往复泵系统技术方案

往复泵组件包括具有压力缸、转子和定子的线性电机。多个止回阀位于压力缸的每一端附近。成对的止回阀被安装在Ｔ形配件中，这些止回阀容许每个配件根据转子冲程的方向交替地作为入口和出口工作。另一泵组件利用转子来通过推杆来分别驱动活塞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种泵，并且更具体地涉及一种线性电机驱动往复泵。
技术介绍
非常希望将往复泵/压缩机用于多种应用中、特别是用于流体流速相对低且所需流体升压相对高的环境中。针对需要较少的升压和较大的流速的应用，单级离心泵可能由于其简单性、低成本和低维修需要而受到偏爱。但是，与离心泵相比，往复泵具有高出10％～30％的热力学效率。一种传统的往复泵利用螺线管来驱动压力缸中的活塞。当螺线管被通电时，螺线管柱塞将空气推出出口。当该螺线管被断电时，螺线管弹簧在相反方向上驱动该螺线管柱塞从而将空气吸入到入口中。不利地，螺线管驱动往复泵在螺线管柱塞行程的末端提供最小的力。在螺线管柱塞上的拉力以柱塞中心与磁体中心之间的距离的负二次方的方式增加，以致在行程长度上的力是不均匀的。当活塞移动以压缩空气时，典型的空气压缩机负载几乎线性地增加。在典型的泵应用中，负载通常沿着行程长度是恒定的。在任一应用中，由螺线管柱塞传递的力与所需的负载不匹配，这使螺线管泵相对低效。此外，螺线管具有相对受限制的线性行程，这进一步增加其固有的低效率。因此，希望提供一种通常与所需的负载匹配以提供高效操作的往复泵。
技术实现思路
根据本专利技术的往复泵组件包括具有压力缸、转子以及定子的线性电机。多个止回阀位于压力缸的每一端附近。成对的止回阀被安装在T形配件中，这些止回阀容许每一个配件根据转子冲程的方向交替地作为入口以及出口工作。泵组件的操作将转子用作压力缸中的活塞。当朝向一个端板驱动转子时，每个配件中的一个止回阀打开而另一个止回阀关闭，以容许对置的配件交替地作为入口以及出口工作。当朝向相对的端板驱动转子时，止回阀和配件反向工作。往复泵组件在转子的每个冲程期间提供压缩。泵组件的另一实施例利用转子来通过推杆驱动分离的活塞。该止回阀可以是直接位于活塞压力缸中的簧片阀以提供其他的包装可能性。本专利技术因此提供通常与所需负载相匹配以提供高效操作的往复空气压缩机。附图说明对于本领域技术人员来说，根据目前优选实施例的以下详细说明，本专利技术的各种特征和优点将变得显而易见。伴随该详细说明的附图可以简要描述如下图1是根据本专利技术的往复泵组件的概略剖视图；图2A是处于第一位置的往复泵组件的剖视图；图2b是处于第二位置的往复泵组件的剖视图；图2C是处于第三位置的往复泵组件的剖视图；图2D是处于第四位置的往复泵组件的剖视图；以及图3是根据本专利技术的另一往复泵组件的剖视图。具体实施例方式图1示出往复泵组件10的示意性剖视图。该泵组件10通常包括具有压力缸12、转子14以及定子16的线性电机11。第一止回阀18、第二止回阀20、第三止回阀22以及第四止回阀24成对地位于压力缸12的每一端附近。应该明白的是，尽管泵组件10被描述为用于气体的压缩机，但是例如用于气体和/或流体的压缩机或者泵用途的其它用途同样将受益于本专利技术。该压力缸12确定纵向轴线A。优选地，该压力缸12是环绕转子14的筒状部件。该压力缸12包括对置的端板26、28，这些端板可以选择性地被打开以容纳转子14。应该明白的是，该压力缸不需要是线性的。转子14优选地为感应转子，该感应转子包括铁心30以及交替的铜带32和绕所述铁心30安装的铁34。应该明白的是，在本专利技术中也可使用具有由含铁材料制成的内部心以及由导电材料制成的外层的其他感应转子。例如O形环的密封件36优选地位于转子14的每一端附近，以对压力缸12中的转子进行定中心和密封。该密封件36基本上为转子14提供滑动轴承密封。也就是说，由于这些密封件，转子14作为压力缸12中的活塞工作。每个端板26、28安装T形配件38、40内的一对止回阀18、20以及22、24。这些止回阀各自优选地被安装在T形配件38、40内，以致止回阀18、20以及22、24容许每一个配件38、40交替地工作，以致当一个止回阀18、22打开时，相对的止回阀20、24关闭。该配件38、40在作为压力缸12的入口或出口工作之间转换。该配件38、40提供通过多个管道C1-C4的传输以便从源将流体介质传送到目的地。定子16绕压力缸12安装以响应于控制器44来驱动转子14。该定子16包括散布在多个磁体48之间的多个冷却翅片46。该多个冷却翅片46以及多个磁体48利用紧固杆49被轴向地保持。磁体48优选地是例如线缠绕到线圈中的电磁定子绕组，但是本专利技术也可以使用其他磁体。优选地，在本专利技术中只需要使用三个绕组(每个相位一个绕组)。控制器44可以是控制多相位电源50的可变速度控制器、转换磁阻速度控制器或者其他控制器。控制器44通过如一般公知的那样互换三个相位中的两个来使转子14沿纵向轴线A的运动反向。公知的芯片组和晶体管模块可用于提供感应可变速度驱动控制器44，并且在这里无需全面描述。参照图2A，泵组件10的操作以如箭头X1所示朝向一个端板26驱动转子14开始。在该实施例中，转子14作为压力缸12中的活塞工作。当朝向端板26驱动转子14时，位于T形配件38中的止回阀18打开而位于T形配件38中的止回阀20关闭，以致配件38作为出口工作而配件40作为入口工作。压力缸12中的在转子14前方的流体通过止回阀18排出。与此同时，转子14从端板28离开(图3B)，以致位于T形配件40中的止回阀24打开而位于T形配件40中的止回阀22关闭，以致在转子14后方(相对于箭头X1)流体被吸入。应该明白的是，相对的位置术语、例如“前方”、“后部”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”、“后方”及类似术语仅仅是参照图描述的，并且不应被认为是其他的限制。参照图2C，转子14已到达冲程的末端并且邻近于端板26。在转子14前方的流体已通过止回阀18被排出并且在转子14后方流体通过止回阀24被吸入。在冲程的末端，控制器使转子14的方向反向(图3D)并且循环又以止回阀相反地工作开始。参照图2D，如箭头X2所示朝向端板28驱动转子14。当朝向端板28驱动转子14时，位于T形配件38中的止回阀18关闭而位于T形配件38中的止回阀20打开，以致配件38作为入口工作而配件40作为出口工作。与此同时，转子14从端板26离开，以致位于T形配件40中的止回阀24关闭而位于T形配件40中的止回阀22打开，以致在转子14后方(相对于箭头X2)空气被吸入。现在T形配件40作为出口工作。该泵组件10由此随着转子14在两个方向上运动而工作以压缩流体，从而提高其效率。该泵组件10由此在配件38、40之间循环以提供转子14的每个冲程上的入口/出口。该控制器44优选地控制转子14的循环时间以提供所希望的输出。参照图3，另一泵组件52包括驱动相应的活塞压力缸60、62中的第一和第二活塞56、58的线性电机54。该活塞56、58通过推杆66、68而分别连接到线性电机54的转子64上。在该实施例中，转子64和活塞56、58是分离的，这提供不同的包装可能性。成对的止回阀70、72和74、76位于相应的活塞压力缸60、62中。这些止回阀70-76优选地是簧片阀，但是其他的单向阀也可用在该实施例中。定子78绕转子64安装以响应于控制器80来驱动转子64和相连的活塞56、58。当转子沿着轴线A循环时，该止回阀70-76通常如上面所述的那样工作以便在转子64的每个循环期间提供泵送和压缩。尽管示出、描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种往复泵组件，包括：压力缸，该压力缸确定纵向轴线；第一止回阀，被安装在第一压力缸端附近；第二止回阀，被安装在所述第一压力缸端附近，所述第二止回阀在与所述第一止回阀相反的方向上制止来自所述压力缸的流动；第三止 回阀，被安装在第二压力缸端附近；第四止回阀，被安装在所述第二压力缸端附近，所述第四止回阀在与所述第三止回阀相反的方向上制止来自所述压力缸的流动；转子，被安装在所述压力缸中；以及定子，绕所述压力缸安装以沿着所述纵向轴线 往复地驱动所述转子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-13 11/010,8581.一种往复泵组件，包括压力缸，该压力缸确定纵向轴线；第一止回阀，被安装在第一压力缸端附近；第二止回阀，被安装在所述第一压力缸端附近，所述第二止回阀在与所述第一止回阀相反的方向上制止来自所述压力缸的流动；第三止回阀，被安装在第二压力缸端附近；第四止回阀，被安装在所述第二压力缸端附近，所述第四止回阀在与所述第三止回阀相反的方向上制止来自所述压力缸的流动；转子，被安装在所述压力缸中；以及定子，绕所述压力缸安装以沿着所述纵向轴线往复地驱动所述转子。2.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征在于，所述第一止回阀、所述第二止回阀、所述第三止回阀、所述第四止回阀是簧片阀。3.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征在于，所述转子包括铁心以及交替的铜带和安装到所述铁心上的铁。4.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征在于，还包括安装于所述转子的每一端附近的密封件。5.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征在于，所述转子包括散布于多个磁体之间的多个冷却翅片。6.如权利要求5所述的往复泵组件，其特征在于，还包括轴向地保持所述多个冷却翅片以及所述多个磁体的系杆。7.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征在于，还包括控制所述转子在所述定子中的运动的控制器。8.如权利要求7所述的往复泵组件，其特征在于，所述控制器包括可变速度控制器。9.如权利要求7所述的往复泵组件，其特征在于，所述控制器包括转换磁阻速度控制器。10.如权利要求1所述的往复泵组件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW卡德尔，
申请(专利权)人：萨莱尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]