SU1701979A1

SU1701979A1 - Piston pump

Info

Publication number: SU1701979A1
Application number: SU894679250A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Булавин; Иван Иванович Гуров
Original assignee: Воронежский инженерно-строительный институт
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к насосострое- нию и может быть использовано в насосах с регулируемой производительностью в различных отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение стабилизации и надежности в работе, а также экономи электроэнергии В поршневом насосе с электромагнитным приводом используютс дополнительные витки 17 и 18, расположенные по торцам катушки 8 индуктивности, разделительные диоды 19 и 20, согласующие элементы 21 и 22 и элементы 23 и 24 совпадени . При этом витки 17 и 18 первыми выводами св заны соответственно с первым и вторым входами, катушки 8 и одновременно между собой через диоды 19 и 20, а далее с первыми входами элементов 21 и 22. Вторые выводы витков 17 и 18 соединены с вторыми входами элементов 21 и 22, инверсные выходы которых св заны с первыми входами элементов 23 и 24. При вхождении во врем работы кор 6 в зону витков 17 и 18 на выходах соответствующих элементов 23 и 24, св занных с входами оптро- нов 12 и 13 усилител релейного действи , исчезает сигнал управлени Движение кор 6 прекращаетс , чем устран етс его ударное воздействие на торцы корпуса 3 ил (ЛThe invention relates to pumping engineering and can be used in pumps with adjustable capacity in various industries. The purpose of the invention is to increase stabilization and reliability in operation, as well as to save energy. In an electromagnetic drive piston pump, additional turns 17 and 18 are used, located on the ends of inductor coil 8, separation diodes 19 and 20, matching elements 21 and 22 and elements 23 and 24 match. In this case, the coils 17 and 18 are connected to the first and second inputs, coils 8, respectively, and simultaneously to each other via diodes 19 and 20, and then to the first inputs of elements 21 and 22. The second terminals of turns 17 and 18 are connected to the second inputs of elements 21 and 22, the inverse outputs of which are associated with the first inputs of elements 23 and 24. When the core 6 comes into operation, it turns into the area of turns 17 and 18 at the outputs of the corresponding elements 23 and 24 associated with the inputs of the optron 12 and 13 of the relay amplifier action, the control signal disappears. is than it is avoided the impact force at the ends of the housing 3 yl (N

Description

2 J 4 52 J 4 5

2626

-27-27

Л § 1 8 КL § 1 8 K

Изобретение относитс к насосостроению, а именно к поршневым насосам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл перекачивани жидкостей .The invention relates to a pump manufacturing industry, namely to an electromagnetic driven piston pump, and can be used in various industries for pumping liquids.

Целью изобретени вл етс повышение стабильности и надежности в работе и снижение энергопотреблени The aim of the invention is to increase stability and reliability in operation and reduce energy consumption.

На фиг 1 изображена схема поршневого насоса с электромагнитным приводом, на фиг 2 - диаграмма сигналов на выходе формировател пр моугольных импульсов , на фиг 3 - диаграмма выходного напр жени на выходе усилител релейно- iо действи Fig. 1 shows a diagram of a piston pump with an electromagnetic drive, Fig. 2 is a diagram of the signals at the output of a square pulse shaper, Fig. 3 is a diagram of the output voltage at the output of the relay-i amplifier.

Насос содержит корпус 1, установленный в цилиндре 2 с образованием рабочей камеры 3, поршень 4 со штоком 5, жестко св занным с корем 6, выполненным в виде набора ориентированных в одну сторон дисков посто нных магнитов 7 и размещенным внутри установленной в корпусе 1 катушки 8 индуктивности, подключенной одним ш своих выводов 9 к источнику 10 питани посто нного тока Насос снабжен выходным усилителем 1 1 релейного действи с несимметричным бипол рным выходом.выполненным в виде дву х тиристорных оптронов 12 и 13 и инверсного элемента НЕ 14 и подключенным к выходу цепи последовательно установленных задатчика 15 продолжительности импульсов и формировател 16 пр моугольных импульсов Катушка 8 индуктивности имеет на своих торцах дополнительные витки 17 и 18, а насос снабжен также двум разделительными диодами 19 и 20, двум согласующими по напр жению элементами 21 и 22 и элементами И 23 и 24, причем каждый и дополнительных витков 17 и 18 одним и своих выводов св зан соответственно с одним из выводов 9 и 25 8 индуктивности, а другим выводом 2Ь и 27 - с одним из входов соответствующею согласующего элемента 21 и 22, вторые входы которых соединены с общей точкой 28 подключени диодов 19 и 20, включенных встречно между общими выводами 9 и 25 катушки 8 индуктивности и дополнительных витков 17 и 18 При этом выходы 29 и 30 согласующих элементов 21 и 22 подключены к одном) из входов соответствующего элемента И 23 и 24, выходы 31 и 32 которых подключе ны к входу соответствующего оптрона 12 и 13, а второй вход элемента И 23 под ключей к выходу формировател 16 и входу элемента НЕ 14 и другого элемента И 24 к выходу элемента НЕ 14The pump comprises a housing 1 mounted in a cylinder 2 with the formation of a working chamber 3, a piston 4 with a rod 5 rigidly connected to a core 6 made as a set of permanent magnet disks 7 oriented to one side and placed inside a coil 8 mounted in housing 1 an inductance connected by one pin of its terminals 9 to a source of direct current power supply 10. The pump is equipped with an output amplifier 1 1 of relay action with an asymmetrical bipolar output. performed in the form of two thyristor optrons 12 and 13 and an inverse element HE 14 and under Connected to the output of the series of successively set unit 15, the pulse duration and the driver, 16 rectangular pulses. Inductance coil 8 has additional coils 17 and 18 at its ends, and the pump is also equipped with two separation diodes 19 and 20, two voltage matching elements 21 and 22 and And 23 and 24 elements, each with additional turns 17 and 18 being connected to one of its conclusions, respectively, with one of the inductance terminals 9 and 25 8, and the other with 2b and 27 outputs - with one of the inputs of the corresponding matching elements 21 and 22, the second inputs of which are connected to common point 28 connecting diodes 19 and 20, connected oppositely between common terminals 9 and 25 of inductor 8 and additional turns 17 and 18. At the same time, outputs 29 and 30 of matching elements 21 and 22 are connected to one ) from the inputs of the corresponding element And 23 and 24, the outputs 31 and 32 of which are connected to the input of the corresponding optocoupler 12 and 13, and the second input of the element And 23 under the keys to the output of the driver 16 and the input of the element HE 14 and another element 24 to the output of the element NOT 14

Насос работает следующим образомThe pump works as follows

На выходе формировател 16 пр мо)голь- ных импульсов формируютс сигналы напр жени пр моугольной формы (фиг 2) продолжительностью tu. задаваемой задатчиAt the output of the shaper 16 of straight arc pulses, square wave voltage signals (Fig. 2) are generated for a duration of tu. asked tasks

ком 15 продолжительности импульсов. Эти сигналы усиливаютс выходным усилителем 11 релейного действи . При наличии сигнала на выходе формировател 16 срабачывает тиристорный оптрон 12 усилител II и через него на вход 25 катушки 8 индуктивности подаетс от источника 10 питани напр жение Up одной пол рности (фиг 3) Катушкой 8 индуктивности возбуждаетс магнитный поток, взаимодейству0 ющий с магнитным потоком кор 6 При этом происходит перемещение кор 6 в катушке 8 индуктивности и поршень 4 совершает рабочий ход, вытесн перекачиваемую жидкость из цилиндра 2 к потре5 бителюcom 15 pulse duration. These signals are amplified by the output amplifier 11 of the relay action. In the presence of a signal at the output of the driver 16, the thyristor optocoupler 12 of amplifier II is fired, and through it to the input 25 of the inductor 8, the voltage Up of one polarity is supplied from the power supply 10 (FIG. 3) 6 When this happens, the movement of the core 6 in the coil 8 of the inductance occurs and the piston 4 makes a working stroke, displacing the pumped liquid from the cylinder 2 to the consumer

При отсутствии импульса на выходе формировател 16 пр моугольных импульсов срабатывает через инверсный элемент НЕ 14 оптрон 13 и на вход 25 катушки 8 индуктивности от источника 10 питани подает с напр жение U другой пол рности (фиг 3) Катушкой 8 индуктивности возбуждаетс магнитный поток обратного направлени , который взаимодействует с магнитным потоком кор 6 и вызывает егоIn the absence of a pulse, the output of the rectangular pulse shaper 16 is triggered through the inverse element HE 14 of the optocoupler 13 and supplies the input 25 of the inductor 8 from the power source 10 with the voltage U of a different polarity (Fig. 3). The magnetic flux of the opposite direction is excited by the inductor 8, which interacts with the magnetic flux cor 6 and causes it

5 движение в обратном направлении Поршень 4, соверша обратный ход, всасывает перекачиваемую жидкость в рабочую камеру 3 В св зи с тем, что усилие рабочего хода поршн 4 значительно больше усили обратного хода, то дл выполнени обрат0 ного хода поршн 4 на катушку 3 индуктивности от источника 10 питани через оптрон 13 подаетс пониженное напр жение (фиг 3), что обеспечивает существенную экономию электроэнергии5 moving in the opposite direction The piston 4, making a return stroke, sucks the pumped liquid into the working chamber 3 V because the force of the working stroke of the piston 4 is significantly greater than the force of the return stroke, then to reverse the piston 4 to the inductor 3 The power supply 10 is supplied with a reduced voltage through the optocoupler 13 (FIG. 3), which provides significant energy savings.

Регулирование производительности на5 coca за счет изменени длины хода порш н 4 осуществл етс изменением продолжительности импульсов с помощью задатчика 15 продолжительности импульсовCapacity adjustment on 5 coca by changing the stroke length of the piston n 4 is carried out by changing the duration of the pulses using the unit 15 of the duration of the pulses

Дл ограничени возможных перемеще0 ний кор 6 за пределы его допустимого хода в катушке 8 индуктивности и исключени его ударных воздействий на корпус I при неправильно заданной продолжитель ности импульсов или из-за изменени состава перекачиваемой жидкости служат до5 полни гельные витки 17 и 18 Например, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкости усилие сопротивлени ходу поршн 4 уменьшаетс , и жестко св занный с порш нем 4 корь 6 входит в зоны дополнительных витков 17 и 18 и создает в них ЭЛСTo limit the possible movements of the core 6 beyond its permissible stroke in the coil 8 of the inductance and exclude its impact on the case I with an incorrectly specified duration of pulses or due to a change in the composition of the pumped liquid, 5 full turns 17 and 18 are used. For example, when reducing the density of the pumped liquid the force of resistance to the movement of the piston 4 is reduced, and the measles 6 rigidly connected with the piston 4 enters the zones of the additional turns 17 and 18 and creates in them an ELS

0 Из витков 17 ЭДС через разделительный диод 19 и согласующий элемент 22 преобразовываетс и поступает в виде инверсного сигнала на вход элемента И 23 На выходе элемента И 23 исчезает сигнал, поступающий на вход оптрона 12, который закрываетс и обесточивает катушку 8 индуктивности (на фиг 3 Дч, показано штриховой линией) Движение кор 6 и поршн 4 прекращаетс Аналогично предыдущему ЭДС из витков 18 через разделительный диод 20 поступает на согласующий элемент 21 и далее через элемент И 24 поступает на вход оптрона 13, который закрываетс и обесточивает катушку 8 индуктивности, и движение кор 6 с поршнем 4 также прекращаетс (на фиг. 3 tr.-).0 From the coils 17 of the EMF through the separation diode 19 and the matching element 22 is converted and supplied as an inverse signal to the input element AND 23 At the output of the element 23, the signal to the input of the optocoupler 12 disappears, which closes and de-energizes the inductor 8 (inductor) 8 (FIG. 3 DC, shown by the dashed line). The movement of the core 6 and the piston 4 stops. Similarly to the previous one, the EMF from the coils 18 through the separating diode 20 enters the matching element 21 and further through the AND 24 element enters the input of the optocoupler 13, which is closed and dead. AET inductance coil 8, and the movement of the armature 6 with plunger 4 is also stopped (FIG. 3 tr.-).

Изобретение повышает стабильность и надежность насоса в работе и снижает его энергопотребление.The invention improves the stability and reliability of the pump in operation and reduces its energy consumption.

Claims

Invention Formula

A piston pump with an electromagnetic drive, comprising a housing with a cylinder, mounted in the cylinder of the housing with the formation of a working chamber; a piston with a rod rigidly connected to a crust made as a set of one-way oriented disks of permanent magnets and placed inside an inductance coil mounted in the housing; connected by one of its terminals to a DC power supply, an amplifier of relay action with an unbalanced bipolar output, made in the form of two thyristor optocouplers and an inverse NOT element

and connected to the output of a series of successively set pulse width setting devices and square pulse forming units, characterized in

that, in order to increase stability and reliability in operation and reduce energy consumption, the inductor is equipped with additional coils located at its ends, and the pump is additionally equipped with two separating diodes, two voltage matching elements and two elements AND, each additional turn of one of its own pins is connected to one of the terminals of the inductor, and the other to one

from the inputs of the corresponding matching element, the second inputs of which are connected to the common connection point of the diodes connected oppositely between the common leads of the inductor and the additional turns, the outputs of the matching elements are connected to one of the inputs of the corresponding element And, the outputs of which are connected to the input of the corresponding optocoupler, and the second input of one of the AND elements is connected to the output of the shaper and the input of the element NOT and the other element AND to the output of the element NO.

and

H

(Rig. G

t