CN1262390A - 一种流体动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以电磁泵为核心部件的流体动力系统。其特点是电磁泵泵腔两端的固定铁芯是中心有孔的圆台形、圆锥台形或阶梯圆台形,缩置于线包骨架空腔,并与产生外磁路的导磁构件连成一体。而在泵腔中运动的活塞是夹持密封膜片的带永磁往复体的导磁罩,永磁往复体形状与固定铁芯对应,流体动力系统可由多个电磁泵与单向阀、组体阀、状态控制阀和做功器件经管路组接,以多种状态工作。系统适应性强、效率高、节能,其调谐特性和输出特性均十分理想。

Description

一种流体动力系统

发明涉及以流体或气体为工作介质的流体动力系统。

流体动力系统一般由将流体加压的各种压力泵、控制流体方向的各种阀件、连接管道和做功元件组成。压力泵是流体动力系统的核心，其功能直接关系到整个系统性能的高低，因而成为研制开发的重点。而各种压力泵中又以电磁泵的发展最为显著。如中国专利CN92215710《无回位弹簧的晶体管电磁泵》就是在泵体内设置两个相互独立的线圈，充分利用交流电的正负半周电场，使活塞在泵体内作往复运动，进行加压输液工作，从而具有节能等技术优点。而中国专利CN91222279《一种电磁泵》则采用了永磁体磁性柱塞，同时在泵体两端安装电磁铁心和绕组，从而具有结构紧凑，性能良好的特点。但以上发明仍存在技术缺陷，在结构设计上有待改进，以构成更为理想的流体动力系统。

本发明的目的就是要提供一种能适应多种工况，高效、节能，并且能使调谐性和输出特性理想结合的流体动力系统。

为达发明目的而设计的流体动力系统由电磁泵、控制阀、管路和作功元件组成，电磁泵泵腔两端的电磁铁线包骨架中间的固定铁心为中心有孔的园台形、或圆锥台形、或阶梯园台形，并与构成电磁铁外磁路的导磁构件联成一体，电磁铁固定铁芯的上端面低于电磁铁线包的上端面，缩置于电磁铁线包骨架中央空腔后段，电磁铁线包骨架中央前段为空腔；而在电磁泵泵腔中运动的活塞是置于分隔泵腔的密封膜片两边，并连结成一体的一对导磁罩，两导磁罩朝向固定铁芯一端各固定嵌装一突出端置于电磁铁线包骨架中央前段空腔内的阶梯圆台形永磁往复体，电磁泵两端电磁铁线包与控制电路相连，做功器件为液压马达、或液压缸、或气动马达、或气缸。电磁泵中的密封膜片，可以是能够通电的压电聚合物材料。

本发明流体动力系统的电磁泵可以是一个，更可以是两个以上，而控制阀则包括各电磁泵两端的进流、出流单向阀和可使各缸间管路形成串、并联连接形式的组体阀以及连接各组体阀和做功器件的状态调控阀。

本发明流体动力系统中的电磁泵，控制阀可以是以管路连接的分立器件、亦可以是结构合理、紧凑的集成化器件。

本发明流体动力系统适应性强、高效、节能、电磁泵的电调控性甚好，通过操作状态调控阀和组体阀还可使各电磁泵以各泵全并联或各泵全串联、或各泵分组串联后再并联等多种工作形式，以适应各种工况的动力参数的不同需求，因此，系统的调谐性和输出特性均十分理想。

以下结合附图实施例进一步描述本发明。

图1为本发明实施例集成化流体动力系统主视示意图。

图2为图1的左视示意图。

图3为本发明同心均布排列的电磁泵剖视图。

图4为本发明的流体控制原理图。

如图1所示，集成化流体动力系统由电磁泵集成7、控制阀集成4、包括电磁泵进流管2出流管3的管路和做功器件液压马达6组成。

如图2、图3所示，电磁泵集成7中的单体电磁泵1中泵腔10两端的电磁铁线包骨架14中央的固定铁芯11为园台形，并与构成电磁铁外磁路的导磁构件28联成一体，电磁铁固定铁芯11上端面低于电磁铁线包13上端面，缩置于电磁铁线包骨架14中央空腔后段，电磁铁线包骨架14中央前段为空腔。电磁泵泵腔10中的活塞是置于分隔泵腔10的密封膜片15两边，并连结成一体的一对导磁罩16。两导磁罩16朝向固定铁芯11，一端各固定嵌装一突出园台置于电磁铁线包骨架14中央前段空腔的阶梯园台形永磁往复体12。电磁泵两端电磁铁线包13与控制电路相连。控制电路根据工况要求以选定的电压、电流方向、频率和波形向电磁泵泵腔10两端的电磁铁线包13供电。随着电磁铁线包13磁场极性的变化，一侧的往复体12与对应电磁铁线包13极性相反，产生吸引力。而另一侧的往复体12与对应电磁铁线包13极性相同，产生排斥力。这样在两端一推一拉的共同作用下，使往复体12带动与其相连的两导磁罩16和密封膜片15，沿电磁线包13轴向朝产生吸引力的一端运动，挤压该侧泵腔10中的流体，使之经出流阀8输出，同时使密封膜片15另一侧的泵腔10形成负压，使流体推开进流单向阀20，被吸入泵腔10。通过控制电路，以交替变化电流方向的方式向电磁泵泵腔10两端的电磁线包13供电，就能使往复体12往复运动，不断的向做功器件输出高压流体。

如图4所示流体控制原理图中，电磁泵1有九个，每个电磁泵1两端各有进流单向阀20和出流单向阀8，并分别经由进流管2和出流管3与6个组体阀4相连。6个组体阀4分为上组体阀28和下组体阀29两组，并经4个单项阀27和状态控制阀23、24以及管路25与流体存储箱21、过滤器22和做功器件6如液压马达相连。如图4所示工作状态时，九个电磁泵1的进流、出流管路2和3全部并联，此时系统流量最大；如状态控制阀24保持不动，而六个组体阀4均改变通路后，则能使九个电磁泵1两端的进流、出流管路2和3先分组串联，再两组并联，使系统以中等流量工作；如在第二种状态的基础上，仅使状态控制阀24改变通路，则可使系统各缸全部串联，以小流量、高压力(即大扭矩工作)。从而充分显示出本发明的优越性。

Claims (4)

1、一种流体动力系统，由电磁泵、控制阀、管路和做功器件组成，其特征在于电磁泵泵腔两端的电磁铁线包骨架中央的固定铁芯为中心有孔的园台形、或圆锥台形、或阶梯园台形，并与组成电磁铁外磁路的导磁构件联成一体，电磁铁固定铁芯上端面低于电磁铁线包上端面，缩置于电磁铁线包骨架中央空腔后段，电磁铁线包骨架中央前段为空腔；而在电磁泵泵腔中运动的活塞，则是置于分隔泵腔的密封膜片两边并连结成一体的一对导磁罩，两导磁罩朝向固定铁芯一端各固定嵌装一突出园台置于电磁铁线包骨架中央前段空腔内的阶梯园台形永磁往复体，电磁泵两端电磁铁线包与控制电路相连，做功器件为液压马达、或气动马达、或液压缸、或气缸。

2、根据权力要求1所描述的流体动力系统，其特性在于电磁泵是两个以上，而控制阀包括各电磁泵两端的进流、出流单向阀和可使各缸管路形成串联、并联、以及混合连接形式的组体阀以及连接各组体阀和做功器件的状态调控阀。

3、根据权力要求1和2所述的流体动力系统，其特性在于电磁泵控制阀与管路为集成化器件。

4、根据权力要求1或2所述的流体动力系统，其电磁泵中的密封膜片，可以是能够通电的压电聚合物材料。

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