一种柱塞泵及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种柱塞泵及其控制方法，柱塞泵包括泵体和至少两个柱塞，泵体的外侧设有励磁线圈；柱塞均活动安装在泵体内，各柱塞上分别设有止回阀。柱塞的单个活动周期的行程包括做功行程和复位行程，使做功行程的时间大于复位行程的时间，泵体内始终有至少一个柱塞处于做功行程。本发明专利技术通过励磁线圈驱动泵体内的柱塞做功，再通过复位弹簧使柱塞复位，泵体内的流体从柱塞的止回阀流通，由于励磁线圈设置在泵体外，泵体内流经的液体很好地解决了其散热问题。另外，柱塞的做功行程时间大于复位行程时间，使泵体内始终至少有一个柱塞在做功，从而保证了柱塞泵出水的连续性。本发明专利技术结构简单，运行可靠。

A plunger pump and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞泵及其控制方法
本专利技术涉及流体输送
中的一种柱塞泵及其控制方法。
技术介绍
柱塞泵可谓最古老的泵种之一，具有压力大，计量精度高，启停惯性小，无需预注水、容易控制等优点。但现有的柱塞泵大都结构复杂，主要有两方面的原因：其一，现有柱塞泵大都通过曲柄连杆将转动能转换成柱塞所需的直线运动能；其二，大都通过较复杂的止回阀和管路达到连续流的目的。中国专利技术专利CN2720163公开了一种交流电自动供水水泵，该专利技术采用电磁力驱动水泵柱塞，除了出水口的止回阀，另一个止回阀设置在柱塞体上。但是，因为其采用单个柱塞，所以只能提供脉冲水流；另外，由于其中一个止回阀设置在泵体上，使得该水泵整体结构仍然比较复杂，不仅造价高，也无法用于一些空间受限的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种柱塞泵，其结构简单，运行可靠；以及一种柱塞泵控制方法，其能使流经柱塞泵的流体连续流出。根据本专利技术的第一方面实施例，提供一种柱塞泵，其包括管状的泵体，所述泵体的外侧沿轴向方向设有至少两个用于驱动柱塞的励磁线圈；至少两个永磁的柱塞，各所述柱塞分别与励磁线圈一一对应，所述柱塞均活动安装在泵体内，且能沿泵体的轴向方向移动，相邻的两个柱塞磁场方向相反，各所述柱塞上分别设有止回阀，各所述止回阀的导流方向相同。根据本专利技术第一方面实施例，进一步地，各所述柱塞分别设有相应的止行机构，所述止行机构包括限位卡簧和复位弹簧，所述止行机构位于柱塞的出液端，所述限位卡簧固定在泵体的内侧，所述复位弹簧的一端与限位卡簧相接，所述复位弹簧的另一端固定在柱塞的端面上。根据本专利技术第一方面实施例，进一步地，所述止行机构还包括至少一个磁性的止行圈，各所述止行圈分别位于各柱塞的进液端，所述止行圈固定在泵体的外侧，所述止行圈的磁场方向与相应的柱塞的磁场方向相反。根据本专利技术第一方面实施例，进一步地，所述泵体的进液端内侧设有防脱卡簧，所述防脱卡簧与最接近泵体进液端的柱塞相对。根据本专利技术第一方面实施例，进一步地，所述柱塞上设有轴向的阶梯孔，所述止回阀包括挡杆以及与挡杆连接的瓣膜，所述挡杆沿柱塞的径向固定在阶梯孔的大径段，所述瓣膜与阶梯孔的台肩相抵接。根据本专利技术的第二方面实施例，提供一种柱塞泵控制方法，各柱塞的单个活动周期的时间相等，柱塞的单个活动周期的行程包括依次进行的做功行程和复位行程，所述做功行程为励磁线圈驱动柱塞向出液端移动的行程，所述复位行程为复位弹簧驱动柱塞向进液端移动的行程，所述做功行程的时间大于复位行程的时间，各柱塞的做功行程或复位行程相互错开并有重叠地均匀分配整个柱塞泵的全周期，泵体内始终有至少一个柱塞处于做功行程。根据本专利技术第二方面实施例，进一步地，各励磁线圈分别包括多个串联的绕组群，所述绕组群包括至少一个绕组，每两个相邻的绕组之间通过导线抽头连接，在各柱塞的做功行程中，芯片控制供电电路向各励磁线圈中的绕组群依次供电，各励磁线圈的磁场大小沿流体流动方向产生变化。根据本专利技术第二方面实施例，进一步地，各励磁线圈中绕组群的数量为2x个，各柱塞的单个活动周期时间分别均分为3x个时段，在各柱塞的第一时段开始至第2x时段末期间，供电电路分别依次供电至相应励磁线圈的第一绕组群至第2x绕组群，每一时段向一个绕组群供电；在各柱塞的第2x时段末至第3x时段末期间，各柱塞在复位弹簧的作用下分别复位；各柱塞在泵体内沿流体流动方向依次排序，当第N个柱塞的第x时段结束后至第2x时段结束前，第N+1个柱塞的第一时段开始；当第N+1个柱塞的第2x时段结束前，第N个柱塞的新一活动周期的第一时段开始，x和N均为正整数。根据本专利技术第二方面实施例，进一步地，各所述励磁线圈中绕组的数量均为2x+2个，每三个相邻的绕组串联形成一个绕组群，在各柱塞的第一至第2x任一时段中，被供电的绕组群中的中间绕组通过滤波电路将感应电动势输入与门电路的一个输入端，所述中间绕组通过分压电路将分压信号输入与门电路的另一输入端，与门电路通过芯片控制供电电路，当与门电路输出高电平时，供电电路向下一绕组群供电。根据本专利技术第二方面实施例，进一步地，泵体的出液端设有用于检测压力和/或流速的传感器，所述传感器将压力和/或流速信号反馈到芯片，芯片将传感器的反馈信号值与预设信号值比较：当反馈信号值大于预设信号值与预设误差值之和时，减小供电电路输出的供电电流大小；当反馈信号值小于预设信号值与误差信号值之差时，增大供电电路输出的供电电流大小。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过励磁线圈驱动泵体内的柱塞做功，再通过复位弹簧使柱塞复位，实现柱塞的往复运动，泵体内的流体从柱塞的止回阀流通，且由于励磁线圈设置在泵体外，泵体内流经的液体很好地解决了其散热问题。另外，每个柱塞的做功行程时间大于其复位行程时间，各柱塞有重叠地衔接交替处于做功行程，使泵体内始终至少有一个柱塞在做功，保证了各止回阀无缝连接，从而保证了柱塞泵出水的连续性和平稳性。本专利技术结构简单，运行可靠。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是本专利技术中柱塞泵的剖视图(柱塞相互分离状态)；图2是本专利技术中柱塞泵的剖视图(柱塞相互靠近状态)；图3是本专利技术的柱塞的剖视图；图4是本专利技术实施例中柱塞处于第一时段的示意图；图5是本专利技术实施例中柱塞处于第六时段的示意图；图6是本专利技术实施例中励磁线圈的电路连接示意图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。参照图1～图3，本专利技术实施例中的柱塞泵，其包括管状的泵体50和至少两个永磁的柱塞10，泵体50的外侧沿轴向方向设有至少两个用于驱动柱塞10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱塞泵，其特征在于，包括：/n管状的泵体(50)，所述泵体(50)的外侧沿轴向方向设有至少两个用于驱动柱塞(10)的励磁线圈(20)；/n至少两个永磁的柱塞(10)，各所述柱塞(10)分别与励磁线圈(20)一一对应，所述柱塞(10)均活动安装在泵体(50)内，且能沿泵体(50)的轴向方向移动，相邻的两个柱塞(10)磁场方向相反，各所述柱塞(10)上分别设有止回阀，各所述止回阀的导流方向相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种柱塞泵，其特征在于，包括：
管状的泵体(50)，所述泵体(50)的外侧沿轴向方向设有至少两个用于驱动柱塞(10)的励磁线圈(20)；
至少两个永磁的柱塞(10)，各所述柱塞(10)分别与励磁线圈(20)一一对应，所述柱塞(10)均活动安装在泵体(50)内，且能沿泵体(50)的轴向方向移动，相邻的两个柱塞(10)磁场方向相反，各所述柱塞(10)上分别设有止回阀，各所述止回阀的导流方向相同。


2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：各所述柱塞(10)分别设有相应的止行机构，所述止行机构包括限位卡簧(31)和复位弹簧(32)，所述止行机构位于柱塞(10)的出液端，所述限位卡簧(31)固定在泵体(50)的内侧，所述复位弹簧(32)的一端与限位卡簧(31)相接，所述复位弹簧(32)的另一端固定在柱塞(10)的端面上。


3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于：所述止行机构还包括至少一个磁性的止行圈(34)，各所述止行圈(34)分别位于各柱塞(10)的进液端，所述止行圈(34)固定在泵体(50)的外侧，所述止行圈(34)的磁场方向与相应的柱塞(10)的磁场方向相反。


4.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述泵体(50)的进液端内侧设有防脱卡簧(33)，所述防脱卡簧(33)与最接近泵体(50)进液端的柱塞(10)相对。


5.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞(10)上设有轴向的阶梯孔，所述止回阀包括挡杆(41)以及与挡杆(41)连接的瓣膜(42)，所述挡杆(41)沿柱塞(10)的径向固定在阶梯孔的大径段，所述瓣膜(42)与阶梯孔的台肩相抵接。


6.一种柱塞泵控制方法，其特征在于：各柱塞(10)的单个活动周期的时间相等，柱塞(10)的单个活动周期的行程包括依次进行的做功行程和复位行程，所述做功行程为励磁线圈(20)驱动柱塞(10)向出液端移动的行程，所述复位行程为复位弹簧(32)驱动柱塞(10)向进液端移动的行程，所述做功行程的时间大于复位行程的时间，各柱塞(10)的做功行程或复位行程相互错开并有重叠地均匀分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旗新，张冠群，
申请(专利权)人：广州永旗环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44