CN2048903U - 电控磁力泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机电一体化的电控磁力泵，由泵体、直筒电机和换向自动控制器三部分组成。它用直筒电机取代了现有活塞泵的旋转式电机，由无级调速换向控制器控制电机绕组，用磁力驱动电机动子做直线往复运动以推动泵体活塞，完成泵体抽压功能。

本电控磁力泵，结构设计简单、紧凑、体积小、重量轻、无火花、无噪音、效率高、耗电省、用途广、适应性强，能广泛用于气体压缩、液体抽灌、空调制冷、干燥等配套设备上，还具有适应易燃、易爆工作环境的能力。

Description

本实用新型是一种机电一体化的电控磁力泵，它由泵体、直筒电机和换向自动控制器三部分组成。

目前现有的活塞泵均由旋转式电机带动曲轴、连杆、滑块和偏心轮等机械传动机构来推动活塞做功。该泵存在如下不足：机械结构复杂，结构件加工精度要求高，难度大，费工费时，设备投资大、成本高；旋转式电机转子本身及其所带动的机械转动机构具有较大的转动惯量，必须加启动继电器方能启动，启动电流大造成启动损耗；继电器接触打火产生火花干扰，工作可靠性差；机械转动结构体积大、笨重，机械磨擦损耗带来了噪音大，效率低；由于电机电刷和启动继电器接触打火在易燃易爆环境中容易发生爆炸和火灾。

本实用新型的目的是为了克服原有技术的不足，用无级变速换向自动控制器控制其动子作直线往复运动的直筒电机，当电机绕组交替通过电流时产生磁力推动泵体活塞（即直筒电机动子）完成泵的抽压功能，从而提供了一种能广泛用于气体压缩、液体抽灌、空调、制冷、干燥以及机械设备进给控制，冲压和进料的自动控制，工业自动化配套设备上，并具有适应于易燃、易爆环境中工作能力的电控磁力泵。

本实用新型是通过以下措施实施的：

电控磁力泵由泵体、直筒电机和换向自动控制器三部分组成。

泵体是由用软磁性材料制成的圆柱形中间制成翅状的泵体活塞、用抗磁性材料制成的套筒状带法兰盘的缸体，用抗磁弹性材料制成的两组阀片以及用铸钢作原料加工有进气孔、出气孔、缓冲室、压力室、进气室、出气室、进气连通、出气连通的左右端盖组成；

直筒电机是用软磁性材料硅钢片制成底端和侧边通过齿牙咬合连接并铆装，底端面装镶阀片并与泵体左右端盖用螺钉密封连接的左右定子、电机的动子即泵体活塞用漆包线绕制在骨架上的左右绕组、通过法兰盘用螺钉与定子底端面密封连接即做直筒电机动子的导筒又做泵体的气缸缸体和用抗磁性材料制成用螺钉与左右定子侧边固定并兼做直筒电机动子两翅滑轨的连撑板组成。

换向自动控制器由可调多谐振荡器、固体继电器、电子开关触发器、集成稳压电源组成，它具有无级调速换向自动控制功能并且能以适当的速率确保泵体内各种力的平衡。

当开关K闭合集成稳压电源被接通，向可调多谐振荡器提供15V直流稳压电源，可调多谐振荡器便产生频率可调的方波震荡，输出的无级变频脉冲通过电子开关后触发器随变频脉冲的频率翻转，“0”、“1”状态也同时随之变换，通过YF驱动器控制与直筒电机的两组绕组线圈相连接的固体继电器使其交替接通和断开。当其接通时通过电流产生磁力将直筒电机动子驱动吸引而使缸体内的气体压缩，当压缩气体达到一定的压力时便将出气阀片压开，气体便从气缸中通过出气孔进入出气室，经过出气连通进入压气室，外接用气负载通过出气孔从压力室得到具有一定压力的气体。当固体继电器输出断开时，相对应的另一个固体继电器的输出便接通，使对应的另一组线圈绕组接通，通过电流产生磁力，同理，直筒电机的动子将被驱动吸引而使相对应的另一侧缸体内的气体压缩，此时出气阀片关闭出气孔，而同时吸开进气阀片，使气体从进气孔进入缓冲室，再经过进气连通进入进气室而被吸收缸体内，从而完成一个进气出气的循环过程。

电控磁力泵中直筒电机的动子兼做泵体的活塞，动子的导筒兼作泵体的缸体，通过无级调速换向自动控制器控制而构成机电一体化的装置，由无级调速换向自动控制使直筒电机的动子作直线往复运动，用以区别旋转式电机并可以作其它机械设备的动力源而独立使用。无级调速换向自动控制器除了用于直筒电机的换向控制以外还可以独立用于机械设备的进给控制，冲压送料的自动控制以及工业自动化等方面，该产品结构简单，加工容易，装修方便，耗能少，效率高，无噪音，在机械行业的某些领域中取代了旋转式电机，为电机行业创造了一个新的品种实现了一大变革。

本实用新型结合附图作进一步描述：

附图：电控磁力泵结构和工作原理图：

当开关K闭合时，系统便接通电源，稳压电源（4NICC78A15）（3－4）向可调多频振荡器（3－5）和电子开关（3－3）提供15V直流稳压电源，（可调多频振荡器和电子开关中的YF、JK均采用集成电路组件）。可调多谐振荡器（3－5）便产生方波振荡，振荡频率由电阻R、电位器W和电容器C取值决定，当R和C一定时，调整电位器W便可得到无级变频脉冲输出，可调频率范围在0.5～50HZ，输出的无级变频脉冲加到电子开关（3－3）后，JK触发器“0”、“1”状态随之翻转，通过YF驱动器去控制固体继电器JG1A（3－1）、JG1A（3－2）使其交替接通和断开，固体继电器（3－1）、（3－2）输出端分别与直筒电机的两个绕组线圈（2－3）、（2－3’）相连接。当固体继电器（3－1）输出接通时使套在缸体（2－2）与定子（2－1）之间，通过骨架（2－4）而套在缸体（2－2）外侧的线圈绕组（2－3）通过电流并产生磁力将直筒电机动子（泵体活塞）（2－5）吸引驱动，至使缸体（2－2）内的气体压缩，当压缩气体达到一定压力时便将定子（2－1）底端的出气阀片（1－8）压开，气体便从气缸中通过出气孔（1－10）进入端盖（1－1）上的出气室（1－9），经过出气连通（1－12）进入压力室（1－13）外接用气负载通过出气孔（1－11），从压力室（1－13）得到具有一定压力的气体。当固体继电器（3－1）输出断开时固体继电器（3－2）的输出便同时接通使线圈绕组（2－3’）接通电源并通过电流而产生磁力使动子（2－5）被吸引驱动使得另一侧缸体（2－2’）内气体压缩，此时出气阀片（1－8）关闭出气孔（1－10）的同时吸开进气阀片（1－7）使气体从进气孔（1－2）进入缓冲室（1－3），再经过进气连通（1－4）进入端盖（1－1）上的进气室（1－5）进而通过进气孔（1－6）被吸入缸体（2－2）内，完成了一个进气出气的循环过程。

电控磁力泵设计成以连撑板（2－6）中线为轴，左右端盖（1－1）、（1－1’），左右定子（2－1）、（2－1’），左右绕组（2－3）、（2－3’），左右缸体（2－2）、（2－2’）结构相同并对称。直筒电机通过无级调速的换向控制器控制使直筒电机动子即泵体活塞往复运动产生吸气压缩双重作用，当左边缸内压缩则右边缸内吸收，反之左边吸收则右边压缩，如此循环往复运动达到双向双循环的运动效果，确保负载稳定而可靠的工作。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、该产品实现了高度的机电一体化，直筒电机的动子又是泵体的活塞，定子底盘上安装阀片，缸体是动子的导筒，线圈绕组通过骨架套在缸体的外侧不占用另外空间，结构紧凑、加工制造装修方便，体积小、重量轻、成本低、效率高。

2、直筒电机的动子惯量小，采用无级调速换向自动控制器属无触点通断不产生火花，适应于易燃易爆环境中工作，安全可靠，无噪音，无启动损耗，无机械传动损耗从而省电。

3、无级调速换向自动控制能灵活的选用适当的工作速率以适应多方面的工艺要求，能机动而合理的调整泵体内部各种力的平衡关系以确保系统稳定可靠的工作。

4、电控磁力泵中直筒电机和无级调速换向自动控制器可以独立与各种相适应的设备配套使用，因而应用范围广，实用性强。

电控磁力泵的实施例：

电源：220V，50HZ

无级调速换向自动控制器的定时元件R取100Ω，W取0～10KΩ，电容器C取10μf，可调频率范围：0.5～50HZ。

直筒电机：

定子底盘长宽高：76×76×35mm

阀片长宽厚：14×6×0.2mm

缸套内径：φ20mm，外径：φ26mm

线圈：用0.5漆包线绕制1390匝。

Claims (2)

1、一种电控磁力泵，由泵体、电机和控制器组成，其特征在于泵体是由用软磁性材料制成的圆柱形的中间制成翅状的泵体活塞(2-5)、用抗磁性材料制成的套筒状带法兰盘的缸体(2-2)、(2-2′)用抗磁性弹性材料制成的两组阀片(1-8)、(1-8′)、(1-7)、(1-7′)及用铸钢作原料加工有进气孔、出气孔、缓冲室、压力室、进气连通、出气连通和左右端盖(1-1)、(1-1′)组成，电机是直筒电机，是用软磁性材料制成，底端和侧边通过齿牙咬合连接并铆装，底端面装镶阀片，并与左、右端盖用螺钉密封连接的左右定子(2-1)(2-1′)、动子即泵体活塞(2-5)、用漆包线制在线圈骨架(2-4)上的左右绕组(2-3)、(2-3′)通过法兰盘用螺钉与定子(2-1)底端面密封连接的即作直筒电机动子的导筒又作泵体的缸体(2-2)、和用抗磁性材料制成用螺钉与左右定子(2-1)(2-1′)侧边固定并兼作直筒电机动子(2-5)两翅滑轨的连撑板(2-6)、(2-6′)组成；控制器采用无级调速换向自动控制器装置，是由可调多谐振荡器(3-5)电子开关(3-3)、固体继电器(3-1)、(3-2)和集成稳压电源(3-4)组成。

2、根据权利要求所述的可调多谐振荡器，其特征是振荡器的可调频率范围是0.5～50HZ。

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