CN115573879A - 一种电磁驱动泵 - Google Patents

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宋文强
刘宗族
马乐乐
李凯
严来章
葛珊
王中丽
黄士宾
朱蕴哲
何燕
周洋
李文
唐永利
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Anhui Jianzhu University
Anhui Engineering Co Ltd of China Railway 24th Bureau Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种电磁驱动泵，属于泵技术领域，包括液压缸、磁性活塞芯、缸盖、缸底、多个线圈组件以及磁力传感器，所述缸盖、缸底分别设置在所述液压缸的两端，多个所述线圈组件依次紧密相连并套设在所述液压缸的外壁。本发明通过将液压缸体内部的柱塞替换成由磁性流体包裹永久磁铁所构成的磁性活塞芯，基于磁流体密封技术能够有效地将磁性活塞芯两侧流体分隔开，泵的密封性能得到极大的提高，有效防止活塞芯两侧流体介质发生泄漏问题；同时通过使用磁性流体将永久磁铁完全包裹并填充永久磁铁与液压缸之间的空隙，避免磁性活塞芯在滑动过程中永久磁铁与液压缸内壁接触而造成磨损，防止在运行期间造成堵塞，可以减少阻力以提高能量转化效率。

Description

一种电磁驱动泵
技术领域
本发明涉及泵技术领域，具体涉及一种电磁驱动泵。
背景技术
液压泵是一种常见的能量转换装置，可以将机械能转化为液体压力能，被广泛地运用在化工业、农业、矿业和冶金工业以及船舶制造业等领域。其中，生活中常见的装置有液压千斤顶、起重机等。
然而，传统柱塞式液压泵具有一些常见的缺点，如密封件老化或磨损易造成液体泄漏；柱塞与缸体内壁紧密接触，工作过程中易产生较大阻力，造成能量转换效率低下以及需要笨重外部发动机牵引柱塞往复运动等问题。为此，提出一种电磁驱动泵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决传统柱塞式液压泵存在的密封件老化或磨损易造成液体泄漏以及能量转换效率低下等问题，提供了一种电磁驱动泵。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括液压缸、磁性活塞芯、缸盖、缸底、多个线圈组件，所述缸盖、缸底分别设置在所述液压缸的相对两端，多个所述线圈组件依次紧密相连并套设固定在所述液压缸的外壁，所述液压缸内部形成液密腔，所述磁性活塞芯位于所述液密腔中，将所述液密腔分隔为互不连通的第一液密腔和第二液密腔；
所述磁性活塞芯包括永久磁铁与磁性流体，所述永久磁铁与所述液压缸内壁间存在空隙，所述磁性流体填充于所述液压缸内壁与所述永久磁铁之间的空隙，且吸附并完全包裹在所述永久磁铁上。
更进一步地，所述线圈组件包括线圈槽体与导线，所述线圈槽体包括相同内径的空心圆柱体与两个圆环，两个圆环分别固定设置在所述空心圆柱体的两端，所述导线缠绕在所述空心圆柱体外壁。
更进一步地，所述圆环的外径大于所述空心圆柱体的外径，所述空心圆柱体/所述圆环的内径大于所述液压缸的外径。
更进一步地，所述导线通过控制线路与外部直流电源连接，通过所述控制线路控制所述导线中的电流通断与方向。
更进一步地，所述电磁驱动泵还包括磁力传感器，所述磁力传感器成对设置在所述液压缸的两端，所述磁力传感器与控制线路连接，所述传感器用于采集所述磁性活塞芯的位置信号，并传递给所述控制线路进而控制所述导线中的电流方向。
更进一步地，所述永久磁铁为实心圆柱体，其底面直径小于所述液压缸内径。
更进一步地，所述永久磁铁的一端为S极，另一端为N极，所述磁性流体吸附并完全包裹住所述永久磁铁。
更进一步地，所述永久磁铁的长度与单个所述线圈槽体长度相同。
更进一步地，所述液压缸为刚性材料或柔性材料制得。
更进一步地，所述电磁驱动泵还包括缓冲垫，所述缓冲垫设置在所述液压缸端部的单个所述线圈组件与所述缸盖/缸底之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：该电磁驱动泵，通过将液压缸体内部的柱塞替换成由磁性流体完全包裹永久磁铁所构成的磁性活塞芯，基于磁流体密封技术能够有效地将磁性活塞芯两侧的流体分隔开，泵的密封性能得到极大的提高，有效防止磁性活塞芯两侧的流体介质发生泄漏问题；同时通过使用磁性流体将永久磁铁完全包裹起来，避免磁性活塞芯在滑动过程中永久磁铁与液压缸内壁接触而造成磨损，防止在运行期间造成堵塞，可以减少阻力以提高能量转化效率；此外，与传统的柱塞式液压泵相比，本发明电磁驱动泵是在电磁耦合作用下驱动永久磁铁沿液密腔内做往复运动，无需柱塞杆和偏心轮等构件驱动，因此可以使用双向加载工作过程满足一些特定的工作需求；本发明电磁驱动泵可以将电磁作用下的机械能转化为液压能，在一定程度上可以替代现有的将机械能转化为液压能的柱塞式液压泵，具有广阔的应用前景，如应用于液压千斤顶、起重机以及医疗器械等，值得被推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例一中电磁驱动泵的结构示意图；
图2是本发明实施例二中电磁驱动泵与引流装置的相配合示意图；
图3是本发明实施例二中输入液体时的示意图；
图4是本发明实施例二中输出液体时的示意图；
图5是本发明实施例三中电磁驱动泵与引流装置的相配合示意图；
图6是本发明实施例三中第一工作过程的示意图；
图7是本发明实施例三中第二工作过程的示意图；
图8是本发明实施例三中另一种工作形式示意图；
图9是本发明实施例四中电磁驱动泵与引流装置的相配合示意图；
图10是本发明实施例四中第一工作过程的示意图；
图11是本发明实施例四中第二工作过程的示意图；
图12是本发明实施例五中电磁驱动泵与引流装置的相配合示意图；
图13是本发明实施例五中第一工作过程的示意图；
图14是本发明实施例五中第二工作过程的示意图。
图中：1-液压缸；11-液密腔；12-缸盖；13-缸底；14-第一液密腔；15-第二液密腔；2-磁性活塞芯；21-永久磁铁；22-磁性流体；3-线圈组件；31-线圈槽体；311-空心圆柱体；312-圆环；32-导线；4-缓冲垫；5-磁力传感器；6-流通管路；7-阀门；71-第一阀门；72-第二阀门；73-第三阀门；74-第四阀门；8-进液口；81-第一进液口；82-第二进液口；9-排液口。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1所示，本实施例主要提供一种技术方案：一种电磁驱动泵，包括：液压缸1、磁性活塞芯2、多个线圈组件3、缓冲垫4以及传感器，液压缸1内部形成液密腔11，且其左右两侧分别连接有缸盖12与缸底13，磁性活塞芯2设置于液密腔11内部，并将液密腔11分隔为互不连通的第一液密腔14和第二液密腔15；多个线圈组件3均套设于液压缸1上；缓冲垫4设置于液压缸1内部，并处于液压缸1端部的单个线圈组件3与缸盖12/缸底13之间。
在本实施例中，液压缸1可选用刚性材料制得，也可选用柔性材料制得(比如柔性弹性管材料)。当液压缸1为柔性材料时可在一定变形条件下保持工作，满足特定的工作环境需求。
在本实施例中，磁性活塞芯2包括永久磁铁21与磁性流体22，永久磁铁21的一端为S极，另一端为N极，磁性流体22吸附并完全包裹住永久磁铁21。
在本实施例中，线圈组件3包括线圈槽体31与导线32；线圈槽体31由相同内径的空心圆柱体311与两个端部的圆环312固定连接构成，圆环312外径大于空心圆柱体311外径，能够防止缠绕在线圈槽体31上的导线32从空心圆柱体311外壁脱落；线圈槽体31的(即空心圆柱体与圆环的内径)内径略大于液压缸1外径，能够套设固定于液压缸1外壁；导线32缠绕在线圈槽体31的空心圆柱体311外壁。
在本实施例中，线圈组件3套设固定于液压缸1的外壁上，且相邻两个线圈组件3之间紧密相连。
在本实施例中，可根据工作需求设置液压缸1的长度与套设于液压缸1外壁上的线圈组件3数量，以达到增大或减小输出液体流量与压力。
在本实施例中，可通过调节外部直流电源接入导线32中的电流大小，控制液压缸1内部电磁场的强弱，以达到增大或减小输出液体的压力。
在本实施例中，永久磁铁21为实心圆柱体，其底面直径小于液压缸1内径，并与液压缸1内壁间存在空隙；永久磁铁21的长度与单个线圈槽体31长度相同。
在本实施例中，传感器设置为磁力传感器5，分别在液压缸1的两侧端部设置一对的磁力传感器5。
在本实施例中，磁力传感器5可以接收磁性活塞芯2的位置信号，并传递信号至控制线路以改变接入线圈组件3上导线32的电流方向，从而改变液压缸1内部的电磁场方向。
在本实施例中，磁力传感器5可替换为一些其他类型的传感器，通过合理的设置传感器的位置与控制线路，使传感器能够采集磁性活塞芯2的位置信号，并传递信号给控制线路切换接入电路中的电流方向，从而实现切换液压缸1内部的电磁场方向，使磁性活塞芯2沿液压缸1内部往复运动做功。比如可根据实际情况使用时间继电器设定时间周期，达到周期性切换电路中的电流方向，从而实现周期性切换液压缸1内部的电磁场方向，使磁性活塞芯2沿液压缸1内部往复运动做功。
在本实施例中，磁性流体22填充于液压缸1内壁与永久磁铁21之间的空隙，在永久磁铁21的磁力影响下，吸附于永久磁铁21外部并完全包裹住永久磁铁21形成磁性活塞芯2。磁性活塞芯2将液密腔11分割成互不相通的第一液密腔14和第二液密腔15，能够将两部分流体介质分隔开，电磁驱动泵的密封性能得到极大的提高，有效防止磁性活塞芯2两侧的流体发生泄漏问题。并且磁性流体22的存在避免磁性活塞芯2在滑动过程中永久磁铁21与液压缸1内壁接触而造成磨损，防止在运行期间造成堵塞。
在本实施例中，缓冲垫4的设置能够避免磁性活塞芯2在电磁场的作用下滑出液压缸1，同时能够卸掉磁性活塞芯2滑动时所产生的惯性力。
本发明的工作原理如下：当使用本电磁驱动泵工作时，首先将套设固定于液压缸1外壁上的若干线圈组件3中的导线32接入控制线路，并将靠近液压缸1两侧端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的磁力传感器5与控制线路连接。满足当磁性活塞芯2滑动到靠近端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的线圈组件3时，磁力传感器5传递信号至控制线路，改变接入电路的电流方向。打开电源开关，同时接通各个线圈组件3上的导线32中的电流，可同时在各个线圈组件3所套设区域的液压缸1内部产生同向电磁场，通过电磁耦合作用会使磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝缸底13(缸盖12)方向进行滑动。此过程中第一液密腔14(第二液密腔15)体积增大，并在其内部产生负压，将流体从外界压入第一液密腔14(第二液密腔15)内，第二液密腔15(第一液密腔14)体积减小，压强增高，使第二液密腔15(第一液密腔14)内的流体经加压后排出。并且由于磁性流体22的存在，完美的填充永久磁铁21与液压缸1内壁之间的空隙，避免了磁性活塞芯2在滑动过程中造成第一液密腔14与第二液密腔15之间连通，防止两侧流体发生泄漏问题，并避免永久磁铁21与液压缸1内壁接触造成磨损。当磁性活塞芯2在磁场引力的作用下沿液密腔11内滑动到靠近缸底13(缸盖12)一侧线圈组件3时，设置于缸底13(缸盖12)一侧的磁力传感器5会传递信号至控制线路，接着控制线路切换接入电路的电流方向，从而改变各个线圈组件3在液压缸1内部所产生的电磁场方向。此时，磁性活塞芯2会受反方向的磁场力作用，从而使磁性活塞芯2减速并改变滑动方向沿液压缸1内部向缸盖12(缸底13)一侧滑动。因此可通过磁力传感器5接收磁性活塞芯2的位置信号，并传递信号至控制线路以改变接入线圈组件3上导线32的电流方向，从而改变液压缸1内部的电磁场方向，达到驱动磁性活塞芯2沿液密腔11内部来回滑动进行做功。并且可通过控制电源处电流的大小，达到控制液压缸1内的电磁场的强弱，以达到增大或减小输出流体的压力。
实施例二
下面将结合具体实施例，说明本发明的工作原理与作用效果。在本实施例以及下述实施例中，将本发明电磁驱动泵与引流装置相结合使用，引流装置包括流通管路6、阀门7、进液口8和排液口9。其中阀门7可根据引流装置的需求设置若干，阀门7包括第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73以及第四阀门74，进液口8包括第一进液口81和第二进液口82，流通管路6和阀门7控制液体的流向，通过合理的设置可以满足不同的工作需求。
如图2、图3和图4所示，本实施例中电磁驱动泵为单作用电磁驱动泵。
本实施例的工作原理如下：将电磁驱动泵一端接入流通管路6，将电磁驱动泵的缸盖12打开，并与引流装置中流通管路6连接，然后将缸底13换成透气盖件，便于磁性活塞芯2沿液密腔11内部滑动时将第二液密腔15内的气体通过通气盖件排出，减少阻力。首先打开第一阀门71，关闭第二阀门72，接着将套设固定于液压缸1外壁上的若干线圈组件3中的导线32接入控制线路，并将靠近液压缸1两侧端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的磁力传感器5与控制线路连接。打开电源开关，同时接通各个线圈组件3中的导线32中的电流，可同时在各个线圈组件3所套设区域的液压缸1内部产生同向电磁场，通过电磁耦合作用会使磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝缸底13方向进行滑动。当磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝着缸底13的方向滑动过程中，挤压第二液密腔15内的空气通过透气盖件排出。同时，由于磁性活塞芯2朝着缸底13方向滑动，第一液密腔14的体积逐渐增大，使第一液密腔14内部产生负压，液体会沿着进液口8进入引流装置内部，并通过流通管路6经过第一阀门71、缸盖12流入到液压缸1内部的第一液密腔14内。当磁性活塞芯2移动到靠近端部(靠近缸底13一端)线圈组件3时，设置于缸底13一侧的磁力传感器5会传递信号至控制线路，接着控制线路控制关闭第一阀门71，打开第二阀门72，并切换接入电路的电流方向，从而改变各个线圈组件3在液压缸1内部所产生的电磁场方向。此时，磁性活塞芯2会受反方向的磁场引力作用，从而使磁性活塞芯2减速并改变滑动方向沿液压缸1内部向缸盖12一侧滑动。此过程中，使得第一液密腔14的体积减小，第二液密腔15的体积增大。由于第一液密腔14体积减小，内部压强升高，磁性活塞芯2会以连续力推动第一液密腔14内的液体。使第一液密腔14和引流装置中流通管路6内部的液体在加压后经第二阀门72沿流通管路6从排液口9排出，至此，完成一次完整的工作过程。当磁性活塞芯2滑动到靠近端部(缸盖12一端)的线圈组件3时，设置于端部(缸盖12一端)的磁力传感器5会传递信号至控制线路以改变接入线圈组件3上导线32中电流的方向，从而改变液压缸1内部电磁场的方向，使得磁性活塞芯2沿液密腔11内部来回滑动进行做功。
实施例三
如图5、图6、图7和图8所示，本实施例是在实施例二的基础上作了改进，其主要思想是基于本发明的电磁驱动泵是可以实现双向驱动，与传统的柱塞式液压泵相比，本发明的电磁驱动泵是在电磁耦合作用下驱动永久磁铁沿液密腔11内做往复运动，无需柱塞杆和偏心轮等构件驱动。因此，本发明可以利用双向加载工作过程满足一些特定的工作需求。
本实施例的工作原理如下：将本发明电磁驱动泵连接进入流通管路6，液压缸1的缸盖12和缸底13分别与引流装置中流通管路6连接。首先，打开左侧流通管路6内部的第一阀门71，关闭第二阀门72，关闭右侧流通管路6中的第一阀门71，打开第二阀门72。接着将套设固定于液压缸1外壁上的若干线圈组件3中的导线32接入控制线路，并将靠近液压缸1两侧端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的磁力传感器5与控制线路连接。打开电源开关，同时接通各个线圈组件3中的导线32中的电流，可同时在各个线圈组件3所套设区域的液压缸1内部产生同向电磁场，通过电磁耦合作用会使磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝缸底13方向进行滑动。当磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝着缸底13的方向滑动过程中，第二液密腔15的体积逐渐减小，使第二液密腔15内的压强增大，磁性活塞芯2会以连续力推动第二液密腔15内的液体，使第二液密腔15和右侧引流装置中流通管路6内的液体在加压后经右侧第二阀门72沿流通管路6从右侧排液口9排出。同时，由于磁性活塞芯2向缸底13方向滑动，第一液密腔14的体积逐渐增大，使第一液密腔14内部产生负压，液体会沿着左侧进液口8进入左侧引流装置内部，并通过流通管路6经左侧第一阀门71、缸盖12进入到液压缸1内部的第一液密腔14内。此时，磁性活塞芯2运动一次，完成了左侧引流装置输入液体与右侧引流装置输出液体。当磁性活塞芯2移动到靠近端部(靠近缸底13一端)线圈组件3时，设置于缸底13一侧的磁力传感器5会传递信号至控制线路，接着控制线路控制关闭引流装置中左侧第一阀门71，开启左侧第二阀门72；开启引流装置中右侧第一阀门71，关闭右侧第二阀门72，并切换接入电路的电流方向，从而改变各个线圈组件3在液压缸1内部所产生的电磁场方向。此时，磁性活塞芯2会受反方向的磁场引力作用，从而使磁性活塞芯2减速并改变滑动方向沿液压缸1内部向缸盖12一侧滑动。此过程中，使得第一液密腔14体积减小，第二液密腔15的体积增大。由于第一液密腔14体积减小，内部压强升高，磁性活塞芯2会以连续力推动第一液密腔14内的液体，使第一液密腔14和引流装置左侧流通管路6内部的液体在加压后沿流通管路6经引流装置左侧第二阀门72从左侧排液口9排出。同时，由于第二液密腔15的体积增大，使其内部产生负压，液体会沿着右侧进液口8进入右侧引流装置内部，并通过流通管路6经过引流装置右侧第一阀门71、缸底13进入到液压缸1内部的第二液密腔15内。至此，完成一次完整的工作过程。当磁性活塞芯2滑动到靠近端部(缸盖12一端)的线圈组件3时，设置于端部(缸盖12一端)的磁力传感器5会传递信号至控制线路以改变接入线圈组件3上导线32中电流的方向，从而改变液压缸1内部电磁场的方向，使得磁性活塞芯2沿液密腔11内部来回滑动进行做功。
图8为本实施例另一种工作形式示意图。如图，在实际工作中，可以根据实际工作需要，灵活多变的开启、关闭合适的阀门以及选择适当的进、排液口以满足工作需求。
实施例四
如图9、图10和图11所示，本实施例是在实施例二以及实施例三的基础上作改进，其主要不同之处是增加了一个电磁驱动泵。如此，可以增加排液口9输出液体的压力与流量，可以满足一些高压工作需求。当然，也可以根据工作需求并联多组电磁驱动泵以满足更高的工作需求。
本实施例中引流装置内有四个阀门7，分别分布于流通管路6四周，但进液口8和排液口9分别只设置了一个。通过合理设置线圈组件3上导线32的绕线方式和四个阀门7的开启与关闭，可以实现两个电磁驱动泵同时输入液体与排放液体，达到增加流量与加压效果。
本实施例的工作原理如下：首先设置如图9形式的引流装置，将四个阀门7分别设置在流通管路6的四周，进液口8与排液口9分别处于引流装置相对两端。然后将两个电磁驱动泵分别接入引流装置中，并分别与流通管路6连接。开启第一阀门71与第四阀门74，关闭第二阀门72与第三阀门73。接着分别将两个电磁驱动泵上的若干线圈组件3上的导线32接入控制线路，设置好电路连接方式，保证两个电磁驱动泵上的导线32内流过的电流方向一致，并将两个液压缸1上靠近两侧端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的磁力传感器5与控制线路连接。然后打开电源开关，同时接通两个电磁驱动泵上各个线圈组件3中的导线32中的电流，由于两个电磁驱动泵导线32内部的电流方向相同，会分别在各自液密腔11内部产生相同方向的电磁场，通过电磁耦合作用会同时使两个电磁驱动泵内部的磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝着缸底13的方向滑动。当磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝着缸底13的方向滑动过程中，两个液密腔11内部第二液密腔15的体积逐渐减小，使第二液密腔15内的压强增大，磁性活塞芯2会以连续力分别推动各自第二液密腔15内的液体，使第二液密腔15和引流装置中流通管路6内的液体在加压后沿流通管路6经第四阀门74从排液口9排出。同时，由于两个液密腔11内部磁性活塞芯2同时朝缸底13方向滑动，分别使各自的第一液密腔14的体积逐渐增大，在第一液密腔14内部产生负压，液体会沿着进液口8进入引流装置内部，并通过流通管路6经第一阀门71、缸盖12分别进入到两个液压缸1内部的第一液密腔14内。当两个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2移动到靠近端部(缸底13一端)的线圈组件3时，设置于两个电磁驱动泵的缸底13一侧磁力传感器5会传递信号至控制线路，接着控制线路控制关闭第一阀门71与第四阀门74，开启第二阀门72和第三阀门73，并同时切换接入两个电磁驱动泵的导线32中的电流方向，从而同时改变两个电磁驱动泵的线圈组件3在各自液压缸1内产生的电磁场方向。此时，磁性活塞芯2会受反方向的磁场引力作用，从而使磁性活塞芯2减速并改变滑动方向沿液压缸1内部向缸盖12一侧滑动。此过程中，使两个电磁驱动泵中的液压缸1内的第一液密腔14体积减小，第二液密腔15体积增大。因此，使得第二液密腔15与其连通的流通管路6内部的产生负压，液体从进液口8被压入进引流装置内部，并沿流通管路6依次流经第二阀门72以及两电磁驱动泵的缸底13，进入第二液密腔15内部。与此同时，由于第一液密腔14内体积减小，压强增大，两个电磁驱动泵的液密腔11内部磁性活塞芯2会以连续力分别推动上一工作过程中被吸入进入各自第一液密腔14内的液体，使第一液密腔14和引流装置中流通管路6内的液体在加压后沿流通管路6经第三阀门73从排液口9排出，至此，完成一次完整的工作过程。当两个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2分别滑动到靠近端部(缸盖12一端)的线圈组件3时，设置于两个电磁驱动泵端部(缸盖12一端)的磁力传感器5会传递信号至控制线路以改变接入线圈组件3上导线32中电流的方向，从而同时改变两个电磁驱动泵的液压缸1内部产生电磁场的方向，使得两个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2沿液密腔11内部来回滑动进行做功。
实施例五
如图12、图13和图14所示，本实施例在实施例四的基础上作了改进，其包含多组电磁驱动泵，具体地，本实施例中为四个电磁驱动泵，八个阀门7，四个进液口8，两个排液口9。其中，四个电磁驱动泵组成“方形”驱动路径，八个阀门7分为两组，每组包含四个阀门，分别为第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73以及第四阀门74，此两组阀门7分别分布于引流装置左右两侧；四个进液口同样分为两组，每组两个进液口，分别为第一进液口81和第二进液口82，左右两侧每侧都各包含一组进液口8和一个排液口9。
如此设置，当本实施例工作时，每次输入或者输出液体都是相邻两个电磁驱动泵共同做功，因此可以增大输出液体的流量和压力。此外，本实施例左右两侧分别设置一个排液口9与两个进液口8，因此可以实现两排液口同时输出液体，满足特定工作需求。
当然，可以根据工作需求，在每个电磁驱动泵旁并联一个或多个电磁驱动泵，以达到满足工作需求的输出液体的压力与流量。
本实施例工作原理如下：首先将四个电磁驱动泵按图12方式布置进入引流装置，并分别与流通管路6连接。分别打开引流装置中左右两侧的第一阀门71与第四阀门74，关闭第二阀门72与第三阀门73。接着分别将每一个电磁驱动泵上的若干线圈组件3中的导线32接入控制线路，设置好电路连接方式，确保相邻两个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2同时朝向或远离“方形”流通管路6的对角线方向移动，并将四个液压缸1上靠近两侧端部(靠近缸盖12和缸底13一端)位置的磁力传感器5与控制线路连接。然后打开电源开关，同时接通四个电磁驱动泵上线圈组件3上的导线32中的电流，可同时在各个线圈组件3所套设区域的液压缸1内部产生电磁场，通过电磁耦合作用会使四个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝缸底13方向进行滑动。当磁性活塞芯2沿液密腔11内部朝着缸底13的方向滑动过程中，使四个电磁驱动泵的液压缸1内部第二液密腔15的体积均逐渐减小，使得第二液密腔15内部的压强增大，四个液密腔11内部的磁性活塞芯2会以连续力推动第二液密腔15内部的液体，使第二液密腔15和引流装置中流通管路6内的液体在加压后分别沿流通管路6经引流装置左右两侧第四阀门74从排液口9排出。同时，四个液压缸1内部第一液密腔14体积增大，使第一液密腔14与其连通的流通管路6内部产生负压，液体将从引流装置左右两侧第一进液口81被压入引流装置内部，流经第一阀门71、缸盖12分别进入到四个电磁驱动泵的液压缸1内部的第一液密腔14内。当四个电磁驱动泵的液压缸1内部的磁性活塞芯2移动到靠近端部(缸底13一端)的线圈组件3时，分别设置于四个电磁驱动泵缸底13一侧的磁力传感器5会传递信号至控制线路，接着控制线路分别控制打开引流装置内左右两侧的第二阀门72与第三阀门73，关闭第一阀门71与第四阀门74，并切换电源处接入四个电磁驱动泵中线圈组件3中的导线32中的电流方向，从而同时改变四个电磁驱动泵的线圈组件3在各自液密腔11内产生的电磁场方向。此时，四个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2会受反方向的磁场引力作用，从而使磁性活塞芯2减速并改变滑动方向沿液压缸1内部向缸盖12一侧滑动。此过程中，使四个电磁驱动泵中的液压缸1内的第一液密腔14体积减小，第二液密腔15体积增大。因此，使得第二液密腔15与其连通的流通管路6内部的产生负压，液体从第二进液口82被压入进引流装置内部，并沿流通管路6依次流经第二阀门72以及四个电磁驱动泵的缸底13，进入第二液密腔15内部。与此同时，由于第一液密腔14内体积减小，压强增大，四个电磁驱动泵的液密腔1内部磁性活塞芯2会以连续力分别推动上一工作过程中被压入进入各自第一液密腔14内的液体，使第一液密腔14和引流装置中流通管路6内的液体在加压后沿流通管路6经左右两侧引流装置内第三阀门73从排液口9排出；至此，完成一次完整的工作过程。当四个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2分别滑动到靠近各自液压缸1端部(缸盖12一端)的线圈组件3时，设置于四个电磁驱动泵端部(缸盖12一端)的磁力传感器5会传递信号至线路以改变接入线圈组件3上导线32中电流的方向，从而同时改变四个电磁驱动泵的液压缸1内部产生电磁场的方向，使得四个电磁驱动泵中的磁性活塞芯2沿液密腔11内部来回滑动进行做功。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电磁驱动泵，其特征在于，包括：液压缸、磁性活塞芯、缸盖、缸底、多个线圈组件，所述缸盖、缸底分别设置在所述液压缸的相对两端，多个所述线圈组件依次紧密相连并套设固定在所述液压缸的外壁，所述液压缸内部形成液密腔，所述磁性活塞芯位于所述液密腔中，将所述液密腔分隔为互不连通的第一液密腔和第二液密腔；
所述磁性活塞芯包括永久磁铁与磁性流体，所述永久磁铁与所述液压缸内壁间存在空隙，所述磁性流体填充于所述液压缸内壁与所述永久磁铁之间的空隙，且吸附并完全包裹在所述永久磁铁上。
2.根据权利要求1所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述线圈组件包括线圈槽体与导线，所述线圈槽体包括相同内径的空心圆柱体与两个圆环，两个圆环分别固定设置在所述空心圆柱体的两端，所述导线缠绕在所述空心圆柱体外壁。
3.根据权利要求2所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述圆环的外径大于所述空心圆柱体的外径，所述空心圆柱体/所述圆环的内径大于所述液压缸的外径。
4.根据权利要求3所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述导线通过控制线路与外部直流电源连接，通过所述控制线路控制所述导线中的电流通断与方向。
5.根据权利要求4所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述电磁驱动泵还包括磁力传感器，所述磁力传感器成对设置在所述液压缸的两端，所述磁力传感器与控制线路连接，所述传感器用于采集所述磁性活塞芯的位置信号，并传递给所述控制线路进而控制所述导线中的电流方向。
6.根据权利要求1或4所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述永久磁铁为实心圆柱体，其底面直径小于所述液压缸内径。
7.根据权利要求6所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述永久磁铁的一端为S极，另一端为N极，所述磁性流体吸附并完全包裹住所述永久磁铁。
8.根据权利要求3所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述永久磁铁的长度与单个所述线圈槽体长度相同。
9.根据权利要求1所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述液压缸为刚性材料或柔性材料制得。
10.根据权利要求1所述的一种电磁驱动泵，其特征在于：所述电磁驱动泵还包括缓冲垫，所述缓冲垫设置在所述液压缸端部的单个所述线圈组件与所述缸盖/缸底之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116717507A (zh) * 2023-06-09 2023-09-08 兰州理工大学 一种电励磁轴向输送气液混合介质的阵列式铁磁流体驱动泵

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756609A1 (ru) * 1990-08-16 1992-08-23 Белорусский Политехнический Институт Электромагнитный насос
JPH0586977A (ja) * 1991-09-26 1993-04-06 Japan Steel Works Ltd:The 磁性流体シールを用いるマイクロスターリングエンジン
JPH06346833A (ja) * 1993-06-03 1994-12-20 Tdk Corp 可動磁石式ポンプ
RU2062904C1 (ru) * 1993-05-06 1996-06-27 Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова Двухветвевой электромагнитный насос
US20090277733A1 (en) * 2007-05-19 2009-11-12 Stabilus Gmbh Kolben-Zylinderaggregat
RO125730A2 (ro) * 2008-11-26 2010-09-30 Universitatea Tehnică ''gheorghe Asachi'' Din Iaşi Micropompă acţionată electromagnetic
CN201966017U (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国石油天然气集团公司 用于稀土地震检波器充消磁的线圈
CN208310977U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 贵州大学 一种电磁轨道驱动活塞式单缸混凝土泵结构
CN110905764A (zh) * 2019-11-01 2020-03-24 天津大学 一种基于电磁控制的小型快速压缩机

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756609A1 (ru) * 1990-08-16 1992-08-23 Белорусский Политехнический Институт Электромагнитный насос
JPH0586977A (ja) * 1991-09-26 1993-04-06 Japan Steel Works Ltd:The 磁性流体シールを用いるマイクロスターリングエンジン
RU2062904C1 (ru) * 1993-05-06 1996-06-27 Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова Двухветвевой электромагнитный насос
JPH06346833A (ja) * 1993-06-03 1994-12-20 Tdk Corp 可動磁石式ポンプ
US20090277733A1 (en) * 2007-05-19 2009-11-12 Stabilus Gmbh Kolben-Zylinderaggregat
RO125730A2 (ro) * 2008-11-26 2010-09-30 Universitatea Tehnică ''gheorghe Asachi'' Din Iaşi Micropompă acţionată electromagnetic
CN201966017U (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国石油天然气集团公司 用于稀土地震检波器充消磁的线圈
CN208310977U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 贵州大学 一种电磁轨道驱动活塞式单缸混凝土泵结构
CN110905764A (zh) * 2019-11-01 2020-03-24 天津大学 一种基于电磁控制的小型快速压缩机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116717507A (zh) * 2023-06-09 2023-09-08 兰州理工大学 一种电励磁轴向输送气液混合介质的阵列式铁磁流体驱动泵

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