CN1563714A - 直线电机驱动的往复泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复泵，是采用直线电机驱动的往复泵。主要应用于石油、矿山、化工等行业。缸套内有活塞杆，泵壳固定在底座上，缸套内有活塞、活塞杆。特征是：直线电机外壳和泵壳固定在底座上。活塞杆与直线电机动子连接并固定。直线电机外壳内有定子固定环。直线电机定子是由硒钢片缠绕阻组成。定子内有直线电机动子，动子表面贴有永磁铁。永磁铁外表面与定子内表面之间的距离在1－3毫米之间。直线电机外壳端部有电机端盖，电机端盖上有直线轴承。利用直线电机为往复泵直接提供直线往复运动的动力。使往复泵减轻重量，节约材料，降低成本，容易调整往复泵排量。

Description

直线电机驱动的往复泵

所属技术领域

本发明涉及一种输送流体的往复泵，尤其是采用直线电机驱动的往复泵。主要应用于石油、矿山、化工等行业。

背景技术

目前，公知的往复泵都是由旋转电机、减速箱、联杆转换机构、活塞杆、泵壳、缸套、以及泵头所组成。工作原理是采用普通旋转电机，带动减速箱，并通过减速箱带动联杆转换机构，将旋转运动转换为直线运动，然后带动活塞杆往复运动。泵体内有缸套、活塞、活塞杆。活塞杆带动活塞在缸套内往复运动。泵壳上固定有泵头，泵头上有吸入阀和排出阀。活塞在缸套内往复运动。当活塞进行抽吸行程时，吸入阀打开，排出阀关闭，将流体从吸入阀吸入缸套；当活塞进行压缩行程时，吸入阀关闭，排出阀打开，将缸套内流体加压并从排出阀排出缸套。现有的往复泵由于采用旋转电机，必需将旋转运动通过转换机构变为直线运动，才能适合活塞、活塞杆直线运动的要求。旋转运动转换为直线运动不仅消耗电能，而且使往复泵增加机构，机构复杂，体积庞大。

发明内容

本发明的目的是：为了克服现有往复泵结构复杂，必需采用能将-旋转运动转换为直线运动的转换机构，才能适合活塞、活塞杆的运动轨迹要求，造成消耗电能多，而且泵的机构复杂、体积庞大的缺点。本发明提供一种采用直线电机直接带动活塞杆，不仅减少转换机构，克服往复泵机构复杂，而且减轻往复泵重量，节约材料，降低制造成本，并能使往复泵节约电能。

本发明解决其技术问题的技术方案是：在缸套内有活塞、活塞杆。对于柱塞泵来说活塞和活塞杆为一个部件。往复泵泵壳固定在底座上。直线电机外壳也固定在底座上。活塞杆与直线电机动子连接并固定。直线电机外壳内为圆筒状，外壳内有电机定子固定环。直线电机定子是由硒钢片缠绕阻组成，其形状为空心圆柱体。定子内部有直线电机动子，动子外表面贴有永磁铁，永磁铁外表面为圆柱体。动子外表面与定子内表面之间的距离在1-3毫米之间。直线电机外壳端部有电机端盖，电机端盖上有直线轴承。电机端盖能起到轴向固定电机定子，直线轴承支承活塞杆和电机动子重量，并降低活塞杆往复运动时产生的摩擦阻力。

为了使直线电机工作时产生的温度得到有效降低，可以在直线电机外壳上安装有降温装置。如在电机端盖两端有导风孔，将热空气排出。也可采用水循环冷却降温。

为了提高直线电机工作效率，可以在直线电机两端对称各安装一个往复泵，两个往复泵的活塞杆分别与直线电机动子连接。活塞杆向任何一个方向运动时，一个往复泵处于吸入行程；而另外一个往复泵处于排出行程。

本发明直线电机驱动的往复泵的工作原理比较简单。在电控柜的控制下，交替换向为电机定子(绕阻)供电，电机定子推动电机动子往复运动。活塞杆固定在电机动子上，动子往复运动带动活塞杆运动，完成往复泵对流体的抽吸和加压并排出。

本发明的有益效果是，利用直线电机为往复泵直接提供直线往复运动的动力，克服了现有往复泵结构复杂，减少了电机旋转运动变直线运动的转换过程，降低消耗电能，并且使往复泵减轻重量，节约材料，降低制造成本，降低运行中产生的噪音。另外，还有一个意想不到的效果：由于采用直线电机驱动，直线电机的频率、有效行程长度和推力大小，可以由控制箱调控。在不更换任何配件，不停机的情况下，对往复泵的排量进行调整。

附图说明

申请附图是本发明直线电机驱动的往复泵的半剖示意图。是一个实施例。采用一个直线电机带动两台往复泵，由于左右两台往复泵结构相同，只绘直线电机驱动的往复泵的左半部分。

图中，1.泵头，2.吸入阀，3.排出阀，4.缸套，5.泵壳，6.活塞杆，7.电机端盖，8.直线轴承，9.电机外壳，10.电机定子，11.定子固定环， 12.电机动子，13.底座。

具体实施方式

在附图中，底座(13)两端分别固定一个往复泵泵壳(5)。泵壳(5)内安装有缸套(4)。泵壳(5)上固定有泵头(1)。泵头上有吸入阀(2)和排出阀(3)。这些是一般往复泵生产厂能完成设计、制造。本发明的与原有技术不同之处是：直线电机外壳(9)固定在两个往复泵的中间。缸套(6)中心线与直线电机中心线，在同一条直线上。活塞杆(6)与直线电机动子(12)连接并固定，活塞杆(6)两端分别在两个缸套(6)内。直线电机外壳(9)内为圆筒状，外径为850毫米，内径800毫米，长度为1900毫米。外壳(9)内有8个定子固定环(11)。定子固定环(11)厚度为12毫米，宽度为40毫米。直线电机定子(10)是由硒钢片缠绕导线阻组制成，形状为空心圆柱体外径776毫米，内径376毫米，长度1800毫米。定子(10)内安装有直线电机动子(12)，动子(12)外表面贴有永磁铁，永磁铁外表面为圆柱体，直径为372毫米，长度为780毫米。动子(12)与活塞杆(6)固定。动子(12)外表面与定子(10)内表面之间的距离是2毫米。动子(12)和活塞杆(6)往复运动的距离是1000毫米。直线电机外壳(9)端部有电机端盖(7)，电机端盖(7)上有直线轴承(8)。在直线电机的外壳(9)上有水循环冷却降温装置，为电机降低温。

Claims (5)

1、一种应用于石油、矿山、化工等技术领域，输送流体的往复泵，缸套(5)内有活塞杆(6)，泵壳(5)固定在底座(13)上，其特征在于：活塞杆(6)与直线电机动子(12)连接并固定，直线电机外壳(9)内为圆筒状，电机外壳(9)内有定子固定环(11)，直线电机定子(10)是由硒钢片缠绕导线阻组成，其形状为空心圆柱体，电机定子(10)内有直线电机动子(12)，动子(12)表面贴有永磁铁，永磁铁外表面为圆柱体，动子(12)外表面与定子(10)内表面之间的距离在1-3毫米之间，直线电机外壳(9)端部有电机端盖(7)，电机端盖(7)上有直线轴承(8)。

2、如权利要求1所述的直线电机驱动的往复泵，其特征在于：在直线电机上安装降温装置。

3、如权利要求2所述的直线电机驱动的往复泵，其特征在于：在电机端盖两端有导风孔。

4、如权利要求2所述的直线电机驱动的往复泵，其特征在于：电机外壳(9)上有水循环降温装置。

5、如权利要求1所述的直线电机驱动的往复泵，其特征在于：直线电机两端对称各安装一台往复泵，两个往复泵的活塞杆(6)连接在直线电机动子(12)上。