转期间以脉冲形式提供电流减少了由定子28产生的热并且使用更少的能量。
如上所述，流体移位构件20可以具有可变的工作表面积。随着工作表面积的变化，驱动转子30输出期望的压力所需的电流发生变化。提供给马达22的电流给出由转子30施加的扭矩，所述扭矩转化为遍及流体移位构件20的工作表面区域施加的力，所述力提供压力输出。因此，保持目标压力输出所需的电流随着工作表面积的减小而减小。因此，当工作表面积较小时，诸如在泵送冲程结束时，与工作表面积较大时相比，需要更少的电流。在一些示例中，流体移位构件20的工作表面积可以改变高达50％。在一些示例中，流体移位构件20的工作表面积可以改变高达30％。在一些示例中，流体移位构件20的工作表面积可以改变至少10％。在一些示例中，流体移位构件20的工作表面积可以改变20％至30％。
控制器26被配置成改变供应给马达22的电流以补偿流体移位构件20的可变工作表面积。随着工作表面积的减小，控制器26减小供应给定子28的电流以保持泵10的恒定压力输出。当流体移位构件20具有最大工作表面积时，控制器26在冲程的部分期间为所述冲程提供最大电流。在一些示例中，当流体移位构件20开始泵送冲程时，流体移位构件20的工作表面积最大。在一些示例中，在泵送冲程结束时流体移位构件20的工作表面积最大。流体移位构件20的工作表面积随着流体移位构件20进行所述冲程而改变。如果流体移位构件20的工作表面积在泵送冲程中减小，则控制器26随着流体移位构件20进行泵送冲程而减小提供给马达22的电流。如果流体移位构件20的工作表面积在泵送冲程中增加，则控制器26随着流体移位构件20进行泵送冲程而增加提供给马达22的电流。当工作表面积最小时，控制器26为所述冲程提供最少的电流。
在一些示例中，工作表面积变化可以被存储在存储器274中，使得控制器26基于从存储器274调用的数据来改变电流。控制器26可以被配置成用来自位置传感器(诸如位置传感器62)的数据交叉检查流体移位构件20的位置，从而可以基于冲程的阶段来改变电流以考虑在所述冲程的所述阶段流体移位构件20的更大/更小的工作表面积。在一些示例中，控制器26基于转子30的目标操作速度来改变电流。控制器26通过改变供应给马达22的电流来补偿在操作期间工作表面积的变化。因此，泵10被配置成提供恒定的下游压力，而与流体移位构件20的工作表面积无关。
在操作期间，控制器26沿轴向定位和管理流体移位构件20的冲程长度。如上文所论述的，流体移位构件20的轴向移位速率是转子30的旋转速率的函数。在包括螺杆92的示例中，轴向位移速率是螺杆92的旋转速率和导程的函数。在一些示例中，泵10不包括用于提供往复运动部件的轴向位置的绝对位置传感器。因此，控制器26可以沿轴向定位往复运动部件。
在系统起动时，控制器26可以在起动模式下操作。在一些示例中，控制器26使泵10在系统起动时根据启动例程来操作。泵10最初可能是干的，需要启动才能有效操作。在启动例程期间，控制器26调节泵10的速度以促进有效启动。例如，控制器26可以基于启动速度来控制泵10的速度。启动速度可以被存储在存储器274中并被启动例程调用。启动速度可以基于为泵10设置的目标速度，或者可以与目标速度无关。控制器26使泵10基于启动速度来操作以启动泵10。在启动例程完成之后，控制器26退出启动例程并恢复对马达12的正常控制。例如，在退出启动例程之后，控制器26可以基于目标速度而不是启动速度来控制速度。控制器26可以被配置成基于任何期望的参数退出启动例程。例如，控制器26可以被配置成基于阈值时间、转子30的转数、泵循环或冲程数、马达12的电流消耗等退出操作例程。在一些示例中，控制器26可以基于对马达12的电流消耗主动地确定何时退出启动例程，诸如控制器26在哪里退出启动例程。例如，控制器26可以基于增加的电流消耗或电流中的尖峰来确定泵10已经被启动，这表明泵10正在对抗压力而泵送。
在一些示例中，控制器26使泵10根据起动时的初始化例程来操作，在此期间控制器26将流体移位构件20沿轴向定位在泵10内。控制器26定位流体移位构件20并控制流体移位构件20的冲程。控制器26相对于限定泵冲程的轴向限制的机械停止或机械停止装置而沿轴向定位流体移位构件20。机械停止装置可以是多个泵零件的机械接合。例如，机械停止装置可以是外板80(在图4A中最佳可见)与流体盖18的内表面(在图3A和图4A中最佳可见)之间的接触点等。控制器26可以至少部分地基于提供给马达22的电流来确定流体移位构件20的轴向位置。
控制器26基于出现电流尖峰来确定流体移位构件20何时遇到机械停止或机械停止装置。当提供给马达22的电流达到最大电流时出现电流尖峰。但是，当遇到机械停止或流体停止时，可能会出现电流尖峰。机械停止，也可以称为硬停止，限定行程的轴向限制。流体停止，也可以称为软停止，是由于流体阻力增加而发生的背压增加而引起的。例如，流体停止不是归因于泵的机械接合，而是流体移位构件的下游的过程流体的液压阻力增加。例如，其中过程流体没有出口的空转状态可能迅速导致马达中的电流上升(超过控制器被编程以在当前输入设置下提供的电流水平)，这对应于流体停止。机械停止提供了用于确定目标冲程长度的有用数据。由于背压增加，沿冲程的任何点处都可能出现流体停止。
控制器26被配置成在退出起动模式并开始泵送之前主动地将停止识别为机械停止。在一些示例中，停止被分类为流体停止，直到满足将停止分类为机械停止的阈值要求为止。控制器26可以基于停止的相对位置来进一步确定所测量的冲程长度是否是可以在泵送期间使用的真实冲程长度。
当马达22向驱动机构24施加扭矩而不由于停止而引起任何旋转时发生停止。如果发生任何移位，则还未遇到停止并且马达22继续驱动流体移位构件20。
向马达22提供电流以使流体移位构件20在任一轴向方向上轴向移位。在初始化例程期间，小于最大电流可以被提供至马达22，以保持以低于最大速度的起动速度进行轴向移位。起动速度可以小于最大速度的约50％等。当遇到机械停止时，流体移位构件20以小于最大速度来移位以防止冲击损坏。
控制器26定位第一停止装置。流体移位构件20沿轴向移动直到遇到停止装置为止，这至少部分地由控制器26检测的电流尖峰来指示。如上文所论述的，控制器26对马达22进行电流限制，使得马达22不接收高于最大电流的电流。在一些示例中，控制器26在初始化例程期间利用最大操作电流并且在泵送期间利用目标操作电流。当遇到停止时，控制器26可以将电流斜升到最大电流，以验证停止是真实的停止，而不是由于流体压力大于目标操作压力。响应于电阻增加而斜升电流会保持等于或小于起动速度的轴向移位速度。马达22继续驱动流体移位构件20进行轴向移位，直到遇到第一停止装置为止。控制器26可以将停止位置保存在存储器274中。控制器26然后确定停止是否是机械停止。
在一些示例中，控制器26可以至少部分地基于是否感测到相对于停止位置移位来确定停止分类。在流体移位构件20是可弯曲的示例中，流体移位构件20可以移位超过停止位置达一可检测距离。例如，膜80(在图3A和图4A中最佳可见)允许在沿所述轴向方向增大力时流体移位构件20移位超过停止位置。随着电流斜升到最大电流，流体移位构件20可以继续轻微移位。在一些示例中，位置传感器62有助于检测小至0.010厘米(0.004英寸)的位移。控制器26可以基于流体移位构件20没有移位超过停止位置而将停止分类为机械停止。控制器26可以基于流体移位构件20移位超过停止位置达任意距离而确定停止不是机械停止。
在一些示例中，控制器26可以通过探测停止位置来对停止进行分类。例如，控制器26可以反转转子30的旋转方向以沿第二旋转方向运行，从而导致远离停止的轴向位移。然后，控制器26可以导致沿第一旋转方向的旋转以驱动流体移位构件20朝向第一停止装置返回以产生额外的电流尖峰。控制器26可以将与第一轴向方向上的第二电流尖峰相关联的停止位置与与第一轴向方向上的第一电流尖峰相关联的停止位置进行比较。控制器26可以基于停止位置的比较来确定停止是否是机械停止。如果基于来自位置传感器62的数据，螺杆92可以在两个停止之间行进预定距离，则这两个停止可以被确认为机械停止。但是如果螺杆92不能在两个停止之间行进所述预定距离，那么至少一个停止必须是流体停止，并且控制器26将导致继续探测以定位机械停止。然后，可以经由在随后的循环中通过尝试移动通过所述停止装置探测停止位置来消除可疑的停止，如果在随后的冲程中没有在停止位置测量到电流尖峰，则可以消除可疑的停止作为机械停止的候选者，因为它被确认为流体停止。如果停止位置匹配，使得停止位置相同或停止位置之间的差异不超过阈值，则控制器26可以将停止分类为机械停止。在一些示例中，在将停止分类为机械停止之前，控制器26可能需要阈值数量的匹配停止位置，诸如两个、三个、四个或更多个相同的停止位置。
在一些示例中，控制器26可以基于在停止处产生的电流尖峰的曲线对停止进行分类。根据停止是机械停止还是流体停止，电流可以以不同速率上升到最大电流。由于机械停止防止任何超出机械停止的轴向位移，因此机械停止在电流上升时产生具有更陡峭斜率的曲线。由于流体停止允许在最初遇到压力时与轴向位移结束之间发生一些轴向位移，因此流体停止在电流上升时产生更平缓的斜率。在一些示例中，参考配置文件可以被存储在存储器274中。控制器26可以至少部分地基于所测量的电流曲线与参考电流曲线的比较来对停止进行分类。
控制器26可以相对于第一停止定位第二停止以测量在泵送期间使用的冲程长度。控制器26向马达22提供电流以引起沿第二旋转方向的旋转，使得流体移位构件20被沿轴向驱动远离第一停止。控制器26引起轴向位移，直到遇到第二停止为止，如由电流尖峰所表示的。在一些示例中，控制器26确定第二停止是否是机械停止，诸如通过比较电流曲线、探测所述停止位置、或不存在相对轴向位移等。在一些示例中，控制器26在将第一停止肯定地识别为机械停止之后定位第二停止。
在一些示例中，控制器26比较所测量的冲程长度(其是停止之间的所测量的距离)与最小冲程长度(其可以从存储器274中调用)。如果所测量的冲程长度超过最小冲程长度，则控制器26可以将两个停止分类为机械停止并退出初始化例程。如果所测量的冲程长度小于最小冲程长度，则一个或两个停止不是真实的机械停止，并且控制器26可以根据初始化例程继续操作。
可以将控制器26配置成基于控制器26中的任一个或更多个控制器定位单个机械停止、定位多个机械停止的控制器的，和/或所测量的冲程长度超过参考冲程长度等来退出初始化例程。控制器26退出起动模式并进入泵送模式。在泵送模式期间，控制器26向马达22提供高达最大电流，以驱动流体移位构件20的往复运动，并引起由泵10进行的泵送。在泵送模式下，控制器26可以根据所测量的冲程长度来控制流体移位构件20的冲程。
如果控制器26无法肯定地定位一个或更多个机械停止，则控制器26可以根据初始化例程继续操作，直到机械停止被肯定地定位为止。在一些示例中，控制器26可以基于控制器26无法肯定地定位机械停止，诸如通过用户接口27向用户提供通知。例如，控制器26可以基于一定时间段流逝生成警报，而无需完成初始化例程。警报可以表明泵10被空转，并且应减轻或释放下游压力和/或泵10需要维修。
控制器26可以在泵送期间控制泵10相对目标周转点TP的冲程。如图20A至图20C最佳可见且继续参考图19，当冲程切换时，控制器26可以控制所述冲程以将流体移位构件20与目标点TP对准。图20A至图20C是示出流体移位构件20相对目标点TP的轴向位置的示意图。
目标点TP是一目标位置，在所述目标位置处，流体移位构件20停止沿第一轴向方向移位，并开始沿第二轴向方向移位。例如，目标点TP可以是流体移位构件20完成泵送冲程并开始抽吸冲程的位置。目标点TP的相对轴向位置可以被存储在存储器274中。
在切换期间，当流体移位构件20接近目标点TP时，控制器26使马达22开始逆转。当流体移位构件20在切换处停止沿第一轴向方向移位时，控制器26开始对马达22进行减速以将液体位移20与目标点TP对准。当马达22减速时，流体移位构件20继续沿第一轴向方向移位。控制器26确定流体移位构件20相对于目标点TP的最终位置，并利用所述信息来调整冲程长度，诸如通过相对于目标点TP来调整减速点。控制器26由此可以在泵送期间调整和优化冲程长度。
如图20A至图20C所示，在切换期间，流体移位构件20可以未达目标点TP(图20A)、与目标点TP对准(图20B)或超越目标点TP(图20C)。减速和反转所述轴向移位方向所需的停止距离取决于流体移位构件20上的过程流体负载。较大的负载将使马达22减速，因为负载提供了帮助减速的阻力。因此，最大停止距离发生在泵10干操作而没有过程流体负载时。
如图20A所示，流体移位构件20可以在切换期间未达目标点TP。如图20C所示，流体移位构件20可以在切换期间超越目标点TP。控制器26确定目标点TP与实际切换点CP之间的未达距离X和/或超越距离Y。控制器26基于距离X、Y为随后的泵冲程调整减速点。因此，距离X和Y提供了调整因子。
控制器26可以基于调整因子来修改马达22开始减速的减速点。在流体移位构件20未达目标点TP的示例中，控制器26可以沿第一轴向方向AD1并朝向目标点TP移动减速的轴向位置。控制器26改变开始减速的轴向位置，使得流体移位构件20以相对于前一冲程更接近目标点TP的方式开始减速。在所示的示例中，轴向位置可以通过未达距离X来修改，使得当相对于前一冲程开始减速时，流体移位构件20的X距离更靠近目标点TP。
在流体移位构件20超越目标点TP的示例中，控制器26可以沿第二轴向方向AD2并朝向目标点TP移动减速的轴向点。控制器26改变开始减速的轴向位置，使得流体移位构件20以相对于前一冲程更远离目标点TP的方式开始减速。在所示的示例中，轴向位置可以通过超越距离Y来修改，使得当相对于前一冲程开始减速时，流体移位构件20的Y距离更靠近目标点TP。
控制器26可以独立地优化第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2中的每个的冲程长度。例如，控制器26可以确定用于沿第一轴向方向的行程的第一调整因子和用于沿第二轴向方向的行程的第二调整因子。控制器26能够基于第一调整因子调整第一轴向方向AD1的冲程长度，并且能够基于第二调整因子调整第二轴向的冲程长度。
在一些示例中，控制器26可以仅优化沿这些轴向方向中的一个轴向方向的冲程长度。例如，控制器26可以基于所测量的冲程长度和存储在存储器274中的冲程长度中的一个来确定用于沿第一轴向方向ADl的行程的调整因子并驱动沿第二轴向方向的移位。调整因子可以被用于调整沿第一轴向方向AD1的后续冲程的减速的轴向位置。
控制器26可以不断地优化第一轴向方向AD1和第二轴向方向AD2的冲程长度。例如，控制器26可以在沿第一轴向方向AD1的行程结束时确定第一调整因子。控制器26可以基于第一调整因子修改沿第二轴向方向AD2的后续冲程的减速的轴线位置。控制器26可以在沿第二轴向方向AD2的行程结束时确定第二调整因子。控制器26可以基于第二调整因子来修改沿第一方向AD1的返回冲程。控制器26可以在整个操作中不断产生调整因子并基于调整因子修改冲程长度。
在一些示例中，控制器26被配置成在短冲程模式和标准冲程模式下操作马达12。在标准冲程模式期间，控制器26可以使流体移位构件20移位全冲程长度，如上文所论述的。在短冲程模式期间，控制器26使流体移位构件20具有比全冲程长度更短的冲程长度。例如，控制器26可以将冲程长度控制为全冲程长度的一半(50％)等(例如，全冲程长度的25％、33％、75％)。控制器26由此控制冲程长度，使得泵冲程在标准冲程模式期间发生在第一位移范围内并且在短冲程模式期间发生在第二位移范围内。第二位移范围比第一位移范围短并且在一些示例中可以是第一位移范围的子集。例如，第二位移范围可以沿往复运动轴线被完全设置在第一位移范围内。
控制器26可以在短冲程模式期间基于目标操作速度继续控制马达12的操作，使得流体移位构件20继续以相同的速度轴向移动。较短的冲程长度导致较多的切换次数(其中运动从轴向方向AD1、AD2中的第一方向改变到轴向方向AD1、AD2中的另一个方向上)。在一些示例中，控制器26可以在短冲程模式期间增加目标操作速度以增加流体移位构件20的线性移位速度并进一步增加切换速率。与标准冲程模式相比，在短冲程模式期间，更频繁的切换导致泵10根据每单位时间增加的泵循环次数来操作。在一些示例中，控制器26可以在短冲程模式期间增加移位速率以进一步增加切换速率。
在切换期间可以产生下游压力脉冲。控制器26在短冲程模式下操作马达12提供了更平滑的下游流率。通过冲程长度的减少和切换速率的相应增加可以减少压力波动。与导致更少、更大的波动的全冲程长度相比，增加切换并减少冲程长度会提供更多、更小的压力波动。短冲程模式期间的较小波动在时间上也更接近，从而导致泵10的输出更平滑。
控制器26还可以被配置成基于马达12的操作参数来确定泵送错误的存在。泵送错误可以是与泵10的流体移动/流率调节部件相关的错误。例如，隔膜可能会发生泄漏，止回阀可能会被卡住/打开，止回阀可能会泄漏等。在操作期间，控制器26监控马达12的操作并且可以基于与马达12的操作参数有关的数据来确定泵10中的错误。控制器26可以基于非预期的操作参数来确定错误存在。例如，控制器26可以基于马达12的实际操作参数与泵循环或冲程的特定阶段的操作参数的预期值的不同来确定已经发生错误。
在一个示例中，控制器26可以通过马达12来引起流体移位构件20的往复运动。控制器26监测马达12的电流或其它操作参数(诸如速度)，并根据所述实际参数的值来确定泵10的状态。例如，控制器26可以在泵循环的一部分期间经历非预期的电流消耗，并且可以基于泵循环的所述部分的非预期的电流消耗来确定错误的存在。在泵循环中的某个点处，控制器26可以检测电流中的非预期的下降/上升，这可能指示错误。在泵循环中的某个点处，控制器26可以检测速度中的非预期的下降/上升，这可能指示错误。控制器26可以被配置成生成错误代码并诸如通过用户接口27向用户提供错误信息。
在一些示例中，控制器26可以被配置成基于与第二流体移位构件的冲程相比在第一流体移位构件的冲程期间经历的操作参数来确定泵错误的存在。每个流体移位构件的操作参数对于所监测的冲程的相同部分应该是平衡的。控制器26可以将第一流体移位构件的泵送冲程期间的操作参数与第二流体移位构件的泵送冲程期间的操作参数进行比较。控制器26可以基于在两个冲程期间经历的操作参数的变化来确定错误的存在。在一些示例中，控制器26可以将变化与阈值进行比较，并且基于达到或超过阈值的变化的幅度来确定错误的存在。在一些示例中，控制器26可以(诸如基于电流反馈)确定流体移位构件20所经受的负载中的差异，并且基于那些差异来确定错误的存在。控制器26可以基于对每个流体移位构件20在泵循环中的相同点处所经历的操作参数。例如，控制器26可以将第一隔膜在其泵送冲程开始时的操作参数与第二隔膜在其泵送冲程开始时的操作参数进行比较。
例如，如果第二隔膜存在通过隔膜泄漏或漏的入口阀，则由于泄漏的流体，在第二隔膜的压力冲程期间将经历较少的电流消耗。控制器26可以感测第一隔膜与第二隔膜之间的负载差异并基于所示比较来确定错误的存在。虽然控制器26被描述为基于电流来检测错误，但是应理解，控制器26可以被配置成基于任何期望的操作参数来检测错误。例如，控制器26可以基于在两个泵冲程期间经历的实际速度来确定泵错误的存在。监控马达操作参数以确定错误有助于错误检测，而无需校准。直接比较可以基于泵送过程中经历的变化来指示错误。
图21是图示方法2100的流程图。方法2100是一种操作往复泵的方法，所述泵诸如泵10(在图3A至图4D中最佳可见)。在步骤2102中，电马达(诸如电马达22(图4A至图4D))向驱动机构(诸如驱动机构24(在图12中最佳可见)、驱动机构24'(图13)、或驱动机构24”(图14))施加扭矩。
在步骤2104中，驱动机构向流体移位构件(诸如流体移位构件20(在图3A和图4A中最佳可见)、流体移位构件20'(图7)、或流体移位构件20”(图10))施加轴向力。流体移位构件可以与转子同轴地设置，使得转子绕流体移位构件往复运动所沿的泵轴线旋转。
在步骤2106中，控制器(诸如控制器26(图1C和图19))调节(提供)给马达的电流。施加电流以使转子(诸如转子30在图3A至图4C和图12中最佳可见)向驱动机构(诸如驱动机构24(在图12中最佳可见)、驱动机构24'(图13)、或驱动机构24”(图14))施加扭矩。控制器调节电流，使得当泵处于泵送状态和泵处于停转状态时都供应电流。在泵送状态下，转子旋转并且流体移位构件沿轴向移位。在停转状态下，流体移位构件上的背压防止流体移位构件沿轴向移位并且防止转子旋转。
控制器使电流被连续地提供给马达，使得转子在泵送状态和停转状态期间始终向驱动机构施加扭矩。因此，流体移位构件继续向所泵送的流体施加力。在一些示例中，控制器可以改变马达的电流。例如，控制器可以在停转状态期间向所述马达以脉冲形式提供所述电流到。脉冲电流使转子施加不同量的扭矩，但转子在整个停转中继续施加一些扭矩。
一旦背压下降到目标泵送压力以下，流体移位构件就可以沿轴向移动。泵因此处于泵送状态。控制器可以在泵送状态期间调节(提供)给马达的电流，以使泵在目标压力下操作。
方法2100提供了显著的优点。用户可以在不损坏泵的内部部件的情况下使泵空转。控制器调节到最大电流，使泵以目标压力输出。所述泵在泵送状态和停转状态下都向过程流体持续施加压力，从而便于泵在背压减轻时快速恢复泵送。当背压下降至目标压力以下时，泵开始以泵送模式操作。在停转期间以脉冲形式提供所述电流可以减少停转期间产生的热并节约能量。
图22是图示方法2200的流程图。方法2200是一种操作泵的方法，所述泵诸如泵10(在图3A至图4D中最佳可见)。在步骤2202中，电马达(诸如电马达22(图4A至图4D))在泵轴线上沿轴向驱动流体移位构件(诸如流体移位构件20(在图3A和图4A中最佳可见)、流体移位构件20'(图7)、或流体移位构件20”(图10))。方法2200可以在泵送期间的任何点处实施。在一些示例中，方法2200是在泵最初被供电时以及在进入泵送状态之前发生的起动例程。
在步骤2204中，由控制器(诸如控制器26(图1C和图19))检测到停止。可以基于控制器检测到电流尖峰并且基于流体移位构件停止轴向移位来检测停止。当供应给马达的电流上升到最大电流时，出现电流尖峰。如果检测到电流尖峰但流体移位构件仍在沿轴向移动，则没有遇到停止。
在步骤2206中，控制器确定停止是机械停止还是流体停止。机械停止是在物理上限定流体移位构件的冲程限制的停止。例如，机械停止可以是流体移位构件接触流体盖(诸如流体盖18(在图3A和图4A中最佳可见))的内表面的轴向位置。流体停止是由系统中增加的背压所引起的。流体停止可以发生在沿冲程的任何轴向位置处。控制器可以以任何期望的方式确定停止是否是机械停止。例如，控制器可以引起沿第二轴向方向的位移，直到遇到另一停止为止。控制器可以比较第一停止与第二停止之间的距离以确定所测量的冲程长度并且可以进一步将所测量的冲程长度与最小和/或其它参考冲程长度进行比较。控制器可以沿第一轴向方向多次驱动流体移位构件以在所述第一轴向方向上产生多个停止位置。可以比较多个停止位置以确定停止类型。控制器可以将电流尖峰的电流曲线的斜率与参考曲线进行比较以确定停止类型。应理解，可以以任何期望的方式识别停止类型。
如果步骤2206中的答案是否，使得停止不能被肯定地识别为机械停止，则方法2200进行到步骤2208。如果步骤2206中的回答是是，则方法2200进行到步骤2210。
在步骤2208中，控制器确定在相反的轴向方向上遇到的两个停止之间的所测量的冲程长度是否大于最小冲程长度。如果步骤2208中的答案是否，则方法返回到步骤2202并且控制器继续搜索机械停止的位置。如果步骤2208中的回答是是，则方法2200进行到步骤2210。
在步骤2210中，控制器基于一个或更多个停止的轴向位置来管理冲程长度。例如，控制器可以控制冲程长度以防止流体移位构件接触机械停止。在一些示例中，控制器可以使冲程长度基于最小冲程长度和单个停止。在一些示例中，控制器可以定位多个机械停止并管理那两个机械停止之间的冲程长度。
方法2200提供了显著的优点。泵可以不包括绝对位置传感器，使得流体移位构件的轴向位置在起动时是未知的。控制器定位停止以提供最优冲程长度并防止机械停止与流体移位构件之间发生不希望的接触。在进入泵送模式之前，至少一个停止的位置可以被肯定地识别为机械停止。肯定地识别至少一个机械停止可以防止由于误报(诸如流体停止)而造成的损坏。
图23是图示方法2300的流程图。方法2300是一种操作泵的方法，所述泵诸如泵10(在图3A至图4C中最佳可见)。在步骤2302中，电马达(诸如电马达22(图4A至图4D))在泵轴线上沿第一轴向方向驱动流体移位构件(诸如流体移位构件20(在图3A和图4A中最佳可见)、流体移位构件20'(图7)、或流体移位构件20”(图10))。
在步骤2304中，控制器开始电马达的转子(诸如转子30(在图3A至图4D和图12中最佳可见))的减速。当流体移位构件接近冲程的终点时，控制器使转子减速，以使流体移位构件切换并开始相反的冲程。当流体移位构件处于与第一减速点相对应的轴向位置时，控制器开始减速。在步骤2306中，控制器确定流体移位构件的停止点。停止点是流体移位构件停止沿第一轴向方向移位的点。
控制器控制减速并切换以将停止点与目标点对准。在步骤2308中，控制器确定停止点与目标点之间的偏移。控制器基于停止点与目标点之间的轴向间距来确定调整因子。在步骤2310中，控制器基于调整因子来管理冲程长度。控制器可以基于调整因子来调整开始减速的减速点。例如，当流体移位构件未达目标点时，控制器可以在相对于第一减速点在轴向上更靠近目标点的第二减速点处开始减速。当流体移位构件超越目标点时，控制器可以在相对于第一减速点在轴向上更远离目标点的第二减速点处开始减速。控制器可以被配置成在整个操作中基于停止点和目标点来连续地管理冲程长度。目标点可以位于任何期望的轴向位置。连续地监控和调整冲程长度使泵以最佳冲程操作。此外，冲程长度调整防止可能影响冲程长度的驱动错误的累积。
图24是图示方法2400的流程图。方法2400是一种操作泵的方法，所述泵诸如泵10(在图3A至图4C中最佳可见)。在步骤2402中，电马达(诸如电马达22(图4A至图4D))在泵轴线上沿第一轴向方向驱动流体移位构件(诸如流体移位构件20(在图3A和图4A中最佳可见)、流体移位构件20'(图7)、或流体移位构件20”(图10))。
在步骤2404中，控制器(诸如控制器26(图1C和图19))监测转子的旋转速度和提供给电马达的电流。例如，控制器可以基于由位置传感器(诸如位置传感器62(在图3A、图17A和图18中最佳可见))提供的数据来确定旋转速度。流体移位构件的轴向移位速度是转子的旋转速度的函数，使得旋转速度提供轴向速度。控制器调节速度和电流两者以使泵以目标泵送压力来输出过程流体。
在步骤2406中，控制器确定提供给马达的电流是否小于电流限制，所述电流限制可以是最大操作电流或目标操作电流。在一些示例中，电流限制可以在整个泵送冲程中改变。例如，流体移位构件在整个泵送冲程中可以具有可变的工作表面积。随着流体移位构件被驱动通过泵送冲程，可变工作表面积可以增加或减少。因此，当工作表面积减小时，在泵送冲程结束时需要比在泵送冲程开始时更小的电流来实现目标泵送压力，或者当工作表面积增加时，在泵送冲程结束时可能需要比在泵送冲程开始时更大的电流来实现目标泵送压力。控制器可以基于可变电流限制来控制操作。如果步骤2406中的答案是否，使得实际电流处于电流限制，则方法2400进行到步骤2408。在步骤2408中，控制器继续以电流限制向马达提供电流以操作泵。如果步骤2406中的回答是是，则方法2400进行到步骤2410。
在步骤2410中，控制器确定实际速度是否小于速度限制。速度限制可以是最大操作速度或目标操作速度。如果步骤2410中的回答是否，使得当前操作速度处于速度限制，则方法2400进行到步骤2412并且控制器可以使马达继续以当前速度操作。如果步骤2410中的回答是是，则方法进行到步骤2414。在步骤2414中，控制器增加提供给马达的功率(诸如电压或电流)以朝向速度限制加速转子旋转速度。
方法2400提供了显著的优点。在一些示例中，泵不包括压力传感器。泵可以基于与轴向移位速度相关的旋转速度和提供给马达的电流，以目标压力输出过程流体。控制器控制泵送，使得泵可以在恒压模式下操作，其中控制速度和电流以使泵在目标压力下输出。由于整个泵冲程中对变化的表面积，流体移位构件的可变工作表面积可能导致压力变化。控制器在整个泵冲程中调整电流限制，以考虑可变的工作表面积并使泵根据目标压力来操作。
图25A是转子组件300的等轴测视图。图25B是转子组件300的等轴测视图。图25C是转子组件300的截面图。图25A至图25C将被一起论述。转子组件300与转子30基本相似并且被配置成由于通过定子(诸如定子28)的功率而围绕轴线PA旋转。转子组件300包括永磁体阵列302、驱动部件304、转子本体306、支撑环308、轴承310、以及密封件312。永磁体阵列302包括永磁体314和护铁316。驱动部件304包括本体318，所述本体318包括接界条320。转子本体306包括本体部件322a、322b和接收腔室324。本体部件322a、322b分别包括轴向突起326a、326b和密封槽328a、328b。
转子组件300是配置成形成马达(诸如马达22)的旋转部件的组件。转子本体306形成蛤壳式壳体驱动部件304。永磁体阵列302被设置在转子本体306的外表面上。支撑环308被设置在转子本体306的相对轴向端上并且将永磁体阵列302保持在转子本体306上。支撑环308可以以任何期望的方式固定到转子本体306，诸如通过紧固件、粘合剂或压配合等。永磁体阵列302可以通过粘合剂(诸如灌封化合物)固定到转子本体306。灌封化合物可以进一步将支撑环308固定到转子本体306。应理解，转子组件300的一些示例不包括支撑环308。轴承310基本上类似于轴承54a、54b并且被设置在本体部件322a、322b的轴向突起326a、326b上。轴承310被配置成支撑径向载荷和轴向载荷两者。例如，轴承310可以是锥形滚柱轴承。
本体部件322a、322b形成转子本体306的蛤壳并限定接收腔室324。密封件312被设置在密封凹槽328a、328b中以及本体部件322a、322b之间。密封件312防止灌封化合物在本体部件322a、322b之间迁移。
驱动部件304被设置在接收腔室324中。接收腔室324由本体部件322a、322b限定。本体部件322a、322b被固定到驱动部件，使得驱动部件304随本体部件322a、322b旋转。本体部件322a、322b与驱动部件304的轴向端沿径向叠置以将驱动部件304沿轴向固定在接收腔室324内。驱动部件304不相对于本体部件322a、322b旋转。例如，本体部件322a、322b可以被压配合到本体318上并且过盈配合可以将驱动部件304固定到本体部件322a、322b。在一些示例中，驱动部件304通过粘合剂被固定到本体部件322a、322b。应理解，其它固定选项是可能的。
接界条320围绕驱动部件304的本体318被沿周向布置。接界条320进一步将本体部件322a、322b固定到驱动部件304。例如，接界条320可以是滚花的、开槽的，或者具有适合将驱动部件304固定到本体部件322a、322b的任何其它配置。在一些示例中，接界条320被形成在本体318的全长上。在一些示例中，驱动组件304不包括接界条320。
驱动部件304可以是驱动螺母(类似于驱动螺母90)，所述驱动螺母被配置成提供驱动机构(类似于驱动机构24、24'、24”)的旋转部件，所述驱动机构将转子组件300的旋转转换成线性输出。孔330沿轴向延伸通过转子组件300，并且在所示的示例中由驱动部件304限定。
转子组件300提供了显著的优点。具有蛤壳配置的转子本体306有利于驱动部件304的较大直径，并因此有利于通过驱动部件304的孔330的较大直径。孔330的较大直径便于使用更稳健的驱动部件(诸如滚珠和滚柱)，并且便于使用较大直径的线性移位构件(诸如螺杆92)。更稳健、更大的线性移位构件可以产生更大的泵送压力并反应更大的负载。
图26是转子组件300’的截面图。转子组件300'基本上类似于转子组件300(图25A至图25C)，除了转子组件300'被配置成提供来自转子组件300'的马达的旋转输出而非线性输出。驱动部件304'包括本体318'和轴332。轴332伸出超过转子本体306的轴向端并形成转子组件300'的输出轴。轴332提供来自转子组件300'的旋转输出。虽然驱动部件304'被示出为包括单个轴332，但是应理解，驱动部件304'可以包括从驱动部件304'的与轴332相反的轴向端延伸的第二轴。
图27是转子组件300”的截面图。转子组件300”与转子组件300'(图26)和转子组件300(图25A至图25C)基本相似。类似于转子组件300'，转子组件300”被配置成提供来自转子组件300”的马达的旋转输出。驱动部件304”包括本体318”。本体318”限定孔330'。本体318”被配置成在孔330'内接收轴。驱动部件304”被配置成通过孔330'的表面与轴之间的接界来传递旋转力以驱动轴的旋转。例如，轴和孔330'可以包括键连接接界，或者孔330'可以包括被配置成与轴的轮廓接界的轮廓，等等。
尽管在双往复式泵的背景下论述了本公开和权利要求的泵送组件，但是应理解，泵送组件和控制装置可以用于各种流体处理背景和系统中并且不限于所论述的那些。所论述的泵送组件中的任何一个或更多个泵送组件可以被单独使用或与一个或更多个额外的泵一起使用，以传输流体用于任何期望的目的，诸如位置传输、喷洒、计量、涂抹等。
非排他性示例的论述
以下是本公开的可能实施例的非排它性描述。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成通过所述流体移位构件的线性地往复运动来泵送流体；以及驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入。所述驱动机构包括：螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件并与所述转子同轴地设置；和多个滚动元件，所述多个滚动元件被设置在所述螺杆与所述转子之间，其中所述多个滚动元件相对于所述转子支撑所述螺杆并被配置成由所述转子的旋转来驱动以沿轴向驱动所述螺杆。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述驱动机构包括：内螺纹，所述内螺纹和所述转子一起旋转；和所述螺杆上的外螺纹；其中所述多个滚动元件中的每个滚动元件都与所述内螺纹和所述外螺纹两者接界，并且所述内螺纹不接触所述外螺纹。
所述螺杆在所述转子和所述定子中的每个内延伸；所述螺杆、所述多个滚动元件、以及所述转子沿所述泵轴线被同轴地对准；并且所述螺杆、所述多个滚动元件、以及所述转子按照所述螺杆然后是所述多个滚动元件然后是所述转子的顺序从所述泵轴线直接径向向外地布置。
第一流体移位构件和第二流体移位构件，所述第一流体移位构件被配置成泵送流体；其中所述流体移位构件是所述第一流体移位构件；其中所述螺杆被固定至所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件两者；并且其中所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件被分别定位在所述螺杆的相反端上，使得所述螺杆直接在所述第一流体移位构件与所述第二流体移位构件之间。
所述转子沿第一旋转方向旋转，以沿所述泵轴线沿第一方向线性地驱动所述螺杆，以同时移动所述第一流体移位构件通过泵送冲程并移动所述第二流体移位构件通过抽吸冲程，并且所述转子沿第二旋转方向旋转，以沿所述泵轴线沿第二方向线性地驱动所述螺杆，以同时移动所述第一流体移位构件通过抽吸冲程并移动所述第二流体移位构件通过泵送冲程。
所述第一流体移位构件是第一隔膜，所述第二流体移位构件是第二隔膜，并且所述转子和所述多个滚动元件均被沿轴向定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间。
所述多个滚动元件包括滚珠。
所述多个滚动元件包括带齿滚柱。
所述驱动机构还包括驱动螺母，所述驱动螺母被连接到所述转子，使得所述转子的旋转驱动所述驱动螺母的旋转，并且其中所述多个滚动元件被设置在所述驱动螺母与所述螺杆之间。
所述多个滚动元件被布置成细长的环形阵列，滚动元件的所述环形阵列与所述流体移位构件被同轴地设置。
所述流体移位构件包括隔膜。
所述隔膜包括隔膜板和可弯曲膜，所述隔膜板被连接到所述螺杆，所述可弯曲膜相对于所述隔膜板沿径向延伸。
所述转子由第一轴承和第二轴承支撑；所述第一轴承能够承受轴向力和径向力两者；并且所述第二轴承能够承受轴向力和径向力两者。
每个轴承包括滚柱的阵列，每个滚柱沿所述滚柱的轴线以一角度被定向，使得所述滚柱的所述轴线既不平行也不正交于所述螺杆。
所述第一轴承是锥形滚柱轴承，所述第二轴承是锥形滚柱轴承。
所述第一轴承被设置在所述转子的第一轴向端处并且所述第二轴承被设置在所述转子的第二轴向端处。
锁定螺母被连接到支撑所述定子的定子壳体，所述锁定螺母对所述第一轴承和第二轴承预加载。
所述锁定螺母被设置成与所述第一轴承相邻。
所述锁定螺母接合所述第一轴承的外圈。
所述锁定螺母被螺纹连接到所述定子壳体。
所述锁定螺母包括外螺纹。
所述锁定螺母支撑所述第一轴承的润滑脂帽。
所述第一轴承和所述第二轴承支撑设置在所述多个滚动元件与所述转子之间的驱动螺母，其中所述驱动螺母被连接到所述转子以和所述转子一起旋转。
所述驱动螺母被连接到形成所述第一轴承的内圈的第一内圈和形成所述第二轴承的内圈的第二内圈。
所述流体移位构件包括连接到所述螺杆的第一端的第一流体移位构件和连接到所述螺杆的第二端的第二流体移位构件。
所述定子被配置成沿第一旋转方向和与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向两者驱动所述转子，以驱动所述螺杆的往复运动。
一种泵送方法，包括：驱动电马达的转子的旋转；使螺杆沿第一轴向方向线性地移位，使得所述螺杆驱动附接到所述螺杆的第一端的第一流体移位构件通过第一冲程，其中所述螺杆与所述转子同轴并由设置在所述转子与所述螺杆之间的多个滚动元件支撑，其中所述第一冲程是泵送冲程和抽吸冲程中的一个；以及通过所述多个滚动元件使所述螺杆沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向线性地移位。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
驱动所述转子的旋转包括：使所述转子沿第一旋转方向旋转以沿所述第一轴向方向驱动所述螺杆；和使所述转子沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转以沿所述第二轴向方向驱动所述螺杆。
使所述螺杆轴沿所述第一轴向方向线性地移位还使所述螺杆驱动附接至所述螺杆的第二端的第二流体移位构件通过与所述第一冲程相反的第二冲程。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成通过所述流体移位构件的线性往复运动来泵送流体，所述流体移位构件与所述泵壳体接界，使得防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转；以及驱动机构，所述驱动机构被连接至所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成接收来自所述转子的旋转输出并将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入以使所述流体移位构件线性地往复运动；其中由于所述螺杆相对于所述流体移位构件被旋转固定，防止所述螺杆由于所述旋转输出而旋转。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
第一流体移位构件和第二流体移位构件，所述第一流体移位构件被配置成泵送流体；其中所述流体移位构件是所述第一流体移位构件；其中所述螺杆被旋转固定至所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件两者，使得所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件防止所述螺杆的旋转。
所述第一流体移位构件包括第一隔膜，并且所述第二流体移位构件包括第二隔膜。
所述流体移位构件包括：隔膜，所述隔膜具有隔膜板和在所述隔膜板与所述泵壳体之间延伸的膜；其中所述螺杆被连接至所述隔膜板，并且所述膜与所述泵壳体接界。
所述膜的至少一部分被夹紧在所述泵壳体与流体盖之间，并且所述隔膜和所述流体盖限定了泵送腔室。
所述膜的所述部分是所述膜的外边缘。
所述膜的所述部分包括周向凸边。
所述螺杆的一端延伸到形成在所述隔膜板上的接收腔室中。
所述螺杆的所述端部包括第一轮廓面，并且所述接收腔室包括第二轮廓面，所述第二轮廓面被配置成与所述第一轮廓面匹配以防止所述螺杆相对于所述隔膜板旋转。
定位螺钉延伸到所述隔膜板和所述螺杆中。
所述定位螺钉沿轴向延伸。
所述隔膜螺杆延伸通过所述隔膜板并进入所述螺杆中以将所述螺杆固定至所述隔膜板。
所述螺杆的一个端部延伸到形成在所述隔膜板上的接收腔室中，并且隔膜螺杆延伸通过所述隔膜板并进入所述螺杆中。
所述流体移位构件包括固定至所述螺杆的第一端的第一流体移位构件和固定至所述螺杆的第二端的第二流体移位构件。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中并且包括定子和转子，所述转子能够绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成在所述泵轴线上往复运动以泵送流体，所述流体移位构件在第一接界处与所述泵壳体接界；以及驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子并被连接到所述流体移位构件，并且所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入，其中所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆在第二接界处被连接到所述流体移位构件；其中所述第一接界和所述第二接界防止所述螺杆绕所述泵轴线并相对于所述流体移位构件和所述泵壳体旋转。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述流体移位构件包括隔膜和活塞中的一种。
所述第一接界包括流体移位构件的夹紧在所述泵壳体与连接到所述泵壳体的流体盖之间的一部分，并且所述流体盖和所述流体移位构件至少部分地限定过程流体腔室。
所述第二接界包括位于所述螺杆的一端处的第一表面轮廓，所述第一表面轮廓与形成在所述流体移位构件上的第二表面轮廓接触。
一种通过往复泵来泵送流体的方法，包括：通过电马达的定子来驱动所述电马达的所述定子的旋转；通过所述定子的旋转，使与所述定子同轴地设置的螺杆沿泵轴线往复运动，所述螺杆驱动流体移位构件通过抽吸冲程和泵送冲程；通过所述流体移位构件与所述泵壳体之间的接界来防止所述流体移位构件相对于所述泵的泵壳体旋转；以及通过所述螺杆与所述流体移位构件之间的第一接界和第二接界来防止所述螺杆绕所述轴线旋转。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
通过所述流体移位构件之间的接界来防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转，并且所述泵壳体包括将所述流体移位构件的膜固定至泵壳体。
将所述流体移位构件的所述膜固定至所述泵壳体包括将所述膜的周向边缘夹紧在所述泵的流体盖与所述泵壳体之间。
通过所述流体移位构件之间的接界来防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转，并且所述泵壳体包括通过活塞的第一表面轮廓与在活塞孔的至少一部分处限定的第二表面轮廓之间的接界来防止所述活塞的旋转，其中所述活塞形成所述流体移位构件并且被配置成在所述活塞孔内往复运动。
一种具有电马达的双隔膜泵，包括：壳体；电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成旋转以产生旋转输入；螺杆，所述螺杆接收所述旋转输入并将所述旋转输入转换成线性输入；第一隔膜和第二隔膜，所述螺杆位于所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个接收所述线性输入，使得所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个往复运动以泵送流体；其中所述第一隔膜和所述第二隔膜中的每个通过所述壳体被旋转固定；并且其中所述第一隔膜和第二隔膜相对于所述螺杆被旋转固定，使得尽管有所述旋转输入，但通过使所述螺杆旋转固定的第一隔膜和第二隔膜来防止所述螺杆旋转。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成通过所述流体移位构件的线性地往复运动来泵送流体，所述流体移位构件与所述泵壳体接界，使得防止所述流体移位构件相对于所述泵壳体旋转；以及驱动机构，所述驱动机构被连接至所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成接收来自所述转子的旋转输出并将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入以使所述流体移位构件线性地往复运动；其中通过所述螺杆与所述泵壳体之间的接界，防止所述螺杆由于所述旋转输出而旋转。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述接界由设置在狭槽中的突起形成，其中所述突起从所述螺杆和所述泵壳体中的一个延伸，其中所述狭槽被形成在所述螺杆和所述泵壳体中的另一个中。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达被设置在泵壳体中并且包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体；螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件，所述螺杆被操作性地连接到所述转子，使得所述转子的旋转驱动所述螺杆沿泵轴线线性地移位。所述螺杆包括：螺杆本体；和润滑剂通路，所述润滑剂通路延伸通过所述螺杆本体并被配置成向所述螺杆与所述转子之间的接界提供润滑剂。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述驱动螺母被沿径向设置在所述转子与所述螺杆本体之间，所述驱动螺母接收来自所述转子的旋转输出并线性地驱动所述螺杆。
所述驱动螺母包括设置在所述转子与所述螺杆之间的多个滚动元件，所述滚动元件接合所述螺杆以线性地驱动所述螺杆。
所述多个滚动元件包括滚珠和带齿滚柱中的至少一种。
所述润滑剂通路包括延伸到所述螺杆本体中的第一孔和延伸到所述螺杆本体中并与所述第一孔相交的第二孔。
所述第一孔从所述螺杆本体的第一轴向端延伸到所述螺杆本体中。
所述第二孔在第二孔轴线上延伸，所述第二孔轴线横向于所述泵轴线。
所述第二孔轴线正交于所述泵轴线。
所述第二孔在所述第一孔与所述螺杆的外表面之间延伸。
所述第二孔的出口被设置在所述第二孔的与所述第一孔相对的一端并且是所述螺杆的中间线。
润滑脂配件被设置在所述第一孔内并被连接至所述螺杆本体。
所述第一孔从所述螺杆本体的第一轴向端延伸到所述螺杆本体中，并且其中所述第一孔包括第一直径部分和第二直径部分，所述第一直径部分具有第一直径并从所述第一轴向端延伸，所述第二直径部分具有第二直径并从所述第一直径部分延伸，所述第一直径大于所述第二直径。
所述润滑脂配件被设置在所述第一直径部分与所述第二直径部分之间的交点处。
所述流体移位构件通过延伸到所述第一直径部分中并与所述第一直径部分连接的紧固件而被连接到所述螺杆。
所述紧固件和第一直径部分通过接界螺纹被连接。
所述第二孔具有小于所述第二直径的第三直径。
所述流体移位构件是连接到所述螺杆本体的第一轴向端的第一流体移位构件，并且其中第二流体移位构件被连接到所述螺杆本体的第二轴向端。
所述螺杆还包括：第一孔，所述第一孔延伸到所述螺杆本体的所述第一轴向端中；和第二孔，所述第二孔延伸到所述螺杆本体的所述第一轴向端中；其中所述第一孔形成所述润滑剂通路的一部分。
润滑脂配件，所述润滑脂配件被设置在所述第一孔中；其中所述第一流体移位构件通过延伸到所述第一孔中的第一紧固件而被连接到所述螺杆；并且其中所述第二流体移位构件通过延伸到所述第二孔中的第二紧固件而被连接到所述螺杆。
所述第二孔与所述第一孔流体地隔离。
所述润滑剂通路包括入口。
所述入口是位于所述螺杆内的润滑脂嘴。
当所述螺杆位于所述转子内时，所述入口可用于引入润滑脂。
第一流体移位构件和第二流体移位构件，所述第一流体移位构件被配置成泵送流体；其中所述流体移位构件是所述第一流体移位构件；其中所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件中的每个被连接至所述螺杆。
所述第一流体移位构件包括第一隔膜，并且所述第二流体移位构件包括第二隔膜。
一种润滑电动往复式泵的方法，包括：通过延伸通过螺杆的润滑剂通路，向介于所述螺杆与所述泵的泵马达的转子之间的接界或界面提供润滑剂，其中所述螺杆与所述转子被同轴地设置。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
将流体移位构件与所述螺杆断开。
将所述流体移位构件与所述螺杆断开包括从延伸到所述螺杆中的孔移除紧固件。
从延伸到所述螺杆中的所述孔移除所述紧固件包括从所述孔旋出所述紧固件。
所述孔形成所述润滑剂通路的一部分，使得向所述螺杆与所述转子之间的接界提供润滑剂的步骤包括通过延伸到所述螺杆中的所述孔来提供润滑剂。
向所述螺杆与所述转子之间的接界提供润滑剂包括通过延伸到所述螺杆中的所述孔提供润滑剂，所述孔被配置成接收紧固件以将流体移位构件固定到所述螺杆。
向所述螺杆与所述转子之间的接界提供润滑剂包括将润滑剂枪的施涂器插入所述孔中并将所述施涂器与设置在所述孔内的润滑脂配件接合。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达至少部分地被设置在泵壳体中并且包括定子和转子；第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一流体移位构件提供线性往复输入；其中所述第一流体移位构件将设置在所述第一流体移位构件的第一侧上的第一过程流体腔室与设置在所述第一流体移位构件的第二侧上的第一冷却腔室流体地分离；其中所述第一流体移位构件同时泵送过程流体通过所述第一过程流体腔室并且泵送空气通过所述第一冷却腔室。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
第二流体移位构件被连接到所述转子以由所述转子驱动，所述第二流体移位构件将设置在所述第二流体移位构件的第一侧上的第二过程流体腔室与设置在所述第二流体移位构件的第二侧上的第二冷却腔室流体地分离；其中所述第二流体移位构件被配置成同时泵送过程流体通过所述第二过程流体腔室并且泵送空气通过所述第二冷却腔室。
第一止回阀被设置在所述第一冷却腔室的上游以允许流进入所述第一冷却腔室中，至少一个通道在所述第一冷却腔室与第二冷却腔室之间延伸，并且第二止回阀被设置在所述第二冷却腔室的下游以允许流离开所述第二冷却腔室。
所述至少一个通道包括和所述转子一起旋转的至少一个转子通道。
所述至少一个通道包括相对于所述定子保持静止的至少一个定子通道。
所述至少一个定子通道被设置在所述定子与控制壳体之间。
内部止回阀被设置在所述至少一个通道的出口处，使得所述内部止回阀防止空气从所述第二冷却腔室回流到所述至少一个通道中。
所述内部止回阀是挡板阀。
所述挡板阀的挡板通过与支撑所述转子的轴承相关联的润滑脂帽而被固定到所述泵壳。
所述至少一个通道包括第一通道和第二通道，其中所述第一通道的至少一部分由通过所述所述转子的至少一个转子通道形成，其中所述第二通道包括至少一个定子通道，并且其中所述内部止回阀控制离开所述至少一个转子通道和所述至少一个定子通道两者的流或流率。
所述第一止回阀被安装到阀板，并且所述第二止回阀被安装到所述阀板。
流引导构件，所述流引导构件被配置成引导离开所述第二止回阀的空气的排气流和流向所述第一止回阀的空气的进气流中的一个流，使得所述排气流和进气流中的所述一个流流动经过所述泵壳体的外部。
所述泵壳体的外部至少包括散热器，从而增加所述泵壳的所述外部的表面积以促进热传递，并且其中所述流引导构件引导所述排气流和所述进气流中的一个流经过所述至少一个突起。
第一隔膜板被暴露于所述第一冷却腔室和所述第一过程腔室中的一个腔室；并且膜相对于所述第一隔膜板沿径向延伸；其中所述第一隔膜板包括形成在所述第一隔膜板上的至少一个第一散热器。
紧固件将所述第一隔膜板连接到螺杆，所述螺杆接收来自所述转子的旋转输出并向所述流体移位构件提供线性输入。
第二隔膜板被暴露于所述第一冷却腔室和所述第一过程腔室中的另一个腔室，其中所述膜的内部部分被捕获在所述第一隔膜板与所述第二隔膜板之间。
所述第二隔膜板包括形成在所述第二隔膜板上的至少一个第二散热器。
所述第一流体移位构件沿第一方向和第二方向往复运动；随着所述第一流体移位构件沿所述第一方向移动，所述第一流体移位构件同时执行所述过程流体的泵送冲程和所述空气的抽吸冲程；并且随着所述第一流体移位构件沿所述第二方向移动，所述第一流体移位构件同时执行所述空气的泵送冲程和所述过程流体的抽吸冲程。
由所述第一流体移位构件泵送的空气被强制通过马达以从所述电马达移除热。
驱动机构被连接到所述转子和所述第一流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述第一流体移位构件的线性输入；其中由所述第一流体移位构件泵送的空气被强制与所述驱动机构接触并从所述驱动机构移除热。
所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件并与所述转子同轴地设置。
一种具有电马达的双隔膜泵，包括：壳体；电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成旋转以产生旋转输入；第一隔膜，所述第一隔膜被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一隔膜提供线性往复输入；第二隔膜，所述第二隔膜被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第二隔膜提供线性往复输入；其中所述第一隔膜将设置在所述第一隔膜的第一侧上的第一过程流体腔室与设置在所述第一隔膜的第二侧上的第一冷却腔室流体地分离；其中所述第二隔膜将设置在所述第二隔膜的第一侧上的第二过程流体腔室与设置在所述第二隔膜的第二侧上的第二冷却腔室流体地分离；其中所述第一隔膜和所述第二隔膜沿第一方向和第二方向往复运动，其中随着所述第一隔膜沿第一方向移动，所述第一隔膜同时执行所述过程流体的泵送冲程和所述空气的抽吸冲程；其中随着所述第二隔膜沿所述第一方向移动，所述第二隔膜同时执行所述过程流体的抽吸冲程和所述空气的泵送冲程；其中随着所述第一隔膜沿第二方向移动，所述第一隔膜同时执行所述空气的泵送冲程和所述过程流体的抽吸冲程；并且其中随着所述第二隔膜沿所述第二方向移动，所述第二隔膜同时执行所述过程流体的抽吸冲程和所述空气的泵送冲程。
以上段落的双隔膜泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
由所述第一隔膜和所述第二隔膜泵送的空气被强制通过马达以从所述电马达移除热。
驱动机构被连接到所述转子、所述第一隔膜和所述第二隔膜，其中所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述第一隔膜和所述第二隔膜的线性输入；其中由所述第一隔膜泵送的空气被强制与所述驱动机构接触并从所述驱动机构移除热。
从所述第一冷却腔室泵送的空气被泵送到所述第二冷却腔室。
一种冷却电动操作的泵的方法，包括：通过具有配置成绕泵轴线旋转的转子的电马达来驱动第一流体移位构件和第二流体移位构件的往复运动，其中所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件通过驱动机构与所述转子同轴地设置并且被连接至所述转子；通过所述第一流体移位构件，将空气吸入所述泵的冷却回路的第一冷却腔室中，所述第一冷却腔室被设置在所述第一流体移位构件与所述转子之间；向设置在所述第二流体移位构件与所述转子之间的第二冷却腔室泵送来自第一冷却腔室的空气；以及通过所述第二流体移位构件驱动所述空气离开所述第二冷却腔室以排出来自所述冷却回路的所述空气。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
引导外部气流离开泵壳体，所述电马达被设置在所述泵壳体内，使得所述外部气流流动经过形成在所述泵壳体上的至少一个散热器。
将空气从第一冷却腔室泵送到设置在所述第二流体移位构件与所述转子之间的第二冷却腔室包括使所述空气流动通过在所述第一冷却腔室与所述第二冷却腔室之间延伸的至少一个通道。
使所述空气流动通过在所述第一冷却腔室与所述第二冷却腔室之间延伸的至少一个通道包括使所述空气流动通过定子空气通道，在泵送期间所述定子空气通道相对于所述定子保持静止。
使所述空气流动通过在所述第一冷却腔室与所述第二冷却腔室之间延伸的至少一个通道包括使所述空气流动通过至少部分地由转子通道形成的空气通道，所述转子通道绕所述泵轴线和所述转子一起旋转。
通过设置在所述至少一个通道与所述第二冷却腔室之间的内部止回阀来防止位于所述第二冷却腔室内的空气回流到所述至少一个通道中。
用第一止回阀控制进入所述第一冷却腔室中的气流；用第二止回阀控制离开所述第二冷却腔室的气流。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括转子和定子，所述转子被定位在所述定子内；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入；以及位置传感器，所述位置传感器包括设置在所述转子的径向内侧的感测部件，所述位置传感器被配置成感测所述转子的旋转并向控制器提供数据。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述转子的永磁体阵列包括多个护铁和多个永磁体。
所述感测部件被设置在所述转子的永磁体阵列的径向内边缘的径向内侧。
所述转子包括从所述转子的轴向端伸出的轴向延伸部，并且并且其中所述感测部件的至少一部分在所述轴向延伸部的下方延伸，使得所述轴向延伸部被设置在所述位置传感器与所述永磁体阵列之间。
所述位置传感器被设置在支撑所述转子的轴承的径向外侧。
所述位置传感器包括霍尔效应传感器的阵列。
所述位置传感器被安装到所述定子。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入；以及控制器，所述控制器被配置成调节(提供)给所述电马达的电流，使得所述转子在所述泵处于泵送状态和停转状态两者时向所述驱动机构施加扭矩；其中在所述泵送状态下，所述转子将扭矩施加到所述驱动机构并绕所述泵轴线旋转，从而使所述流体移位构件向过程流体施加力并沿所述泵轴线沿轴向移位；并且其中在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述泵轴线旋转，使得所述流体移位构件向所述过程流体施加力并且由于所述力不足以克服所述过程流体的下游压力而不沿轴向移位。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述控制器还被配置成在所述泵处于所述停转状态时调节(提供)给所述电马达的电流，使得被提供的电流是最大电流。
所述最大电流是最大操作电流。
所述最大电流是目标操作电流。
所述控制器还被配置成在所述泵处于所述停转状态时向所述电马达以脉冲形式提供所述电流。
所述泵不包括用于使所述流体移位构件向所述过程流体施加力的工作流体。
一种用于泵送流体的双泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成产生旋转输出；控制器，所述控制器被配置成调节(提供)给所述电马达的电流；驱动机构，所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆延伸到所述转子内，所述螺杆被配置成接收所述旋转输出并将所述旋转输出转换成所述螺杆的线性往复运动，其中所述转子沿第一方向的旋转驱动所述螺杆沿轴线沿第一方向线性地移动，并且所述转子沿第一方向的旋转驱动所述螺杆沿轴线沿第一方向线性地移动；第一流体移位构件和第二流体移位构件，所述螺杆位于所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件之间，当所述转子沿所述第一方向旋转时，所述螺杆沿所述轴线沿所述第一方向平移所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件，并且当所述转子沿所述第二方向旋转时，所述螺杆沿所述轴线沿所述第二方向平移所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件；其中当所述螺杆沿所述第一方向移动时，所述第一流体移位执行所述过程流体的泵送冲程，并且所述第二流体移位执行所述过程流体的抽吸冲程，当所述螺杆沿所述第一方向移动时，所述第一流体移位执行所述过程流体的泵送冲程，并且所述第二流体移位执行所述过程流体的抽吸冲程，所述控制器通过调节(提供)给所述马达的电流来调节所述过程流体的输出压力，使得所述转子旋转以使所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件往复运动以泵送所述过程流体，直到所述过程流体的压力使所述转子停转为止，而所述第一流体移位构件处于所述泵冲程中并且所述第二流体移位构件处于所述抽吸冲程中，即使在由所述控制器继续向所述电马达供应电流时也是如此，当所述过程流体的所述压力下降到足以使所述转子克服所述停转并恢复旋转时所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件恢复泵送。
以上段落的双泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述控制器被配置成从用户接收所述泵的压力输出设置，所述压力输出设置对应于所述控制器将所述电流供应给所述马达的电流水平。
所述双泵不包括影响由所述控制器向所述马达供应的功率水平的压力变送器。
所述控制器被配置成基于不同于来自压力变送器的压力信息的数据来调节(提供)给所述马达的电流。
一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；通过控制器调节所述电马达的定子的电流，使得所述旋转力在泵送状态和停转状态期间被施加到所述转子；其中在所述泵送状态下，所述转子将扭矩施加到所述驱动机构并绕所述泵轴线旋转，从而使所述流体移位构件向过程流体施加力并沿所述泵轴线沿轴向移位；并且其中在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述泵轴线旋转，使得所述流体移位构件向所述过程流体施加力并且不沿轴向移位。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述驱动机构至少部分地被设置在所述转子内。
通过所述驱动机构向所述第一流体移位构件施加轴向力包括：通过连接至所述转子以和所述转子一起旋转的所述驱动机构的驱动螺母，将向所述驱动机构的螺杆施加轴向力，所述螺杆与所述流体移位构件被同轴地设置；和通过所述螺杆向所述流体移位构件施加所述轴向力。
通过所述转子向所述驱动机构施加扭矩包括通过所述转子向连接至所述转子以和所述转子一起旋转的驱动螺母施加扭矩，所述驱动螺母与螺杆被同轴地设置并被配置成驱动所述螺杆沿轴向移位。
通过设置在所述驱动螺母与所述螺杆之间的滚动元件向所述螺杆施加力。
通过所述控制器调节(提供)给所述定子的电流包括在所述停转状态下以脉冲形式提供所述电流，使得所述转子在所述停转状态时向所述驱动机构施加不同量的扭矩。
以脉冲形式提供介于第一电流与第二电流之间的所述电流，所述第一电流为最大操作电流，并且所述第二电流是小于所述最大操作电流的电流。
以脉冲形式提供介于第一电流与第二电流之间的所述电流，所述第一电流是小于最大操作电流的设定电电流，并且所述第二电流是小于所述设定点电流的电流。
所述设定点电流是所述泵的目标操作电流。
一种操作往复泵的方法，包括：向电马达提供电流，所述电马达被设置在泵轴线上并且被连接至流体移位构件，所述流体移位构件被配置成沿所述泵轴线往复运动；和通过控制器来调节(提供)给所述电马达的电流，以将由所述泵输出的压力控制到目标压力。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
当所述泵处于所述泵送状态时，通过所述控制器来调节(提供)给所述电马达的电流，使得所述电流被保持为等于或小于最大电流；当泵处于停转状态时，通过所述控制器来调节(提供)给所述电马达的电流，使得所述流体移位构件在所述泵处于所述停转状态时向过程流体施加力。
通过所述控制器，基于所述电马达的转子绕所述泵轴线旋转来确定所述泵处于所述泵送状态。
当所述泵处于所述停转状态时，通过所述控制器来调节(提供)给所述电马达的电流包括以脉冲形式向所述电马达提供的电流。
当所述泵处于所述停转状态时，通过所述控制器来调节(提供)给所述电马达的电流包括保持所述电流处于所述最大电流。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入；以及控制器，所述控制器被配置成：使待提供给所述定子的电流驱动所述转子的旋转，从而驱动所述流体移位构件的往复运动；以及调节(提供)给所述电马达的电流，以将由所述泵输出的压力控制到目标压力。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述控制器在没有来自压力传感器的压力反馈的情况下调节(提供)给所述电马达的电流。
所述控制器被配置成调节所述电流，使得实际电流不超过用于所述目标压力的最大电流，并且并且其中所述控制器还被配置成调节所述转子的旋转速度，使得实际旋转速度不超过最大速度。
所述控制器被配置成基于由所述控制器接收到的单个参数输入来设置所述最大电流和所述最大速度两者。
所述流体移位构件包括可变工作表面积，并且其中所述控制器被配置成在所述流体移位构件的整个冲程中改变所述电流，以将所输出的压力控制为所述目标压力。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线驱动流体移位构件的往复运动，所述流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；通过控制器来调节所述转子的旋转速度，由此直接控制所述流体移位构件的轴向速度，使得所述旋转速度等于或低于最大速度；以及通过所述控制器来调节提供给所述电马达的电流，使得被提供的电流等于或低于最大电流。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述流体移位构件包括可变工作表面积。
通过所述控制器来改变提供给所述电马达的电流，使得在所述流体移位构件的泵送冲程开始时向所述电马达提供第一电流，并且在所述泵送冲程结束时向所述电马达提供第二电流。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线驱动流体移位构件的往复运动，所述流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置，其中所述流体移位构件包括可变工作表面积；和通过控制器来改变提供给所述电马达的电流，使得在所述流体移位构件的泵送冲程开始时向所述电马达提供第一电流，并且在所述泵送冲程结束时向所述电马达提供第二电流，所述第二电流小于所述第一电流。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构包括螺杆并且被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入；以及控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述泵，其中在所述起动模式期间，所述控制器被配置成：使所述马达沿第一轴向方向驱动所述流体移位构件；基于所述控制器检测到所述流体移位构件遇到第一停止时的第一电流尖峰，确定所述流体移位构件的轴向位置。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述控制器还被配置成确定所述第一停止是否是机械停止。
所述机械停止对应于所述流体移位构件的行程限制。
所述控制器被配置成：使所述马达沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向驱动所述流体移位构件；检测第二停止；测量所述第一停止与所述第二停止之间的冲程长度；以及将所测量的冲程长度与参考冲程长度进行比较以确定所述第一停止的停止类型。
所述控制器被配置成基于所测量的冲程长度小于所述参考冲程长度，将所述第一停止和所述第二停止中的至少一个分类为流体停止。
所述控制器被配置成基于多个停止位置的比较来确定所述第一停止的停止类型。
所述控制器被配置成基于指示所述多个停止位置之间的差小于阈值差的比较来确定所述第一停止是机械停止。
所述机械停止对应于所述流体移位构件的行程限制。
所述控制器被配置成基于指示所述多个停止位置之间的至少一个差超过阈值差的比较来确定所述第一停止是流体停止。
所述流体停止是由于作用于所述流体移位构件的下游流体压力。
所述控制器被配置成基于所述第一电流尖峰的电流曲线的斜率来确定所述第一停止的停止类型。
基于所述转子的旋转来确定所述轴向位置。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；第二流体移位构件，所述第二流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置；驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子以及所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件，所述驱动机构包括螺杆并且被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件的线性输入；以及控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述泵。在所述起动模式期间，所述控制器被配置成：使所述马达沿第一轴向方向驱动所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件；以及基于所述控制器检测到所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的至少一个流体移位构件遇到第一停止时的第一电流尖峰，确定所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述至少一个流体移位构件的轴向位置。沿所述第一轴向方向移动所述第一流体移位构件和第二流体移位构件会使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的一个流体移位构件移动通过泵送冲程并且使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的另一个流体移位构件移动通过抽吸冲程。沿与所述第一轴向方向相反的第二流体移位构件移动所述第一流体移位构件和第二流体移位构件会使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述一个流体移位构件移动通过抽吸冲程并且使所述第一流体移位构件和第二流体移位构件中的所述另一个流体移位构件移动通过泵送冲程。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线上的第一轴向方向驱动第一流体移位构件，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过控制器，基于所述控制器检测到由于所述第一流体移位构件遇到第一停止并且所述转子停止旋转而导致的第一电流尖峰，确定所述第一流体移位构件的轴向位置。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
沿所述第一轴向方向多次驱动所述第一流体移位构件以产生多个停止位置；以及通过所述控制器，基于所述多个停止位置中的每个的轴向位置来确定所述第一停止位置的停止类型。
比较所述多个停止位置以确定所述停止类型；以及基于所述停止位置之间的差小于阈值差，将所述第一停止分类为机械停止。
比较所述多个停止位置以确定所述停止类型；以及基于指示所述多个停止位置中的至少两个之间的差超过阈值差的比较来确定所述第一停止是流体停止。
通过所述电马达，沿泵轴线，沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向驱动第二流体移位构件，所述第二流体移位构件与所述转子同轴地设置；检测由于所述第二流体移位构件遇到第二停止并且所述转子停止旋转所导致的第二电流尖峰；以及通过控制器，基于所述第一电流尖峰的轴向位置和所述第二电流尖峰的轴向位置来确定所测量的冲程长度。
将所测量的冲程长度与参考冲程长度进行比较；以及基于所测量的冲程长度与所述参考冲程长度的比较，将所述第一停止和所述第二停止中的至少一个分类为机械停止和流体停止中的一种。
基于由所述第一电流尖峰产生的电流曲线，将所述第一停止分类为机械停止和流体停止中的一种。
通过所述电马达，沿泵轴线，沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向驱动第二流体移位构件，所述第二流体移位构件与所述转子同轴地设置；以及通过所述控制器，基于所述控制器检测到由于所述第二流体移位构件遇到第二停止并且所述转子停止旋转而导致的第二电流尖峰，确定所述第二流体移位构件的轴向位置。
记录所述第一停止和所述第二停止的位置作为所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件的行程限制，使得所述第一停止与所述第二停止之间的距离限定最大冲程长度。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件通过泵送冲程，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；当所述第一流体移位构件处于第一减速点时，通过控制器开始所述转子的减速，所述第一减速点被设置为与第一目标点沿所述泵轴线相距第一轴向距离；通过所述控制器，基于第一停止点与第一目标点之间的第一轴向距离来确定第一调整因子，其中所述第一停止点是所述第一流体移位构件沿所述第一轴向方向停止移位的轴向位置；以及通过所述控制器，基于所述第一调整因子来管理冲程长度。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
通过所述控制器来管理所述冲程长度包括基于所述第一调整因子来改变所述第一减速点的轴向位置。
基于所述停止点未达所述目标点，将所述第一减速点的位置移动为沿轴向更靠近所述目标点。
基于所述停止点超越所述目标点，将所述第一减速点的位置移动为沿轴向更远离所述目标点。
基于所述第一调整因子来调整第二流体移位构件的第二减速点的轴向位置，所述第二流体移位构件被配置成沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向移动通过第二泵冲程。
通过所述控制器来管理所述冲程长度包括基于所述第一调整因子来控制沿与所述第一轴向相反的第二轴向方向的第二冲程长度。
基于第二停止点相对于所述第二目标点之间的第二轴向距离来产生第二调整因子，其中所述第二流体移位构件沿所述第二轴向方向停止移位；
基于所述第二调整因子来调整沿所述第一轴向方向的第一冲程长度。
一种用于电马达的转子组件，包括：转子本体，所述转子本体由第一本体部件和第二本体部件形成；驱动部件，所述驱动部件被设置在由所述第一本体部件和第二本体部件限定的腔室内；以及永磁体阵列，所述永磁体阵列被设置在所述转子本体的外表面上；其中所述第一本体部件和所述第二本体部件形成接收所述驱动部件的蛤壳。
以上段落的转子组件可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
第一轴承组件被安装到所述第一本体部件；并且第二轴承组件被安装到所述第二本体部件。
所述驱动部件是驱动机构的驱动螺母，所述驱动机构被配置成将转子本体的旋转运动转换成线性移位构件的线性运动。
所述线性移位构件是螺杆。
所述驱动部件包括轴向延伸超过所述第一本体部件的外轴向端的轴。
所述驱动部件限定配置成接收轴的孔，所述孔与所述轴接界以驱动所述轴的旋转。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子；流体移位构件，所述流体移位构件被连接至所述转子，使得来自所述转子的旋转输出向所述第一流体移位构件提供线性往复输入；以及控制器，所述控制器被配置成：基于电流限制来调节(提供)给所述电马达的电流，从而调节由所述流体移位构件泵送的流体的输出压力；基于速度限制来调节所述转子的旋转速度，从而调节由所述流体移位构件泵送的流体的输出流率；基于由所述控制器接收的单个参数命令来设置电流限制和速度限制。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
用户接口被操作性地连接到所述控制器，所述用户接口包括参数输入，所述参数输入被配置成向所述控制器提供单个参数命令。
所述参数输入是旋钮、转盘、按钮和滑块中的一种。
一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；通过控制器，基于电流限制来调节(提供)给所述电马达的定子的电流；通过所述控制器，基于速度限制来调节所述转子的速度；基于来自用户的单个输入来产生所述单个参数命令；以及通过所述控制器，基于由所述控制器接收的所述单个参数命令来设置所述电流限制和所述速度限制两者。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
通过所述控制器、基于由所述控制器接收的所述单个参数命令来设置所述电流限制和所述速度限制两者包括基于所述单个参数命令，成比例地调整所述电流限制和所述速度限制。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被操作性地连接至所述转子以被往复运动从而泵送流体；控制器，所述控制器被配置成在起动模式和泵送模式下操作所述马达，其中在所述泵送模式期间，所述控制器被配置成基于目标电流和目标速度来操作所述电马达；并且其中在所述起动模式期间，所述控制器被配置成基于小于所述目标速度的最大启动速度来操作所述电马达。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述控制器还被配置成基于操作参数达到阈值，退出所述起动模式并进入所述泵送模式。
所述操作参数是操作时间、所述流体移位构件的泵循环次数、所述流体移位构件的泵冲程数、所述转子的旋转计数、以及所述马达的电流消耗中的一种。
所述控制器配置成在通电时以所述起动模式来操作所述泵。
一种操作往复泵的方法，包括：以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；通过所述转子向驱动机构施加扭矩；通过所述驱动机构向流体移位构件施加轴向力，所述流体移位构件被配置成在泵轴线上往复运动以泵送过程流体；通过控制器来调节(提供)给所述电马达的功率以控制在起动模式期间所述转子的实际速度，使得所述实际速度低于所述最大启动速度；通过控制器来调节(提供)给所述电马达的所述功率以控制在泵送模式期间所述转子的实际速度，使得所述实际速度低于目标速度；其中所述最大启动速度小于所述目标速度。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件通过泵送冲程，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式和第二操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程长度，使得在所述第二操作模式期间的冲程长度小于在所述第一操作模式期间的冲程长度。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
当处于相对于所述第一操作模式的所述第二操作模式时，增加所述第一流体移位构件的冲程方向之间的切换次数。
通过所述控制器，基于最大速度来调节在所述第一操作模式期间所述第一流体移位构件的实际速度；以及通过所述控制器，基于最大速度来调节在所述第二操作模式期间所述第一流体移位构件的实际速度；以及
通过所述控制器，基于第一最大速度来调节在所述第一操作模式期间所述第一流体移位构件的实际速度；以及通过所述控制器，基于第二最大速度大于所述第一最大速度来调节在所述第二操作模式期间所述第一流体移位构件的实际速度。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达，沿泵轴线，沿第一轴向方向驱动第一流体移位构件通过泵送冲程，所述第一流体移位构件与所述电马达的转子同轴地设置；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程，使得泵冲程发生在沿所述泵轴线的第一位移范围内；以及通过所述控制器来管理在第一操作模式期间所述第一流体移位构件的冲程，使得所述泵冲程发生在沿所述泵轴线的第二位移范围内，其中所述第二位移范围是所述第一位移范围的子集。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；流体移位构件，所述流体移位构件被操作性地连接至所述转子以沿所述泵轴线被往复运动从而泵送流体；控制器，所述控制器被配置成在第一操作模式和第二操作模式下操作所述马达。在所述第一操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述流体移位构件的冲程长度，使得所述流体移位构件的泵冲程发生在沿所述泵轴线的第一位移范围内。在所述第二操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述流体移位构件的冲程长度，使得所述流体移位构件的所述泵冲程发生在沿所述泵轴线的第二位移范围内。所述第二位移范围具有比所述第一位移范围更小的轴向范围。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
所述第二位移范围是所述第一位移范围的子集。
第二流体移位构件被配置成泵送流体并与所述转子同轴地设置。
驱动机构被连接到所述转子以及所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件，所述驱动机构包括螺杆并且被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件的线性输入。
一种操作往复泵的方法，包括：通过电马达来驱动第一流体移位构件和第二流体移位构件的往复运动以泵送流体；和通过控制器来监测所述电马达的实际操作参数；以及通过所述控制器，基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误。
以上段落的方法可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
通过所述控制器来监测所述电马达的实际操作参数包括通过所述控制器来监测所述电马达的实际电流消耗；并且通过所述控制器、基于在泵周期的特定阶段期间的所述实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误包括：通过所述控制器、基于在所述实际电流消耗与预期电流消耗不同来确定已发生错误。
通过所述控制器来监测所述电马达的实际操作参数包括通过所述控制器来监测所述电马达的实际速度；并且通过所述控制器、基于在泵周期的特定阶段期间的所述实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误包括：通过所述控制器、基于在所述实际速度与预期速度不同来确定已发生错误。
通过所述控制器，基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误包括：将所述第一流体移位构件的泵送冲程期间的所述实际操作参数的第一值与所述第二流体移位构件的泵送冲程期间的所述实际操作参数的第二值进行比较；以及通过所述控制器，基于指示所述第一值与所述第二值之间的变化的所述第一值与所述第二值的比较来确定已发生错误。
通过所述控制器、基于指示所述第一值与所述第二值之间的变化的所述第一值与所述第二值的比较来确定已发生错误包括：基于所述变化超过阈值来确定已发生错误。
通过所述控制器来确定在所述第一流体移位构件的所述泵送冲程开始时所述实际操作参数的所述第一值；以及通过所述控制器来确定在所述第二流体移位构件的所述泵送冲程开始时所述实际操作参数的所述第二值。
通过所述电马达，使所述第一流体移位构件沿泵轴线沿第一轴向方向移位通过泵送冲程；通过所述电马达，使所述第二流体移位构件沿泵轴线沿第二轴向方向移位通过泵送冲程，所述第二轴向方向与所述第一轴向方向相反。
驱动所述马达的转子绕所述泵轴线旋转，使得所述转子、所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件被同轴地设置在所述泵轴线上。
通过所述控制器来生成错误的错误代码。
通过所述控制器，向用户接口提供所述错误代码；以及通过所述用户接口，向用户提供所述错误代码。
一种用于泵送流体的往复式泵，包括：电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；驱动器，所述驱动器被连接到所述转子，所述驱动器被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成线性输入；第一流体移位构件，所述第一流体移位构件被连接至所述驱动器以由所述线性输入来驱动；控制器，所述控制器被配置成：使待提供给所述定子的电流驱动所述转子的旋转，从而驱动所述流体移位构件的往复运动；以及监测所述电马达的实际操作参数；和基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误。
以上段落的往复式泵可以可选地、额外地和/或替代地包括以下特征、配置和/或额外部件中的任一个或更多个：
第二流体移位构件被连接至所述驱动器以由所述线性输入来驱动。
所述控制器还被配置成：将所述第一流体移位构件的泵送冲程期间的所述实际操作参数的第一值与所述第二流体移位构件的泵送冲程期间的所述实际操作参数的第二值进行比较；以及基于指示所述第一值与所述第二值之间的变化的所述第一值与所述第二值的比较来确定已发生错误。
所述控制器还被配置成：监测所述电马达的实际电流消耗，所述实际电流消耗形成所述实际操作参数；以及基于所述实际电流消耗与预期电流消耗不同来确定已经发生错误。
所述控制器还被配置成：监测所述电马达的实际速度，所述实际速度形成所述实际操作参数；以及基于所述实际速度与预期速度不同来确定已经发生错误。
虽然已经关于示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以进行各种改变并且等同物可以代替其元件，而不脱离本发明的范围。另外，可以进行许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教导，而不脱离本发明的实质范围。因此，本发明并不意在不限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入随附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (77)

1.一种用于泵送流体的往复式泵，泵包括：
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成绕泵轴线旋转；
流体移位构件，所述流体移位构件被配置成通过所述流体移位构件的往复运动来泵送流体；以及
驱动机构，所述驱动机构被连接到所述转子和所述流体移位构件，所述驱动机构被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成对所述流体移位构件的线性输入，所述驱动机构包括：
螺杆，所述螺杆被连接到所述流体移位构件并与所述转子同轴地设置；和
多个滚动元件，所述多个滚动元件被设置在所述螺杆与所述转子之间，其中所述多个滚动元件相对于所述转子支撑所述螺杆并被配置成由所述转子的旋转来被驱动以沿轴向驱动所述螺杆。
2.根据权利要求1所述的往复式泵，其中，所述驱动机构包括：
内螺纹，所述内螺纹和所述转子一起旋转；和
所述螺杆上的外螺纹；
其中所述多个滚动元件中的每个滚动元件都与所述内螺纹和所述外螺纹两者接界，并且所述内螺纹不接触所述外螺纹。
3.根据权利要求1所述的往复式泵，其中：
所述螺杆在所述转子和所述定子中的每个内延伸；
所述螺杆、所述多个滚动元件、以及所述转子沿所述泵轴线被同轴地对准；并且
所述螺杆、所述多个滚动元件、以及所述转子按照所述螺杆然后是所述多个滚动元件然后是所述转子的顺序从所述泵轴线直接径向向外地布置。
4.根据权利要求1所述的往复式泵，还包括：
第一流体移位构件，所述第一流体移位构件形成所述流体移位构件并被配置成泵送流体；和
第二流体移位构件，所述第二流体移位构件被配置成泵送流体；
其中所述螺杆被固定到所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件两者；并且
其中所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件被分别附接到所述螺杆的相反端，使得所述螺杆直接在所述第一流体移位构件与所述第二流体移位构件之间。
5.根据权利要求4所述的往复式泵，其中：
其中所述转子沿第一旋转方向旋转，以沿所述泵轴线沿第一方向线性地驱动所述螺杆，以同时移动所述第一流体移位构件通过泵送冲程并移动所述第二流体移位构件通过抽吸冲程，并且
所述转子沿第二旋转方向旋转，以沿所述泵轴线沿第二方向线性地驱动所述螺杆，以同时移动所述第一流体移位构件通过抽吸冲程并移动所述第二流体移位构件通过泵送冲程。
6.根据权利要求5所述的往复式泵，其中，所述第一流体移位构件包括第一隔膜，所述第二流体移位构件包括第二隔膜，并且所述转子和所述多个滚动元件均被沿轴向定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的往复式泵，其中，所述驱动机构还包括驱动螺母，所述驱动螺母被连接到所述转子，使得所述转子的旋转驱动所述驱动螺母的旋转，并且其中所述多个滚动元件被沿径向设置在所述驱动螺母与所述螺杆之间。
8.根据权利要求7所述的往复式泵，其中，所述多个滚动元件被布置成细长的环形阵列，所述滚动元件的所述环形阵列与所述流体移位构件被同轴地设置。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的往复式泵，其中，所述流体移位构件包括隔膜。
10.根据权利要求9所述的往复式泵，其中，所述隔膜包括隔膜板和可弯曲膜，所述隔膜板被连接到所述螺杆，所述可弯曲膜相对于所述隔膜板沿径向延伸。
11.根据权利要求1所述的往复式泵，其中：
所述转子由第一轴承和第二轴承支撑；
所述第一轴承能够承受轴向力和径向力两者；并且
所述第二轴承能够承受轴向力和径向力两者。
12.根据权利要求11所述的往复式泵，其中，所述第一轴承和所述第二轴承中的每个都包括滚柱的阵列，每个滚柱沿所述滚柱的轴线以一角度被定向，使得所述滚柱的所述轴线既不平行也不正交于所述泵轴线。
13.根据权利要求11所述的往复式泵，其中，所述第一轴承是锥形滚柱轴承，所述第二轴承是锥形滚柱轴承。
14.根据权利要求11所述的往复式泵，还包括：
锁定螺母，所述锁定螺母被连接到支撑所述定子的定子壳体，所述锁定螺母对所述第一轴承和所述第二轴承预加载。
15.根据权利要求14所述的往复式泵，其中，所述锁定螺母被设置成与所述第一轴承相邻并且接合所述第一轴承的外圈。
16.根据权利要求14所述的往复式泵，其中，所述锁定螺母支撑所述第一轴承的润滑脂帽。
17.根据权利要求11所述的往复式泵，其中，所述第一轴承和所述第二轴承支撑设置在所述多个滚动元件与所述转子之间的驱动螺母，其中所述驱动螺母被连接到所述转子以和所述转子一起旋转。
18.根据权利要求17所述的往复式泵，其中，所述驱动螺母被连接到形成所述第一轴承的内圈的第一内圈和形成所述第二轴承的内圈的第二内圈。
19.根据权利要求1至3和11至18中任一项所述的往复式泵，其中，所述流体移位构件包括连接到所述螺杆的第一端的第一流体移位构件和连接到所述螺杆的第二端的第二流体移位构件。
20.根据权利要求19所述的往复式泵，其中，所述定子被配置成沿第一旋转方向和与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向两者驱动所述转子，以驱动所述螺杆的往复运动。
21.根据权利要求1所述的往复式泵，其中，所述流体移位构件与所述转子被同轴地设置。
22.根据权利要求21所述的往复式泵，其中，由于所述螺杆相对于所述流体移位构件被旋转固定，防止所述螺杆由于所述旋转输出而旋转。
23.根据权利要求22所述的往复式泵，其中：
所述电马达被设置在泵壳体中；
所述流体移位构件还包括：
隔膜，所述隔膜具有隔膜板和在所述隔膜板与所述泵壳体之间延伸的膜；
所述螺杆被连接至所述隔膜板，并且所述膜与所述泵壳体接界；并且
所述螺杆的一端延伸到形成在所述流体移位构件的所述隔膜板上的接收腔室中。
24.根据权利要求23所述的往复式泵，其中，所述螺杆的所述端部包括第一轮廓面，并且所述接收腔室包括第二轮廓面，所述第二轮廓面被配置成与所述第一轮廓面匹配以防止所述螺杆相对于所述隔膜板旋转。
25.根据权利要求1至6、11至18和21至24中任一项所述的往复式泵，其中，所述螺杆包括：
螺杆本体；和
润滑剂通路，所述润滑剂通路沿轴向延伸通过所述螺杆本体并且还具有位于所述转子的径向内侧的出口，所述润滑剂通路被配置成向沿径向介于所述螺杆与位于所述转子内的所述驱动螺母之间的空间提供润滑剂以润滑所述螺杆和所述驱动螺母。
26.根据权利要求25所述的往复式泵，其中，所述润滑剂通路包括延伸到所述螺杆本体中的第一孔和延伸到所述螺杆本体中并与所述第一孔相交的第二孔，其中所述第一孔从所述螺杆本体的第一轴向端延伸到所述螺杆本体中，并且其中所述第二孔在第二孔轴线上延伸，所述第二孔轴线横向于所述泵轴线。
27.根据权利要求26所述的往复式泵，其中，润滑脂配件被设置在所述第一孔内并被连接至所述螺杆本体。
28.根据权利要求1至6、11至18和21至24中任一项所述的往复式泵，其中：
所述流体移位构件将设置在所述流体移位构件的第一侧上的第一过程流体腔室与设置在所述第一流体移位构件的第二侧上的第一冷却腔室流体地分离；并且
所述第一流体移位构件同时泵送过程流体通过所述第一过程流体腔室并且泵送空气通过所述第一冷却腔室。
29.一种泵送的方法，所述方法包括：
驱动电马达的转子的旋转；
使螺杆沿第一轴向方向线性地移位，使得所述螺杆驱动附接到所述螺杆的第一端的第一流体移位构件通过第一冲程，其中所述螺杆与所述转子同轴并由设置在所述转子与所述螺杆之间的多个滚动元件支撑，其中所述第一冲程是泵送冲程和抽吸冲程中的一个；以及
通过所述多个滚动元件使所述螺杆沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向线性地移位。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，驱动所述转子的旋转包括：
使所述转子沿第一旋转方向旋转以沿所述第一轴向方向驱动所述螺杆；和
使所述转子沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转以沿所述第二轴向方向驱动所述螺杆。
31.根据权利要求29和30中任一项所述的方法，其中，使所述螺杆沿所述第一轴向方向线性地移位还导致所述螺杆驱动附接到所述螺杆的第二端的第二流体移位构件通过第二冲程，所述第二冲程是所述泵送冲程和所述抽吸冲程中的与所述第一冲程相反的一个冲程。
32.一种用于泵送流体的往复式泵，所述泵包括：
电马达，所述电马达包括定子和转子；
多个流体移位构件，所述多个流体移位构件被配置成泵送流体并被连接到所述转子以通过转子被线性地移位；
驱动器，所述驱动器被连接到所述转子和所述多个流体移位构件，所述驱动器被配置成将来自所述转子的旋转输出转换成到所述多个流体移位构件中的每个流体移位构件的线性输入；以及
控制器，所述控制器被配置成：
调节给所述电马达的电流，使得所述转子在所述泵处于泵送状态和停转状态两者时向所述驱动器施加扭矩；
其中，在所述泵送状态下，所述转子向所述驱动器施加扭矩并绕转子轴线旋转，从而导致所述流体移位构件线性地位移并向过程流体施加力；并且
其中在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述转子轴线旋转，使得所述多个流体移位构件中的第一流体移位构件向所述过程流体施加力并且由于所述力不足以克服所述过程流体的下游压力而不沿轴向移位；
其中，在所述停转状态下，所述第一流体移位构件处于泵送冲程中，并且所述多个流体移位构件中的第二流体移位构件处于抽吸冲程中。
33.根据权利要求32所述的往复式泵，其中，所述控制器还被配置成：
在所述泵处于所述停转状态时调节给所述电马达的电流，使得被提供的电流是最大电流。
34.根据权利要求32所述的往复式泵，其中，所述控制器还被配置成：
在所述泵处于所述停转状态时，以脉冲形式向所述电马达提供所述电流。
35.根据权利要求32所述的往复式泵，其中，所述泵不包括用于使所述流体移位构件向所述过程流体施加力的工作流体。
36.根据权利要求32所述的往复式泵，其中，所述第一流体移位构件被配置成沿与所述转子轴线同轴的泵轴线往复运动。
37.根据权利要求36所述的往复式泵，其中，所述第二流体移位构件被配置成沿所述泵轴线往复运动，使得所述第二流体移位构件与所述第一流体移位构件和所述转子同轴。
38.根据权利要求32所述的往复式泵，还包括：
位置传感器，所述位置传感器包括设置在所述转子的径向内侧的感测部件，所述位置传感器被配置成感测所述转子的旋转并向所述控制器提供关于所述转子的旋转的数据。
39.根据权利要求32至38中任一项所述的往复式泵，其中，所述控制器被配置成以起动模式和泵送模式操作所述马达，其中：
在所述泵送模式期间，所述控制器被配置成基于目标电流和目标速度来操作所述电马达；并且
在所述起动模式期间，所述控制器被配置成基于小于所述目标速度的最大启动速度来操作所述电马达。
40.根据权利要求32至38中任一项所述的往复式泵，其中，所述控制器还被配置成：
监测所述电马达的实际操作参数；和
基于在泵循环的特定阶段期间实际操作参数与预期操作参数不同来确定已发生错误。
41.根据权利要求32至38中任一项所述的往复式泵，其中，所述控制器还被配置成以第一操作模式和第二操作模式操作所述马达，其中：
在所述第一操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述第一流体移位构件的冲程长度，使得所述第一流体移位构件的泵冲程发生在沿所述泵轴线的第一位移范围内；并且
在所述第二操作模式期间，所述控制器被配置成管理所述第一流体移位构件的所述冲程长度，使得所述第一流体移位构件的所述泵冲程发生在沿所述泵轴线的第二位移范围内；
其中，所述第二位移范围沿所述第一流体移位构件的往复运动轴线延伸的轴向距离比所述第一位移范围更短。
42.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成产生旋转输出；
控制器，所述控制器被配置成调节给所述电马达的电流；
驱动机构，所述驱动机构包括螺杆，所述螺杆在所述转子内延伸，所述驱动机构被配置成接收所述旋转输出并将所述旋转输出转换成所述螺杆的线性往复运动，其中所述转子沿第一旋转方向的旋转驱动所述螺杆沿轴线沿第一线性方向线性地移动，并且所述转子沿第二旋转方向的旋转驱动所述螺杆沿所述轴线沿第二线性方向线性地移动；
第一流体移位构件和第二流体移位构件，所述螺杆位于所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件之间，当所述转子沿所述第一旋转方向旋转时，所述螺杆沿所述轴线沿所述第一线性方向平移所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件，并且当所述转子沿所述第二旋转方向旋转时，所述螺杆沿所述轴线沿所述第二线性方向平移所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件；
其中：
当所述螺杆沿所述第一方向移动时，所述第一流体移位构件执行所述过程流体的泵送冲程，并且所述第二流体移位构件执行所述过程流体的抽吸冲程；
当所述螺杆沿所述第二方向移动时，所述第一流体移位构件执行所述过程流体的抽吸冲程，并且所述第二流体移位构件执行所述过程流体的泵送冲程；并且
所述控制器通过调节给所述电马达的电流来调节所述过程流体的输出压力，使得所述转子旋转以使所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件往复运动以泵送所述过程流体，直到所述过程流体的压力使所述转子停转为止，而所述第一流体移位构件处于所述泵冲程中并且所述第二流体移位构件处于所述抽吸冲程中，即使在所述转子保持停转时也由所述控制器继续向所述电马达供应电流，所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件被配置成当所述过程流体的所述压力下降到足以使所述转子克服所述停转并恢复旋转时恢复泵送。
43.根据权利要求42所述的泵，其中，所述控制器被配置成从用户接收所述泵的压力输出设置，所述压力输出设置对应于所述控制器将所述电流供应给所述马达的电流水平。
44.根据权利要求43所述的泵，其中，所述压力输出设置被配制成与所述泵的最大速度相对应。
45.根据权利要求44所述的泵，其中，基于对所述泵的控制开关的单个输入来产生所述压力输出设置。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的泵，其中，双泵不包括影响由所述控制器向所述马达供应的功率水平的压力变送器。
47.根据权利要求42至45中任一项所述的泵，其中，所述控制器被配置成基于不同于来自压力变送器的压力信息的数据来调节给所述马达的电流。
48.根据权利要求42至45中任一项所述的泵，其中，所述控制器被配置成以起动模式和泵送模式操作所述电马达，其中在所述起动模式期间，所述控制器被配置成：
使所述马达沿第一轴向方向驱动所述多个流体移位构件；和
基于所述控制器检测到所述流体移位构件遇到第一停止时的第一电流尖峰，确定所述第一流体移位构件的轴向位置。
49.根据权利要求42所述的喷雾器，其中，所述控制器被配置成在所述转子正在旋转时向所述马达的第一相提供第一功率信号，并且所述控制器被配置成在所述转子被停转时向所述马达的所述第一相提供第二功率信号。
50.根据权利要求49所述的喷雾器，其中，所述第一功率信号是正弦的，所述第二功率信号是恒定的。
51.根据权利要求49所述的喷雾器，其中，所述第一功率信号是交流电信号，所述第二功率信号是直流电信号。
52.根据权利要求49所述的喷雾器，其中，所述第一功率信号大于所述第二功率信号。
53.一种操作往复泵的方法，所述方法包括：
以电磁方式向电马达的转子施加旋转力；
通过所述转子向驱动机构施加扭矩；
通过所述驱动机构向第一流体移位构件施加轴向力并向第二流体移位构件施加轴向力，所述第一流体移位构件被配置成往复运动通过第一泵送冲程和第一抽吸冲程以泵送过程流体，所述第二流体移位构件被配置成往复运动通过第二泵送冲程和第二抽吸冲程以泵送所述过程流体；
通过控制器调节给所述电马达的定子的电流，使得所述旋转力在泵送状态和停转状态两者期间被施加到所述转子；
其中在所述泵送状态下，所述转子将扭矩施加到所述驱动机构并绕所述泵轴线旋转，从而使所述第一流体移位构件向过程流体施加力并沿所述泵轴线沿轴向移位；并且
其中在所述停转状态下，所述转子向所述驱动机构施加扭矩并且不绕所述泵轴线旋转，使得所述第一流体移位构件处于泵送冲程并向所述过程流体施加力并且不沿轴向移位，其中所述第二流体移位构件在所述停转状态期间处于抽吸冲程。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，通过所述驱动机构向所述第一流体移位构件施加轴向力包括：
通过连接至所述转子以和所述转子一起旋转的所述驱动机构的驱动螺母，对所述驱动机构的螺杆施加轴向力，所述螺杆与所述第一流体移位构件被同轴地设置；和
通过所述螺杆向所述第一流体移位构件施加所述轴向力。
55.根据权利要求53所述的方法，其中，通过所述转子向所述驱动机构施加扭矩包括：
通过所述转子向连接至所述转子以和所述转子一起旋转的驱动螺母施加扭矩，所述驱动螺母与螺杆被同轴地设置并被配置成驱动所述螺杆沿轴向移位。
56.根据权利要求53所述的方法，其中，通过所述控制器调节给所述定子的电流包括：
在所述停转状态下以脉冲形式提供所述电流，使得所述转子在所述停转状态时向所述驱动机构施加不同量的扭矩。
57.根据权利要求53所述的方法，还包括：
通过所述控制器，基于传感器检测到所述转子的旋转来确定所述泵处于所述泵送状态。
58.根据权利要求53至57中任一项所述的方法，还包括：
通过所述控制器来调节所述转子的旋转速度，由此直接控制所述第一流体移位构件和所述第二流体移位构件的轴向速度，使得所述旋转速度等于或低于最大速度；和
通过所述控制器来调节提供给所述电马达的电流，使得被提供的电流等于或低于最大电流。
59.根据权利要求53至57中任一项所述的方法，还包括：
通过所述控制器来改变提供给所述电马达的电流，使得在所述第一流体移位构件的所述第一泵送冲程开始时向所述电马达提供第一电流，并且在所述第一泵送冲程结束时向所述电马达提供小于所述第一电流的第二电流；
其中所述第一流体移位构件的工作表面具有可变表面积，使得所述工作表面在所述泵送冲程开始时具有第一面积并且所述工作表面在所述泵送冲程结束时具有第二面积，所述第二面积小于所述第一面积。
60.根据权利要求53至57中任一项所述的方法，还包括：
在所述第一流体移位构件的所述第一泵送冲程期间，当所述第一流体移位构件处于第一减速点时通过控制器开始所述转子的减速，所述第一减速点被设置为与第一目标点沿所述泵轴线相距第一轴向距离；
通过所述控制器，基于第一停止点与第一目标点之间的第二轴向距离来确定第一调整因子，其中所述第一停止点是在所述第一泵送冲程期间所述第一流体移位构件沿所述第一轴向方向实际上停止移位的轴向位置；以及
通过所述控制器，基于所述第一调整因子来管理所述第一流体移位构件的冲程长度。
61.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成弯曲以使所述流体移位；
第二隔膜，所述第二隔膜被配置成弯曲以使所述流体移位；
螺杆，所述螺杆被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述螺杆被连接到所述第一隔膜和所述第二隔膜两者，使得所述螺杆沿轴线的运动使所述第一隔膜和所述第二隔膜两者弯曲以使所述流体移位；
驱动螺母，所述驱动螺母定位成围绕所述螺杆并被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间；
多个滚动元件，所述多个滚动元件围绕所述螺杆排列并且被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述多个滚动元件接合所述驱动螺母和所述螺杆两者并且被配置成将旋转运动从所述驱动螺母传递到所述螺杆，同时所述多个滚动元件围绕所述螺杆滚动以使所述螺杆沿所述轴线线性地平移；以及
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成与所述轴线同轴地旋转，所述转子与所述螺杆和所述多个滚动元件沿径向叠置，所述转子被连接到所述驱动螺母，使得所述驱动螺母和所述转子一起旋转。
62.根据权利要求61所述的泵，其中，所述驱动器不接触所述螺杆。
63.根据权利要求61至62中任一项所述的泵，其中，所述电马达的至少一部分被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间。
64.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
壳体；
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成弯曲以使所述流体移位，所述第一隔膜具有相对于所述壳体固定的外边缘，使得所述第一隔膜不能相对于所述壳体旋转；
螺杆，所述螺杆与所述第一隔膜同轴，所述螺杆被连接到所述第一隔膜，使得所述螺杆沿轴线的运动使所述第一隔膜弯曲以使所述流体移位，并且所述螺杆相对于所述第一隔膜被旋转固定，从而防止所述螺杆旋转；
驱动螺母，所述驱动螺母定位成围绕所述螺杆；
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子被配置成与所述轴线同轴地旋转，所述转子被连接到所述驱动螺母，使得所述驱动螺母和所述转子一起旋转，所述驱动螺母输出旋转运动，所述旋转运动使所述螺杆由于所述螺杆被所述第一隔膜阻止旋转而沿所述轴线线性地平移。
65.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
第一过程流体腔室；
第二过程流体腔室；
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成在所述第一过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
第二隔膜，所述第二隔膜被配置成在所述第二过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
螺杆，所述螺杆被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述螺杆被连接到所述第一隔膜和所述第二隔膜两者，使得所述螺杆沿轴线沿第一方向的运动使所述第一隔膜移动通过泵冲程，同时使所述第二隔膜移动通过抽吸冲程，并且所述螺杆沿所述轴线沿第二方向的运动使所述第一隔膜移动通过抽吸冲程，同时移动使所述第二隔膜移动通过泵冲程；
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子输出旋转运动，所述旋转运动使所述螺杆沿所述轴线线性地平移，以使所述第一隔膜和所述第二隔膜移动通过所述泵冲程和所述抽吸冲程；以及
控制器，所述控制器控制向所述定子输送电功率以使所述转子旋转，
其中，所述电马达被配置成当由于所述第一过程流体腔室和所述第二过程流体腔室下游的流体的压力与所述第一过程流体腔室和第二过程流体腔室上游的流体的抽吸阻力所得到的组合阻力不再能够被由所述控制器输送给所述电马达的功率克服时，使所述转子停转，并且所述控制器被配置成在转子保持停转时继续向所述电马达输送电功率，使得所述转子继续向所述螺杆施加扭矩，并且还使得一旦所述第一过程流体腔室和所述第二过程流体腔室下游的流体的压力降低从而使得输送给所述电马达的功率克服由于所述第一过程流体腔室和所述第二过程流体腔室下游的流体的压力与所述第一过程流体腔室和第二过程流体腔室上游的流体的抽吸阻力所得到的组合阻力，所述转子就恢复旋转并且所述螺杆恢复沿所述轴线的运动。
66.根据权利要求65所述的泵，其中，所述控制器被配置成基于所述转子是正在移动还是被停转来改变输送给所述马达的功率。
67.根据权利要求66所述的泵，其中，所述控制器被配置成当所述转子正在旋转时控制向所述电马达输送相对较大量的功率，并且当所述转子被停转时控制向所述电马达输送相对较小量的功率。
68.根据权利要求66所述的泵，其中，所述控制器被配置成当所述转子正在旋转时控制向所述电马达输送交流电，并且当所述转子被停转时控制向所述电马达输送直流电。
69.根据权利要求68所述的泵，其中，所述控制器被配置成当所述转子被停转时向所述电马达以脉冲形式提供所述直流电。
70.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
第一过程流体腔室；
第二过程流体腔室；
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成在所述第一过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
第二隔膜，所述第二隔膜被配置成在所述第二过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
螺杆，所述螺杆被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述螺杆被连接到所述第一隔膜和所述第二隔膜两者，使得所述螺杆沿轴线沿第一方向的运动使所述第一隔膜移动通过泵冲程，同时使所述第二隔膜移动通过抽吸冲程，并且所述螺杆沿所述轴线沿第二方向的运动使所述第一隔膜移动通过抽吸冲程，同时使所述第二隔膜移动通过泵冲程；
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子输出旋转运动，所述旋转运动使所述螺杆沿所述轴线线性地平移以使所述第一隔膜和所述第二隔膜移动通过所述泵冲程和所述抽吸冲程，其中所述转子沿第一方向的旋转使所述螺杆沿第一方向线性地移动，所述转子沿第二方向的旋转使所述螺杆沿第二方向线性地移动；以及
控制器，所述控制器控制向所述定子输送电功率以使所述转子旋转，其中所述控制器被配置成识别行程范围，在所述行程范围中，在操作泵送期间，通过在使所述转子沿所述第一方向旋转的同时监测电参数至少直到沿第一方向弯曲的所述第一隔膜和所述第二隔膜两者的组合阻力导致所述第一参数超过第一阈值为止，并且还通过在使所述转子沿所述第二方向旋转的同时监测电参数至少直到沿第二方向弯曲的所述第一隔膜和所述第二隔膜两者的组合阻力导致所述第一参数超过第二阈值为止，来移动所述第一隔膜和所述第二隔膜通过它们各自的泵冲程和抽吸冲程。
71.根据权利要求70所述的泵，还包括传感器，所述传感器被配置成输出指示所述转子的旋转的信号，其中，所述控制器被配置成接收所述信号并确定在所述电参数超过所述第一阈值时与超过所述第二阈值时之间所述转子的旋转次数以确定所述行程范围。
72.根据权利要求70或71中任一项所述的泵，其中，所述控制器被配置成重新评估所述先前识别的行程范围，通过超过先前识别的行程范围，以确定在所述电参数超过所述第一阈值的同时在所述先前识别的行程范围被识别时所述螺杆处于相同轴向位置，还是所述螺杆沿所述第一方向进一步行进超过所述相同轴向位置直到所述电参数超过所述第一阈值为止。
73.根据权利要求70至72中任一项所述的泵，其中，所述电参数是输送到所述电马达的电功率。
74.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
第一过程流体腔室；
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成在所述第一过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子输出旋转运动；
驱动机构，所述驱动机构接收来自所述转子的所述旋转运动并将所述旋转运动转换成往复运动，所述往复运动使所述第一隔膜移动通过交替的泵冲程和抽吸冲程；以及
控制器，所述控制器控制向所述定子输送电功率以使所述转子旋转并监测表示供应给所述电马达的功率的电参数，其中所述控制器被配置成：通过使所述转子以第一速度旋转，在启动模式下操作所述电马达，同时监测电参数；检测指示所述第一过程流体腔室正在被启动的电参数的增加；以及基于检测到电参数的增加，以泵模式操作所述电马达，其中所述电马达以比所述第一速度更慢的第二速度旋转。
75.根据权利要求74所述的泵，其中，所述控制器被配置成当所述电马达以所述启动模式操作时向所述电马达输送第一水平的电功率，并且当所述电马达以所述泵模式操作时向所述电马达输送第二水平的电功率，其中所述第二水平的电功率大于所述第一水平的电功率。
76.一种用于泵送流体的泵，所述泵包括：
壳体；
第一过程流体腔室；
第二过程流体腔室；
第一隔膜，所述第一隔膜被配置成在所述第一过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
第二隔膜，所述第二隔膜被配置成在所述第二过程流体腔室中弯曲通过交替的泵冲程和抽吸冲程；
螺杆，所述螺杆被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间，所述螺杆被连接到所述第一隔膜和所述第二隔膜两者，使得所述螺杆沿轴线沿第一方向的运动使所述第一隔膜移动通过泵冲程，同时使所述第二隔膜移动通过抽吸冲程，并且所述螺杆沿所述轴线沿第二方向的运动使所述第一隔膜移动通过抽吸冲程，同时使所述第二隔膜移动通过泵冲程；
驱动螺母，所述驱动螺母定位成围绕所述螺杆并被直接地定位在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间；
电马达，所述电马达包括定子和转子，所述转子输出旋转运动，所述旋转运动使所述螺杆沿所述轴线线性地平移，以使所述第一隔膜和所述第二隔膜移动通过所述泵冲程和所述抽吸冲程，所述转子包括磁体的环形阵列；以及
第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承支撑所述驱动螺母和所述转子中的一者或两者，以允许所述驱动螺母和所述转子中的一者或两者相对于所述壳体旋转，其中所述第一轴承和所述第二轴承中的每个的至少一部分位于沿径向在所述转子的内部。
77.根据权利要求76所述的泵，其中，所述第一轴承和所述第二轴承中的每个的至少一部分沿径向位于所述磁体的环形阵列内部。
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