RU2052157C1

RU2052157C1 - Piston pump with electrodynamic drive

Info

Publication number: RU2052157C1
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Стрюк; Сергей Алексеевич Безъязыков; Иван Яковлевич Шестаков; Олег Леонидович Шелковский
Original assignee: Александр Иванович Стрюк; Сергей Алексеевич Безъязыков; Иван Яковлевич Шестаков; Олег Леонидович Шелковский
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: piston and cylinder form working chamber which is connected with intake and delivery mains by means of suction and discharge valves. Coil is connected to current source. Magnetic circuit consists of two parts with permanent magnet in between them. Piston is formed by projection of lower magnetic circuit; upper magnetic circuit is provided with hole for passage of piston and mounting of cylinder in spaced relation for reciprocating. Fitted on outer surface of cylinder is coil. Current source is alternating. Valves are fitted in lower magnetic circuit. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике машиностроения, в частности к насосостроению. The invention relates to engineering, in particular to pump engineering.

Известны поршневые насосы с приводом от электродвигателя, включающие кривошипно-шатунный механизм [1] Наличие кривошипно-шатунного механизма усложняет конструкцию, увеличивает массу и габариты насоса. Known piston pumps driven by an electric motor, including a crank mechanism [1] The presence of a crank mechanism complicates the design, increases the mass and dimensions of the pump.

Известен поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий цилиндр, поршень со штоком, жестко соединенный с якорем, представляющий набор постоянных магнитов в виде дисков, при этом якорь размещен внутри катушки индуктивности [2]
Такие устройства имеют значительные габариты и массу, так как насос и привод выполнены самостоятельными узлами. Большая масса движущихся частей (поршень, шток, постоянный магнит) приводит к потерям энергии на преодоление инерционных сил.Known piston pump with an electromagnetic drive, containing a cylinder, a piston with a rod, rigidly connected to the armature, representing a set of permanent magnets in the form of disks, while the armature is placed inside the inductor [2]
Such devices have significant dimensions and weight, since the pump and drive are made independent units. A large mass of moving parts (piston, rod, permanent magnet) leads to energy losses due to overcoming inertial forces.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов насоса. The objective of the invention is to simplify the design, reducing the weight and dimensions of the pump.

Задача решается тем, что магнитопровод выполнен из двух частей, между которыми установлен постоянный магнит, при этом поршень образован выступом нижнего магнитопровода, в верхнем магнитопроводе выполнено отверстие для прохода поршня и установки с зазором с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндра, на внешней поверхности которого установлена катушка тока, источник тока которой выполнен переменным, а клапаны установлены в нижнем магнитопроводе. Поршень с цилиндром образуют рабочую камеру, соединенную через всасывающий и нагнетательный клапаны с приемной и нагнетательной магистралями, катушка подключена к источнику тока. The problem is solved in that the magnetic circuit is made of two parts, between which a permanent magnet is installed, while the piston is formed by the protrusion of the lower magnetic circuit, an opening is made in the upper magnetic circuit for the passage of the piston and installation with a gap with the possibility of reciprocating movement of the cylinder, on the outer surface of which is installed a current coil, the current source of which is made variable, and the valves are installed in the lower magnetic circuit. A piston with a cylinder forms a working chamber connected through a suction and discharge valves to the intake and discharge lines, the coil is connected to a current source.

Совмещение электродинамического привода с насосом путем использования выступающей части нижнего магнитопровода в качестве неподвижного поршня, а корпуса катушки в качестве подвижного цилиндра и установка клапана, в нижнем магнитопроводе позволяет упростить конструкцию, уменьшить габариты и массу насоса. За счет снижения массы движущихся частей уменьшаются потери на преодоление инерционных сил, увеличиваются скорости движения цилиндра, а следовательно возрастает частота возвpатно-поступательного перемещения. Это приводит к увеличению мощности насоса без увеличения его габаритов, так как мощность пропорциональна квадрату частотных колебаний. The combination of the electrodynamic drive with the pump by using the protruding part of the lower magnetic circuit as a fixed piston, and the coil housing as a movable cylinder and the installation of a valve in the lower magnetic circuit simplifies the design, reduces the dimensions and weight of the pump. By reducing the mass of the moving parts, the loss of overcoming inertial forces is reduced, the speed of the cylinder increases, and therefore the frequency of the reciprocating movement increases. This leads to an increase in the power of the pump without increasing its dimensions, since the power is proportional to the square of the frequency oscillations.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом. The proposed device is illustrated in the drawing.

Поршневой насос с электродинамическим приводом содержит катушку 1, постоянный магнит 2, рабочую камеру 3, соединенные через всасывающий и нагнетательный клапаны 4,5 с приемной и нагнетательными магистралями. Поршень образован выступом нижнего магнитопровода 6. В верхнем магнитопроводе 7 выполнено отверстие для прохода поршня установки с зазором с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндра 8, на внешней стороне которого установлена катушка 1. На верхний магнитопровод 7 установлен конечный выключатель 9. Нижний магнитопровод снабжен амортизатором 10. Источник тока для питания катушки 1 выполнен переменным (не показан). The piston pump with an electrodynamic drive contains a coil 1, a permanent magnet 2, a working chamber 3, connected through a suction and discharge valves 4,5 with the receiving and discharge lines. The piston is formed by the protrusion of the lower magnetic circuit 6. In the upper magnetic circuit 7 a hole is made for the piston of the installation with a clearance with the possibility of reciprocating movement of the cylinder 8, on the outside of which a coil 1 is installed. An end switch 9 is installed on the upper magnetic circuit 7. The lower magnetic circuit is equipped with a shock absorber 10 The current source for powering the coil 1 is made variable (not shown).

Поршневой насос работает следующим образом. The piston pump operates as follows.

На катушку 1 от источника тока подается переменное напряжение частотой, например, 50 Гц. Электромагнитная сила, действующая на катушку, меняет свое направление на противоположное с частотой переменного тока. При движении цилиндра 8 вверх открывается клапан 4, происходит заполнение рабочей камеры 3 жидкостью. При движении цилиндра 8 вниз жидкость из рабочей камеры 3 вытесняется через клапан 5 в нагнетательную магистраль. An alternating voltage with a frequency of, for example, 50 Hz is supplied to the coil 1 from a current source. The electromagnetic force acting on the coil changes its direction to the opposite with the frequency of the alternating current. When the cylinder 8 moves upward, the valve 4 opens, the working chamber 3 is filled with liquid. When the cylinder 8 moves downward, the liquid from the working chamber 3 is displaced through the valve 5 into the discharge line.

Регулирование производительности насоса осуществляется изменением амплитуды или частоты напряжения, подаваемого на катушку 1. Амортизатор 10 служит для уменьшения динамических нагрузок, действующих на цилиндр 8. Конечный выключатель 9 необходим для отключения катушки 1 от источника переменного тока в случае ее выхода из отверстия верхнего магнитопровода 7. The performance of the pump is controlled by changing the amplitude or frequency of the voltage supplied to the coil 1. The shock absorber 10 serves to reduce the dynamic loads acting on the cylinder 8. The limit switch 9 is necessary to disconnect the coil 1 from the AC source in case of its exit from the hole of the upper magnetic circuit 7.

Claims

ELECTRODYNAMIC ACTUATED PISTON PUMP, containing a piston with a cylinder to form a working chamber connected through a suction and discharge valves to a suction and discharge lines, a coil connected to a current source, a magnetic circuit and a permanent magnet, characterized in that the magnetic circuit is made of two parts, between with which a permanent magnet is installed, while the piston is formed by the protrusion of the lower magnetic circuit, an opening is made in the upper magnetic circuit for the passage of the piston and installation with a gap with the possibility of reciprocating movement of the cylinder, on the outer surface of which a coil is installed, the current source of which is made alternating, and the valves are installed in the lower magnetic circuit.