CN205503383U - 一种可调压多级直流长缸体电磁泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可调压多级直流长缸体电磁泵，包括泵体、活塞和控制部分，泵体为柱状中空结构，泵体两端分别设置有内外贯通的两组管道，泵体外部缠绕有6个相间设置的电磁线圈，每个电磁线圈均设置有首尾两个抽头，两两电磁线圈之间开有测压孔，每个测压孔上均设置有一一对应的测压器，两组管道之间在泵体内设置有沿泵体内腔左右滑动的活塞，控制部分包括控制器、压力传感器和与各电磁线圈一一对应的开关继电器，本实用新型能自动根据流体流动情况变化自动调节输入功率，具备长周期连续吸入、连续排出的全幅输送方式，输送过程不需流体激烈流动而消耗大量能源，长缸体的输送方式保证了流体流动的稳定，易操作，寿命长，使用方便，效果好。

Description

一种可调压多级直流长缸体电磁泵

技术领域

本实用新型涉及电磁泵，特别是一种可调压多级直流长缸体电磁泵。

背景技术

电磁泵是用于输送化工、印染行业中的腐蚀性、危险性液体或液态金属的动力泵，其通过电磁线圈产生磁场，利用电磁作用力使活塞在泵体中运动，从而产生推动力，使流体流动。电磁泵通常包括泵体、转子、定子和线路等部分。常规的电磁泵往往为了使转子和定子磁极配合，常使用半幅推送，即活塞的一个工作周期里两次往返，其中一次推送一次吸入，这使流体的输送连续性变差，而且使泵效率大打折扣，给电磁泵的安装、使用及运行带来了较大的难度和成本支出，也造成大量的能量损失。由于机械结构和连接的限制，传统的活塞泵缸体都很短，这样使活塞高频率的往复运动，活塞自身往复运动的动能损失很大，增加了能源消耗，也增加了机械磨损，大大减小泵的使用寿命。而且传统的输送泵都是固定扬程和流量，不能根据实际工况设定或调节输送参数，也不能根据实际工作环境中流体流动情况变化而自行调节，形成很大的压力波动或者空转，给工程应用中带来很多困难和能源浪费。另外，机械泵常常因流量变化而产生气缚或气蚀，给泵体造成损坏甚至出现事故，因此，现有技术急需改进和发展。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种结构简单、工作稳定、活塞自身动能损耗少、维护率低、使用寿命长的可调压多级直流长缸体电磁泵。

本实用新型解决的技术方案是，一种可调压多级直流长缸体电磁泵，包括泵体、活塞和控制部分，泵体为柱状中空结构，泵体两端分别设置有内外贯通的两组管道，分别为一侧的第一排出管、第一吸入管和另一侧的第二排出管、第二吸入管，第一排出管和第二排出管内分别设置有外开的第一单向阀，第一吸入管和第二吸入管内分别设置有内开的第二单向阀，泵体外部缠绕有6个相间设置的电磁线圈，每个电磁线圈均设置有首尾两个抽头，两两电磁线圈之间开有测压孔，每个测压孔上均设置有一一对应的测压器，两组管道之间在泵体内设置有沿泵体内腔左右滑动的活塞，活塞是由强导磁材料制成的塞筒和永磁材料制成的磁板构成的一体结构，塞筒与泵体同轴设置在泵体内，沿泵体轴向左右滑动，磁板呈与塞筒轴线垂直设置在塞筒内，控制部分包括控制器、压力传感器和与各电磁线圈一一对应的开关继电器，压力传感器设置在第一排出管或第二排出管上，总电源的两电极线连接在控制器的电源输入端，各个电磁线圈一相同侧的抽头均与控制器电源输出端的一个电极相连，另一个相同侧的抽头分别通过一一对应的开关继电器与控制器电源输出端的另一个电极相连，各个开关继电器的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，控制器的信号输入端分别与压力传感器和各测压器相连，构成自动控制结构。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，可用户设定输出流体压力和扬程范围，能自动根据流体流动情况变化自动调节输入功率，具备长周期连续吸入、连续排出的全幅输送方式，输送过程不需流体激烈流动而消耗大量能源，长缸体的输送方式保证了流体流动的稳定，易于定量控制，克服了目前常规的电磁泵缸体短，活塞往返频率高、活塞的运动消耗大量输入功率的缺点，适用于气体、水及化工原料的定量计量和输送，克服了传统机械泵的气缚、气蚀等问题，易操作，寿命长，使用方便，效果好，是输送计量设备上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型包括泵体、活塞和控制部分，泵体1为柱状中空结构，泵体1两端分别设置有内外贯通的两组管道，分别为一侧的第一排出管5、第一吸入口6和另一侧的第二排出管5a、第二吸入口6a，第一排出管5和第二排出管5a内分别设置有外开的第一单向阀7、7a，第一吸入口6和第二吸入口6a内分别设置有内开的第二单向阀8、8a，泵体1外部缠绕有6个相间设置的电磁线圈11、12、13、14、15、16，每个电磁线圈均设置有首尾两个抽头，两两电磁线圈之间开有测压孔，每个测压孔上均设置有一一对应的测压器17、18、19、20、21，两组管道之间在泵体内设置有沿泵体内腔左右滑动的活塞2，活塞2是由强导磁材料制成的塞筒4和永磁材料制成的磁板3构成的一体结构，塞筒4与泵体同轴设置在泵体内，沿泵体轴向左右滑动，磁板3呈与塞筒4轴线垂直设置在塞筒内，控制部分包括控制器28、压力传感器29和与各电磁线圈一一对应的开关继电器22、23、24、25、26、27，压力传感器29设置在第一排出管5或第二排出管5a上，总电源的两电极线30、31连接在控制器28的电源输入端，各个电磁线圈一相同侧的抽头均与控制器电源输出端的一个电极相连，另一个相同侧的抽头分别通过一一对应的开关继电器与控制器电源输出端的另一个电极相连，各个开关继电器的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，控制器的信号输入端分别与压力传感器29和各测压器相连，构成自动控制结构。

为保证使用效果，所述的第一排出管5和第二排出管5a伸入泵体内，伸入部分的第一排出管侧壁上设置有第一辅排孔9，伸入部分的第二排出管侧壁上设置有第二辅排孔9a；

所述的塞筒4外壁与泵体内壁之间设置有密封圈10，用以密封塞筒外壁和泵体内壁之间空隙；

各个电磁线圈绕线方向一致，即从泵体1一端的轴线向另一端望去，所有电磁线圈的绕线方向为顺时针向前，且所有电磁线圈的两个抽头均在线圈的首与尾；

所述的塞筒4的长度等于相邻两个电磁线圈最远端之间的间距(即为两电磁线圈长度加上两电磁线圈间隙的长度)，塞筒4的材料为强导磁材料，如铁、镍合金等，磁板3的材料为永磁材料，在磁板3的磁场作用下，塞筒4成为一个筒状强磁性活塞，且与磁板3的磁极方向相同；

所述的与活塞2的N磁极方向在同一个方向的电磁线圈抽头连接控制器电源输出端的负极，与活塞2的S磁极方向在同一个方向的电磁线圈抽头连接控制器电源输出端的正极，保证电磁线圈加直流电后产生的磁场与活塞2的磁场磁极方向相同；

所述的控制器28为市售产品，如芯片单片机8501控制器；

所述的压力传感器29为市售产品，如南京宏沐科技有限公司的HM10高精度压力传感器；

所述的测压器为市售产品，如西安德威科仪表公司的CYY4－GN微型压力传感器；

所述的开关继电器为市售产品，如上海前卫爱福蒙的小型固态直流继电器ISSR－40DA。

本实用新型的使用情况是：

将第一吸入口6、第二吸入口6a没入待抽送流体中，同时第一排出口5和第二排出口5a的输出端连接两支管道，并最终将两支管道连接在一起作为待抽送流体的排出管，并设定输送压力范围，打开电源，此时所有开关继电器均处于断开状态，因为活塞2没有运动，所以测压器17～测压器21测到的压力相同，为电磁泵的开机状态，则控制器28控制开关继电器22闭合、开关继电器23闭合、开关继电器25闭合，于是电磁线圈11、电磁线圈12共同形成了一个与活塞2磁极相同的磁场，而且磁极距离与活塞2的磁极距离相同，电磁线圈14也形成一个与活塞2磁极相同的磁场。

第一种情况：假定活塞2处于电磁线圈11、电磁线圈12处，则电磁线圈11、电磁线圈12共同形成的磁场对活塞2是斥力，电磁线圈14形成的磁场对活塞2的磁场是引力，那么活塞2就会向着电磁线圈16一端移动，对电磁线圈16一端的流体是一种推力，对另一端的流体就是一种引力，于是第一单向阀7a、第二单向阀8打开，第二单向阀8a、第一单向阀7关闭，流体从第一吸入口6吸入，从第二排出口5a排出，当活塞2运动到电磁线圈12、电磁线圈13处时，测压孔17就由被活塞2覆盖状态到露出状态，于是测压孔17处就测到负压并将信息传递给控制器28，然后控制器28指令开关继电器22、开关继电器25断开，开关继电器24、开关继电器26闭合，于是电磁线圈12、电磁线圈13共同形成一个与活塞2磁极相同的磁场，此时活塞2两端与电磁线圈12、电磁线圈13间距最远的两端齐平，于是电磁线圈12、电磁线圈13形成的磁场对活塞2是斥力，电磁线圈26形成的磁场对活塞2是引力，使活塞2继续向电磁线圈16的方向运动。当测压孔17和测压孔18同时测得负压时，说明活塞2是由电磁线圈11端向电磁线圈16端运动且位置正在经过电磁线圈13、电磁线圈14平行位置，则控制器28使开关继电器23、开关继电器26断开，开关继电器25、开关继电器27闭合，于是活塞2被电磁线圈13、电磁线圈14形成的磁场推送，被电磁线圈16形成的磁场吸引，继续向电磁线圈16端运动，当测压器17和测压器20同时测得负压时，说明活塞2运动到了电磁线圈16的一端，此时控制器28控制开关继电器27、开关继电器26、开关继电器24闭合，其他开关继电器均断开，此时活塞2受到电磁线圈15、电磁线圈16共同形成磁场的斥力，受到电磁线圈13形成磁场的引力，就会向电磁线圈11的一端运动，则第一单向阀7a、第二单向阀8闭合，第二单向阀8a、第一单向阀7打开，流体从第二吸入口6a吸入，从第一排出口5排出，泵体1内电磁线圈16一端形成负压，其后控制器28对开关继电器22～开关继电器27的控制模式与活塞2从电磁线圈11端向电磁线圈16端运动时的控制模式对称相仿，工作中，压力传感器29检测第二排出口5a最大压力，如果第二排出口5a最大压力小于设定输送压力的最小值，则控制器28增大输入功率，使电磁线圈产生的磁场增强，与活塞2磁场作用力增大，活塞2运动加快，增加流体排出压力，反之，如果压力传感器29测出出口5a处最大压力大于设定输送压力的最大值，则控制器28减小输入功率，使电磁线圈产生的磁场减弱，与活塞2磁场作用力减小，活塞2运动减慢，减小流体排出压力。

第二种情况：假定活塞2的两端不与电磁线圈11、电磁线圈12最远两端齐平时，则测压器17～测压器21仍然压力相等，然后控制器28控制开关继电器22、开关继电器25断开，开关继电器24、开关继电器26闭合，如果活塞2的两端与电磁线圈11、电磁线圈12最远两端齐平，则活塞将向电磁线圈16一端运动，出现与第一种情况相同的状态，电磁泵开机成功，正常运行，如果测压器17～测压器21压力仍然相同，则控制器28继续控制开关继电器的断开与闭合使电磁线圈形成的磁场向电磁线圈16方向平行移动，总有一个情况使某组电磁线圈产生的磁场与活塞2的磁场作用力使活塞2运动，使某个测压器测出负压，使电磁泵开机成功。

第三种情况：如果直到开关继电器26、开关继电器27、开关继电器24闭合，其他继电器均断开情况下仍然没有任何一个测压器测出负压，说明所有电磁线圈的磁场均不能使活塞2运动，有可能出现了故障，则控制器28断开所有开关继电器，发出警报，提示操作人员进行维修。

由上述可以清楚的看出，本实用新型结构新颖独特，简单合理，可以根据应用情况增加电磁线圈组数，可以根据用户需求控制缸体的长度，控制器芯片只需要简单逻辑程序即可完成功能设定与运行控制，长的缸体使活塞减小了频繁的往返运动，大大减小了活塞往复运动中自身动能消耗的能源，活塞在缸体中受力持续均匀，运动速率易于控制，能够较好的定量输出流体，流量流速稳定可控，可自动调节输出压力与扬程，适用于多种流体的输送，不需要顾虑空转、气缚、气蚀等困扰流体输送设备的觉问题，实现对流体的安全输送，易于操作，寿命长，使用方便，效果好，是液体输送设备上的创新，有良好的社会和经济效益。

Claims (6)

1.一种可调压多级直流长缸体电磁泵，包括泵体、活塞和控制部分，其特征在于，泵体(1)为柱状中空结构，泵体(1)两端分别设置有内外贯通的两组管道，分别为一侧的第一排出口(5)、第一吸入口(6)和另一侧的第二排出口(5a)、第二吸入口(6a)，第一排出口(5)和第二排出口(5a)内分别设置有外开的第一单向阀(7、7a)，第一吸入口(6)和第二吸入口(6a)内分别设置有内开的第二单向阀(8、8a)，泵体(1)外部缠绕有6个相间设置的电磁线圈，每个电磁线圈均设置有首尾两个抽头，两两电磁线圈之间开有测压孔，每个测压孔上均设置有一一对应的测压器，两组管道之间在泵体内设置有沿泵体内腔左右滑动的活塞(2)，活塞(2)是由强导磁材料制成的塞筒(4)和永磁材料制成的磁板(3)构成的一体结构，塞筒(4)与泵体同轴设置在泵体内，沿泵体轴向左右滑动，磁板(3)呈与塞筒(4)轴线垂直设置在塞筒内，控制部分包括控制器(28)、压力传感器(29)和与各电磁线圈一一对应的开关继电器，压力传感器(29)设置在第一排出口(5)或第二排出口(5a)上，电源的两电极线(30、31)连接在控制器(28)的电源输入端，各个电磁线圈一相同侧的抽头均与控制器电源输出端的一个电极相连，另一个相同侧的抽头分别通过一一对应的开关继电器与控制器电源输出端的另一个电极相连，各个开关继电器的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，控制器的信号输入端分别与压力传感器(29)和各测压器相连，构成自动控制结构。

2.根据权利要求1所述的可调压多级直流长缸体电磁泵，其特征在于，所述的第一排出口(5)和第二排出口(5a)伸入泵体内，伸入部分的第一排出口侧壁上设置有第一辅排孔(9)，伸入部分的第二排出口侧壁上设置有第二辅排孔(9a)。

3.根据权利要求1所述的可调压多级直流长缸体电磁泵，其特征在于，所述的塞筒(4)外壁与泵体内壁之间设置有密封圈(10)。

4.根据权利要求1所述的可调压多级直流长缸体电磁泵，其特征在于，各个电磁线圈绕线方向一致。

5.根据权利要求1所述的可调压多级直流长缸体电磁泵，其特征在于，所述的塞筒(4)的长度等于相邻两个电磁线圈最远端之间的间距。

6.根据权利要求1所述的可调压多级直流长缸体电磁泵，其特征在于，所述的与活塞2的N磁极方向在同一个方向的电磁线圈抽头连接控制器电源输出端的负极，与活塞2的S磁极方向在同一个方向的电磁线圈抽头连接控制器电源输出端的正极。