[發明專利]一種雙向電磁隔膜泵

有效

• 申請號: 201310449474.X
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103470481A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 劉厚林;崔建保;談明高;王勇;周孝華;丁劍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 胡玲

技術領域

本發明屬于電磁隔膜泵制造技術領域，特別涉及一種雙向電磁隔膜泵領域。

背景技術

目前的隔膜泵種類可分為以壓縮空氣為動力的氣動隔膜泵、以液壓油介質為動力的液動隔膜泵和以電力為動力的電動隔膜泵。其中氣動隔膜泵和液動隔膜泵需要附帶的空氣壓縮機和液壓泵等裝置，尺寸較大，限定了安裝的空間尺寸；電動隔膜泵可分為電機驅動的隔膜泵和電磁鐵驅動的計量泵，電機驅動的電動隔膜泵結構復雜，機械效率低，且易受電源電壓、頻率的影響，電磁鐵驅動的隔膜泵用電磁鐵取代電機部分，直接輸出直線方向的力，其結構簡單，尺寸小，特別適用于抽送特殊液體，以及作為光伏發電非逆變直流負載。但目前的電磁隔膜泵僅有單泵頭的電磁隔膜計量泵用于計量用途，其流量較小，流量脈動大，限制了電磁隔膜泵的應用范圍。

經檢索，與本發明相關的專利申請有：動圈式電磁隔膜泵公開號：CN2084524U，是單泵頭電磁隔膜泵的改進，特點泵在一定電磁參數下可實現較大功率輸出，實現小型化，節省空間，但是該發明結構將線圈置于隔膜上隨隔膜往復運動，增加線圈及隔膜的設計難度。

電磁隔膜計量泵公開號：CN2818842Y，該專利為一般單泵頭電磁隔膜計量泵，特點是用電磁力驅動，泵結構精簡，體積小，噪音低，使用壽命長，但是仍然存在流量脈動大，流量小的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，電磁隔膜泵流量小、流量脈動大和泵效率低的缺陷，提出一種雙向電磁隔膜泵，這種雙向電磁隔膜泵徑向尺寸小、結構簡單、流量脈動小并且運行效率高。

本發明的技術方案是：一種雙向電磁隔膜泵，包括泵頭、單向閥、隔膜、泵軸、銜鐵、線圈、彈簧、泵殼等基本部件，還包括用于輸入改變線圈電流方向信號的環形永磁鐵和霍爾傳感器。泵頭A、泵頭B、泵殼位于泵頭A和泵頭B組成一個中空的長方體的結構中，中空結構的四角處設有連接泵頭A、泵頭B和泵殼單向閥A、單向閥B、單向閥C、單向閥D，泵殼是由兩個凸體結構組成，一個凸體底部中央設有進口，另一凸體底部中央設有出口，兩凸體結構中間泵軸，隔膜A、隔膜B連接在泵軸兩端，銜鐵A、銜鐵B對稱固定于泵軸上，線圈A、線圈B分別在銜鐵A、銜鐵B與泵殼之間，彈簧A、彈簧B分別連接在泵殼與銜鐵A、銜鐵B上，霍爾傳感器A、霍爾傳感器B不對稱固定于泵殼凸面上，朝向泵軸的方向，環形永磁鐵A、環形永磁鐵B對稱固定于泵軸中部，在霍爾傳感器A、霍爾傳感器B軸向位置之間；線圈A，線圈B為串聯形式，兩端接場效應管組合電路，霍爾傳感器A、霍爾傳感器B接單片機解碼，通過場效應管A、場效應管B、場效應管C、場效應管D控制線圈A，線圈B電流方向，線圈A、線圈B通電產生磁力，驅動銜鐵A、銜鐵B帶動泵軸直線運動，霍爾傳感器A、霍爾傳感器B分別與環形永磁鐵A、環形永磁鐵B感應時線圈通電方向反向，帶動泵軸往復左右吸排液體。

兩側的泵頭及隔膜對稱，銜鐵A、銜鐵B對稱固定于泵軸上，線圈A、線圈B分別套在銜鐵A、銜鐵B外，彈簧A、彈簧B分別連接在泵殼與銜鐵A、銜鐵B上，用于緩沖電磁力帶動銜鐵運動的沖擊。這些元件對稱布置是為了泵軸向兩側運動時使泵軸對稱運動，減小流量脈動。

環形永磁鐵A、環形永磁鐵B呈環形，套在泵軸上，位于泵軸中部，環形永磁鐵寬2～3mm，內外徑差4～5mm，環形永磁鐵A與環形永磁鐵B軸向間距大于25～35mm。這是為了既能使環形電磁鐵提供足夠的磁場，又使兩個環形電磁鐵間不產生干擾。

霍爾傳感器A、霍爾傳感器B對稱固定于泵殼上，朝向泵軸的方向，霍爾傳感器A、霍爾傳感器B分別在環形永磁鐵A、環形永磁鐵B兩側，并與環形永磁鐵A、環形永磁鐵B相距一個沖程的距離。這是為了減小兩霍爾傳感器間干擾，并用于換向。

線圈A，線圈B為串聯形式；環形永磁體隨泵軸運動到霍爾傳感器下方時，霍爾傳感器受之感應，霍爾傳感器A、霍爾傳感器B電壓狀態通過單片機解碼，通過場效應管控制線圈A，線圈B的電流方向，改變電磁力方向，驅動泵軸反向運動。周期往復，帶動泵軸往復左右吸排液體。

本發明的有益效果是：泵頭、隔膜、銜鐵及線圈軸向對稱布置，泵軸受力對稱，結構簡單，維修方便；使用霍爾傳感器與環形永磁鐵感應來改變線圈電流方向，控制簡單可靠；線圈電磁力驅動泵軸雙向運動，兩側泵頭依次吸排液，泵流量提高一倍，且兩泵頭交替吸排液，流量連續，脈動小，泵運行效率高。

附圖說明

圖1為一種雙向電磁隔膜泵結構總圖。

圖2為泵軸示意圖。

圖3為控制電路示意圖。