小型變流量電磁泵的製作方法

2023-09-18 21:54:00

專利名稱：小型變流量電磁泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵，特別涉及一種小型變流量電磁泵。
背景技術：
現有的小流量泵是使用電動機或其它機械帶動齒輪或曲柄連杆機構的驅動形式，其流量是固定的，無法調節，另外，其整體體積大，結構複雜，導致製造成本高，使用範圍受到限制。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種流量可無級調節的體積小、結構簡單、緊湊的小型變流量電磁泵。
本實用新型是由缸筒、柱塞、出口閥、進口閥、進口閥導向座、出口閥導向座、柱塞復位彈簧、線圈骨架、線圈、上、下端蓋、密封墊片、閥門復位彈簧及外設電源頻率調節裝置構成，其中，缸筒的上、下端以上、下端蓋封蓋，缸筒的外周套設線圈骨架，線圈骨架的周面纏有線圈，柱塞滑設在缸筒內，柱塞內心設有可使液體流過的通孔，其進口端設有進口閥導向座，該進口閥導向座設有導向孔，進口閥的導向柱位於該導向孔內，閥門復位彈簧套在進口閥的導向柱上，並位於進口閥與進口閥導向座之間，進口閥封堵在進口，柱塞的出口端的端部設有出口閥導向座，該出口閥導向座設有導向孔，柱塞出口端由出口閥封堵，該出口閥的導向柱滑設在上端的出口閥導向座的導向孔內，該導向柱上套設閥門復位彈簧，柱塞的頂端與上端蓋的內面之間設置柱塞復位彈簧，上端蓋設有出口。
本實用新型的工作原理是，在線圈中通入脈動電源後，線圈內產生磁場，直接利用泵的電磁線圈產生的電磁力驅動具有單向閥的柱塞做往復直線運動來輸出液體，省去了電動機等動力機械，體積小，液體流量可無級調節。


圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
圖2、圖3為本實用新型的工作原理圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型是由缸筒3、柱塞12、出口閥6、進口閥1、進口閥導向座14、出口閥導向座8、柱塞復位彈簧9、線圈骨架4、線圈5、上、下端蓋10、2、密封墊片11、閥門復位彈簧13及外設的頻率調節裝置構成，其中，缸筒3的上、下端以上、下端蓋10、2封蓋，缸筒3的外周套設線圈骨架4，線圈骨架4的周面纏有線圈5，柱塞12滑設在缸筒3內，柱塞12內心設有可使液體流過的通孔15，其進口端設有進口閥導向座14，該進口閥導向座14設有導向孔141，進口閥1的導向柱111位於該導向孔141內，閥門復位彈簧13套在進口閥1的導向柱111上，並位於進口閥1與進口閥導向座14之間，進口閥1封堵在進口16，柱塞12的出口端17的端部設有出口閥導向座8，該出口閥導向座8設有導向孔81，柱塞12出口端17由出口閥6封堵，該出口閥6的導向柱61滑設在上端的出口閥導向座8的導向孔81內，該導向柱61上套設閥門復位彈簧13，柱塞12的頂端與上端蓋10的內面之間設置柱塞復位彈簧9，上端蓋10設有出口18。
請參閱圖2、圖3配合圖1所示，本實用新型的工作原理及過程如下本實用新型在電磁線圈5中通入脈動電源後，線圈5內產生磁場，直接利用泵的電磁線圈5產生的電磁力驅動具有單向閥的柱塞12做往復直線運動來輸出液體。當電磁泵的電磁線圈5未通電時，柱塞12在柱塞復位彈簧9的作用下，處於缸筒3的下端，即在缸筒3的軸向上，柱塞12的中心位置偏離電磁線圈5的中心位置一個距離。當電磁線圈5中通入脈動固定頻率的電源時，由於電磁感應將在電磁線圈5中產生磁場，而置於線圈5磁場中的柱塞12是由導磁物質構成的，並且它偏離電磁線圈5的中心位置，因此受到向上的電磁吸力，此電磁吸力大於柱塞復位彈簧9施加的向下作用力，此時柱塞12克服彈簧9的作用力向上作加速運動；當柱塞12所受向上的電磁吸力達到與柱塞復位彈簧9施加的向下彈簧力時，柱塞12所受外力為零，但是由於慣性，柱塞12繼續向上運動，當速度為零時，柱塞12處於向上運動的極限位置。在柱塞12向上運動過程中，由缸筒3的上部和柱塞12形成的上腔體的容積減少，在壓力差的作用下，出口閥6關閉；由缸筒3下部和柱塞12形成的下腔體的容積增大，腔內形成負壓，腔外的液體在大氣壓力的作用下將進口閥1打開，並克服吸水管路和進口閥1的阻力進入到下腔體內，這就是吸入液體的過程，如圖2所示。
當柱塞12處於向上運動的極限位置時，柱塞12所受的柱塞復位彈簧9的作用力方向是向下的，柱塞12此時開始向下做加速運動，速度為零時處於下極限位置。在柱塞12向下運動過程中，下腔體的液體被擠壓，壓力升高，進口閥1關閉，進而將出口閥6頂開，下腔體中的液體被排到上腔體中，如圖3所示。當柱塞12再向上運動時，此時出口閥6關閉，進口閥1打開，上腔體中的液體被壓縮，容積變小，壓力升高，上腔體中的液體被排出泵外，這就是排出液體的過程。同時下腔體吸入液體，柱塞12在缸筒3內作上下往復直線運動，如此反覆不斷地吸入和排出液體。
電磁泵流量調節控制原理電磁泵的流量Q取決於兩個因素一個因素是柱塞往復運動頻率f；另一個因素是柱塞每一次往復行程中所排出的液體的體積V，而每次所排出液體的體積是由柱塞的直徑D和行程長度L來決定的。
用公式表示為Q＝60fV＝0.015πD2Lf式中 Q——泵輸出的流量，單位為ml/min；f——柱塞往復運動頻率，單位為l/s；V—每次排出的液體體積，單位為ml；D——柱塞的直徑，單位為mm；L——柱塞往復運動行程長度，單位為mm。
對於結構已確定的電磁泵而言，柱塞的直徑D為一確定的常數，因此要想調節流量Q，只能通過調節行程長度L和柱塞的往復運動頻率f。根據電磁泵數學模型可知，柱塞的往復運動頻率就等於周期性激振力(電磁吸力)的頻率，電磁吸力的頻率取決於供電電源的頻率，因此可用外設的電源頻率調節裝置通過調節供電電源的頻率，改變泵輸出的流量Q，由於供電電源的頻率易於實現連續調節，所以泵的流量Q可以達到無級調節。
依據共振原理，對於柱塞彈簧系統而言，當外界激振力的頻率等於柱塞彈簧系統的固有頻率時，產生共振，由於是有阻尼的系統，此時柱塞的往復運動行程最大，泵輸出的流量最多，電磁泵效率最高。
本實用新型可視作小流量泵內涵上的機電一體化技術的革新，因為它不再使用電動機帶動齒輪或曲柄連杆機構的驅動形式，而是直接利用通電螺線管中產生的電磁力來驅動柱塞做往復直線運動，輸出一定流量和壓力的液體，所以它與其它傳統泵相比具有結構簡單、緊湊，體積小等特點；同時該電磁泵更重要的特點是可以通過改變供電電源頻率來實現泵輸出流量的無級調節，便於自動控制泵的變流量輸出，這就更加擴大了該電磁泵的應用範圍。
權利要求1.一種小型變流量電磁泵，其特徵在於其是由缸筒(3)、柱塞(12)、出口閥(6)、進口閥(1)、進口閥導向座(14)、出口閥導向座(8)、柱塞復位彈簧(9)、線圈骨架(4)、線圈(5)、上、下端蓋(10)、(2)、密封墊片(11)、閥門復位彈簧(13)及外設的頻率調節裝置構成，其中，缸筒(3)的上、下端以上、下端蓋(10)、(2)封蓋，缸筒(3)的外周套設線圈骨架(4)，線圈骨架(4)的周面纏有線圈(5)，柱塞(12)滑設在缸筒(3)內，柱塞(12)內心設有可使液體流過的通孔(15)，其進口端設有進口閥導向座(14)，該進口閥導向座(14)設有導向孔(141)，進口閥(1)的導向柱(111)位於該導向孔(141)內，閥門復位彈簧(13)套在進口閥(1)的導向柱(111)上，並位於進口閥(1)與進口閥導向座(14)之間，進口閥(1)封堵在進口(16)，柱塞(12)的出口端(17)的端部設有出口閥導向座(8)，該出口閥導向座(8)設有導向孔(81)，柱塞(12)出口端(17)由出口閥(6)封堵，該出口閥(6)的導向柱(61)滑設在上端的出口閥導向座(8)的導向孔(81)內，該導向柱(61)上套設閥門復位彈簧(13)，柱塞(12)的頂端與上端蓋(10)的內面之間設置柱塞復位彈簧(9)，上端蓋(10)設有出口(18)。
專利摘要本實用新型公開了一種小型變流量電磁泵，其是由缸筒3、柱塞12、出口閥6、進口閥1、進口閥導向座14、出口閥導向座8、柱塞復位彈簧9、線圈骨架4、線圈5、上、下端蓋10、2、密封墊片11、閥門復位彈簧13及外設的頻率調節裝置構成，其中，缸筒3的上、下端以上、下端蓋10、2封蓋，缸筒3的外周套設線圈骨架4，線圈骨架4的周面纏有線圈5，柱塞12滑設在缸筒3內，本實用新型在線圈5中通入脈動電源後，線圈5內產生磁場，直接利用泵的電磁線圈產生的電磁力驅動具有單向閥的柱塞12做往復直線運動來輸出液體，省去了電動機等動力機械，體積小，液體流量可無級調節。
文檔編號F04B17/03GK2653168SQ0325199
公開日2004年11月3日 申請日期2003年7月21日 優先權日2003年7月21日
發明者王佔禮, 陳殿生, 呂天山 申請人:長春工業大學