[發(fā)明專利]一種通過頻率控制柱塞泵方法及柱塞泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310510724.6
• 申請日: 2013-10-27
• 公開（公告）號: CN103557148A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳懷超;路芳
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B17/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過頻率控制柱塞泵方法及柱塞泵，屬于柱塞泵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的變量柱塞泵通常是通過改變斜盤或缸體傾角的方式來實現(xiàn)流量變化的，主要應(yīng)用于高壓大流量的液壓泵，這種通過改變斜盤或缸體傾角進(jìn)行流量控制的柱塞泵結(jié)構(gòu)一般都較復(fù)雜，控制起來也較麻煩。所以對應(yīng)一些小排量泵，如仍采用上述通過改變斜盤或缸體傾角的方式來實現(xiàn)流量變化，不但制作起來比較麻煩，而且制成成本也很高，體積也無法進(jìn)一步縮小。因此上述柱塞泵不太適用小流量工作狀態(tài)。

為此，本申請人于2011年5月20日申請的專利號為201120162119.0的《一種裝有步進(jìn)電機的微流量變量柱塞泵》專利，主要是應(yīng)用于微流量工作狀態(tài)。201120162119.0號專利是由步進(jìn)電機帶動一對嚙合的小直齒輪，然后再將旋轉(zhuǎn)運動傳給一對嚙合的錐齒輪，從而改變旋轉(zhuǎn)運動的方向，最后由一對與錐齒輪同軸的齒輪齒條機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，由齒條的直線往復(fù)運動來驅(qū)動柱塞的直線往復(fù)運動。該專利結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是步進(jìn)電機的齒輪傳動部分生產(chǎn)制造困難，無法進(jìn)一步縮小體積，實現(xiàn)小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種通過頻率控制柱塞泵方法及柱塞泵，可進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)，縮小體積，為微排量柱塞泵提供一件新的技術(shù)方案。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種通過頻率控制柱塞泵方法，該柱塞泵采用直線步進(jìn)電機作為泵動力；直線步進(jìn)電機由脈沖信號控制，通過脈沖信號的方向改變傳動軸的運動方向，通過脈沖信號的頻率改變傳動軸的運動速度實現(xiàn)柱塞泵的流量控制。

前述方法中，所述直線步進(jìn)電機的傳動軸分為花鍵軸和螺紋軸兩段，通過螺紋軸與轉(zhuǎn)子內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋將轉(zhuǎn)子的雙向旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為螺紋軸的直線往復(fù)運動；通過直線步進(jìn)電機前端蓋上的花鍵槽限制花鍵軸徑向旋轉(zhuǎn)，通過花鍵軸帶動柱塞往復(fù)運動，實現(xiàn)泵腔的吸排油功能。

前述方法中，所述泵腔的吸排油功能由設(shè)在進(jìn)油口和出油口的二位二通電磁換向閥控制；吸油時，進(jìn)油口的閥打開，出油口的閥關(guān)閉；排油時，進(jìn)油口的閥關(guān)閉，出油口的閥打開。

根據(jù)前述方法構(gòu)成的柱塞泵，包括泵頭，泵頭上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，進(jìn)油口和出油口與泵頭內(nèi)的泵腔相通，泵腔一端設(shè)有支撐環(huán)和密封墊圈，支撐環(huán)和密封墊圈的內(nèi)孔中設(shè)有柱塞；泵頭與泵體一端連接；泵體另一端與直線步進(jìn)電機連接，直線步進(jìn)電機的花鍵軸端頭與柱塞的端頭螺紋連接。

前述柱塞泵中，所述直線步進(jìn)電機包括傳動軸，傳動軸分為兩段，一段為花鍵軸，花鍵軸的端部設(shè)有螺紋頭，螺紋頭與柱塞的端頭螺紋連接；傳動軸另一段為螺紋軸；螺紋軸與轉(zhuǎn)子內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋傳動連接。

前述柱塞泵中，所述轉(zhuǎn)子兩端經(jīng)軸承與直線步進(jìn)電機的前端蓋和后端蓋連接，前端蓋與后端蓋之間設(shè)有定子。

前述柱塞泵中，所述轉(zhuǎn)子的外圓上設(shè)有磁鐵，定子內(nèi)設(shè)有線圈，線圈與控制線電氣連接。

前述柱塞泵中，所述前端蓋上設(shè)有花鍵槽，花鍵槽與花鍵軸滑動連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)特點：一是通過頻率控制方式來實現(xiàn)泵的流量控制，控制方便、靈活；二是將直線步進(jìn)電機與泵本體做成一整體，一方面體現(xiàn)了液壓元件的集成化、小型化；另一方面體現(xiàn)了液壓技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)的高度融合；三是體積小，重量輕。本發(fā)明的排量為微升級，主要用于液壓控制系統(tǒng)中需要低壓和微流量控制的場合，還可用于醫(yī)用注射機等需要嚴(yán)格控制小藥劑的醫(yī)療機械。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-泵頭、2-進(jìn)油口、3-密封墊圈、4-螺紋頭、??5-花鍵軸、6-前端蓋、7-定子、8-磁鐵、9-后端蓋、10-螺紋軸、11-控制線、12-轉(zhuǎn)子、13-軸承、14-泵體、15-柱塞、16-支撐環(huán)、17-泵腔、18-出油口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。

實施例