CN205430029U - 一种用于输送液态有色金属的电磁泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于液态有色金属输送设备技术领域，提供了一种用于输送液态有色金属的电磁泵，包括电源、脉冲发生器、锅体、铁芯叠片堆、导管及喷口。铁芯叠片堆上嵌置有若干间距分布且沿导管轴向排列的电磁绕组，其设于导管外侧。铁芯叠片堆与其上相邻的电磁绕组构成一个推力单元，并接入同相驱动脉冲，在通电后铁芯叠片堆的极齿间产生极性相反的瞬时磁场，若干个推力单元构成一个推力组。推力组中的推力单元分别接入不同时序的驱动脉冲；各推力组共同形成从入口至出口的按时序变换的移动磁场。本实用新型的电磁泵应用电磁推力推动液态有色金属运动。无机械旋转等运动部件，不存在泵体运动组件腐蚀的问题，同时融溶金属流动稳定，其速度、流量可控。

Description

一种用于输送液态有色金属的电磁泵

技术领域

本实用新型属于液态有色金属输送设备技术领域，尤其涉及一种用于泵送液态有色金属流体的电磁泵。

背景技术

随着电子技术的发展，电子线路板的焊接技术经历了人工焊接、波峰焊及逥流焊等几个重要的阶段。近年来，由于汽车电子，电力电子，通信装备等领域的迅速发展，各种类型的通孔元件、贴片元件、功率元器件以及各种轻载或重载；高压或低压接插件、散热器或支承构件等等在PCB板上大量混联混装。由于此类工作的数量越来越大，质量要求越来越高，对工作效率提升的需求也越来越迫切，人工焊接或其他形式的焊接方法已不能满足PCB的焊接需求；选择性波峰焊及其工艺装备因此应运而生。

初期生产的选择性波峰焊机多采用微型机械泵作高温锡流泵送组件，锡泵的原理同传统水泵一样，其腔体，转轴，叶轮用耐高温，抗腐蚀材料制成。优点是结构简单；缺点是高温条件下无铅焊料对泵体组件的腐蚀速度很快，需要经常对泵组件进行维修及更换。更重要的是，机械叶轮泵所产生的锡波喷流的速度、流量难以控制，并且锡流的稳定性差，因此，锡流的速度、流量的可控性以及稳定性需要进一步提高才能适应高端PCB板焊接工艺的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于输送液态有色金属的电磁泵，旨在解决现有技术中的采用微型机械泵作液态金属泵送组件所存在的泵体运动组件腐蚀速度快以及喷出的金属流速度、流量难以控制，并且金属流的稳定性差的问题。

本实用新型是这样实现的，一种用于输送液态有色金属的电磁泵，包括电源、按时序产生两相或多相驱动脉冲的脉冲发生器、存储有液态有色金属的锅体、铁芯叠片堆、导管以及喷口；

所述锅体以及导管均设置有入口以及出口，所述锅体的出口与导管的入口连通，所述喷口安装于所述导管的出口位置；所述铁芯叠片堆设置并均布于所述导管的外侧，所述铁芯叠片堆沿导管的轴向嵌置有若干间距分布的电磁绕组，所述电源、脉冲发生器、电磁绕组依次电连接；

铁芯叠片堆与其上相邻的电磁绕组构成一个推力单元，若干个推力单元构成一个推力组，同一组推力单元中的电磁绕组均接入同一相位的驱动脉冲；通电后铁芯叠片堆相邻的极齿间产生极性相反的瞬时磁场，推力组中的各推力单元分别接入不同时序的驱动脉冲；各推力组共同形成从入口至出口的按时序变换的移动磁场。

进一步地，所述导管包括内导管以及外导管，所述内导管嵌置于所述外导管内，并且所述内导管的外侧与外导管的内壁之间相距一段距离，形成供液态金属流通的第一流道，所述内导管的内部形成第二流道，所述第二流道的底部与所述第一流道的底部相互连通。

进一步地，所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述电磁泵包括多个铁芯叠片堆，所述多个铁芯叠片堆相间隔地围设并均布于所述外导管的外周缘。

进一步地，所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述第二流道的底部嵌置有节流喉管。

进一步地，所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述锅体的外侧设置有用于加热所述锅体内液态有色金属的上加热器。

进一步地，所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述外导管底端的外侧设置有用于加热所述外导管内液态有色金属的下加热器。

进一步地，所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述铁芯叠片堆与所述导管的外侧之间还设置有隔热垫衬。

进一步地，所述电磁泵还设置有控制系统、锡流温控系统以及波峰高度测控系统；所述控制系统与所述电源、锡流温控系统、波峰高度测控系统、脉冲发生器电连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的电磁绕组在脉冲发生器的作用下依时序供电，其关联的铁芯叠片堆极齿被磁化，并随着磁通的变化产生移动磁场，并使液态有色金属产生感生涡流，此涡流形成的磁场与极齿的磁场相互作用，推动液态有色金属高速(异步)运动。液态金属在电磁力的推动下，不断地从喷口中涌出。由于无需使用机械旋转运动部件，铁芯叠片堆与电磁绕组没有与液态有色金属直接发生接触，因此本实用新型的电磁泵不存在泵体运动部件腐蚀的问题，产品的使用寿命长。同时，脉冲发生器能调节驱动脉冲的频率、脉宽以及幅值等电参数，本电磁泵产生的金属喷流之流速、流量可控，稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种用于输送液态有色金属的电磁泵的主视示意图。

图2是图1所示电磁泵内部的立体结构示意图。

图3是图1所示电磁泵内部的纵向剖视示意图。

图4是图1所示电磁泵接入电源时的主电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，为本实用新型的一种较佳实施例，一种用于输送液态有色金属的电磁泵，包括电源(图中均未示出)、按时序产生两相或多相驱动脉冲的脉冲发生器1、存储有液态有色金属的锅体2、铁芯叠片堆3、导管4以及喷口5。

锅体2以及导管4均设置有入口以及出口。锅体2的出口与导管4的入口连通，喷口5安装于导管4的出口位置，喷口5的通径为2～10mm。铁芯叠片堆3设置于并均布导管4的外侧，铁芯叠片堆3沿导管4的轴向嵌置有若干间距分布的电磁绕组6。电源、脉冲发生器1、电磁绕组6依次电连接。

铁芯叠片堆3与其上相邻的两个电磁绕组6构成一个推力单元60，同一推力单元60中的两个电磁绕组6均接入同一相位的驱动脉冲，并且在通电后铁芯叠片堆3相邻的两极齿间产生极性相反的两个磁场。若干个推力单元60构成一个推力组600，每一推力组600的推力单元60数量与驱动脉冲的相数相同。同一推力组600中的各个推力单元60分别接入不同时序的驱动脉冲；并且，同一推力组中600的所有推力单元60根据各自接入的驱动脉冲的时序，沿背离导管4入口的方向排列，各推力组600共同形成从导管4入口至出口的按时序变换的移动磁场。

具体地，上述导管4包括内导管41以及外导管42，内导管41嵌置于外导管42内，并且内导管41的外侧与外导管42的内壁之间相距一段距离，形成供液态金属流通的第一流道101，内导管41的内部形成第二流道102。第二流道102的底部与第一流道101的底部相互连通，并且第二流道102的底部嵌置有节流喉管7。根据狭管效应原理可知，流体通过节流喉管7后，进入相对截面较大的通过段，流体的流速会减慢，使出口的喷流更趋稳定，可进一步地起到节流稳波的效果。

本实施例的电磁泵可用于推送各种液态有色金属，因此，当用融熔的焊锡作为被推送的对象时，本实施例的电磁泵即可用作焊接的波峰发生器装置。本实施例的电磁泵为可由两相、三相、多相或直流电源供电，通过直流逆变，整理，稳定后供给相应环节使用。脉冲发生器1的作用是按时序产生驱动脉冲，供给电磁绕组6。请参见图4，为一种三相桥式Y接电路，它由脉冲发生器1产生三相PWM脉冲，然后传至PWM脉冲整形分配器，按一定的时序与极性施加于末级功率MOS管，A、B、C三相时序彼此相隔120度电角度再经由脉冲变压器馈送至三相的推力组600。三相的推力组600中的三个推力单元60的电磁绕组6依时序先后通电，其关联的铁芯叠片堆3极齿被磁化，并随着磁通的变化产生移动磁场，使内、外导管流道内锡流体感生涡流，此涡流形成的磁场与极齿的磁场相互作用，随着移动磁场的移动，锡流体被不断推地送，以高速(异步)运动。并不断地从喷口5中涌出，形成稳定的动态锡波200，以对焊点进行选择性焊接。同时，脉冲发生器1能调节驱动脉冲的频率、脉宽和幅值，喷出的金属流稳定性好，其流速、流量可控，能够适应高端PCB板焊接工艺的需求。另外，本实施例采用电磁推力推动锡流200，无需使用机械旋转运动部件，铁芯叠片堆3与电磁绕组6没有与锡流200直接发生接触，因此本实施例的电磁泵不存在泵体运动组件腐蚀的问题，产品的使用寿命长。

上述电磁泵包括多个铁芯叠片堆3，多个铁芯叠片堆3相间隔地围设并均布于外导管42的外周缘。每个铁芯叠片堆3与其关联的电磁绕组6形成的移动磁场按一定的规律从上至下移动，其工况与伺服电机或直流无刷电机相似。例如，围绕在外导管42并列放置的铁芯叠片堆3可按4、6、8、10等多组并行排列。即可在等高的位置上，有多个磁极产生的移动磁场同时作用于流道内融熔的锡流，此时，磁极相当于直线电机的定子，而融熔的锡流在移动磁场的激磁作用下，感应涡流并作为动子，驱使锡流从流道中快速移送至喷口5，形成稳定的动态锡波200。由多个铁芯叠片堆3构成的电磁推力组件所产生的作用力，对于融熔的锡流200而言，其驱动作用是相当强劲有力的，因此，由多相多极磁路和电磁绕组6构成的电磁泵能产生强劲的均匀的恒稳推力磁场，使得形成的锡流波峰强劲有力，大小适当，高度恒稳，含有特定的电磁脉震分量，有利于提高元器件焊接时的浸润效果和透入深度，能显著提高焊接质量水平。

上述锅体2的外侧设置有用于加热锅体2内锡流200的上加热器81以及用于保温的上保温层91。外导管42底端的外侧设置有用于加热外导管42内锡流200的下加热器82以及用于保温的下保温层92。通过上述的加热以及保温部件，既可在锅体2加热时提高加热效率，又能使锡流200保持较高的稳定的工作温度(≥280℃)。另一方面，为了避免高温环境对铁芯叠片堆3以及电磁绕组6的影响，铁芯叠片堆3与导管4的外侧之间还设置有隔热垫衬10。隔热垫衬10的厚度需起到隔热的作用，同时，又不应过厚，以免减弱通过外导管42的磁场强度。

为了进一步加强电磁泵的焊接质量，本实施例的电磁泵还设置有控制系统、锡流温控系统以及波峰高度测控系统(图中均未示出)。控制系统与电源、锡流温控系统、波峰高度测控系统、脉冲发生器电连接，锡流的流速、流量、波峰稳定性、波峰高度、焊接温度、PCB焊点坐标的生成等，可由控制系统与相关的电路系统闭环控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，包括电源、按时序产生两相或多相驱动脉冲的脉冲发生器、存储有液态有色金属的锅体、铁芯叠片堆、导管以及喷口；

所述锅体以及导管设置有入口以及出口，所述锅体的出口与导管的入口连通，所述喷口安装于所述导管的出口位置；所述铁芯叠片堆设置于所述导管的外侧，所述铁芯叠片堆沿导管的轴向嵌置有若干间距分布的电磁绕组，所述电源、脉冲发生器、电磁绕组依次电连接；

铁芯叠片堆与其上相邻的电磁绕组构成一个推力单元，若干个推力单元构成一个推力组，同一组推力单元中的电磁绕组均接入同一相位的驱动脉冲；在通电后铁芯叠片堆相邻的极齿间产生极性相反的瞬时磁场；同一推力组中的各推力单元分别接入不同时序的驱动脉冲；各推力组共同形成从入口至出口的按时序变换的移动磁场。

2.如权利要求1所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述导管包括内导管以及外导管，所述内导管嵌置于所述外导管内，并且所述内导管的外侧与外导管的内壁之间相距一段距离，形成供液态金属流通的第一流道，所述内导管的内部形成第二流道，所述第二流道的底部与所述第一流道的底部相互连通。

3.如权利要求2所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述电磁泵包括多个铁芯叠片堆，所述多个铁芯叠片堆相间隔地围设并均布于所述外导管的外周缘。

4.如权利要求2或3所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述第二流道的底部嵌置有节流喉管。

5.如权利要求1或2所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述锅体的外侧设置有用于加热所述锅体内液态有色金属的上加热器。

6.如权利要求2所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述外导管底端的外侧设置有用于加热所述外导管内液态有色金属的下加热器。

7.如权利要求1至3中任意一项所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述铁芯叠片堆与所述导管的外侧之间还设置有隔热垫衬。

8.如权利要求1至3中任意一项所述的输送液态有色金属的电磁泵，其特征在于，所述电磁泵还设置有控制系统、锡流温控系统以及波峰高度测控系统；所述控制系统与所述电源、锡流温控系统、波峰高度测控系统、脉冲发生器电连接。