文档介绍：排灌机械第22卷第4期许建强等: 电磁驱动泵设计原理 3
电磁驱动泵设计原理
许建强,杨晓峰
(合肥通用机械研究所,安徽合肥 230031)
摘要: 揭示了一种通过电磁线圈对柱塞产生电磁感应并使之作往复运动的电磁泵的原理。作往复运动的
柱塞使得电磁线圈形成了一个封闭的电磁回路。
关键词: 电磁泵;电磁线圈;柱塞;往复式
中图分类号: TH35,TM 文献标识码:A 文章编号:1005-6254(2004)04-0003-0 2
1 概述动。
在电动机或柴油机驱动的往复式泵中,由于
电动机或柴油机均为旋转运动,为了将旋转运动
转化为往复运动,在泵的传动部分均需要有一套
运动转换机构,常用的有:曲柄连杆机构、偏心凸
轮机构等。由于这类传动机构体积庞大、结构复
杂,也就使往复式泵的体积增大、易损件数量多,
生产成本增加,并需要较高的制造精度,这在很大
程度上限制了往复泵的适用范围。
本文介绍的电磁驱动往复泵,不需要上述运
动转换机构,而是采用电磁力直接驱动柱塞作往
复直线运动,使泵的驱动部分大大简化,从而减小
了泵的体积和重量,也使泵的制造成本得到降低
并提高泵机组运行可靠性。这种类型的往复泵在
小型往复泵的使用中得到很大应用,一般常用电图 1
磁泵的功率不大于10W ,流量小于10 1/h. 3 驱动电源
2 泵的结构组成及工作原理为泵提供动力的驱动电源可为直流电,也可
泵的组成可简单地分为三大部分: 驱动电为交流电。根据大量的试验研究,我们选择此泵
源、液力端和电磁线圈。图 1为泵结构类型之一。的驱动电源为频率 1-Hz的振荡电源,其电流波
泵的工作原理为:电磁线圈通电后产生电磁型为方格型波,波型图见图20
场,该磁场通过泵外壳与衔铁(图1 中的衔铁同时
又起柱塞的作用)产生电磁回路,在泵的排出行程
时,电磁回路是逐步封闭,磁感应强度逐渐增强。
由于衔铁与外壳端面之间存在间隙,使得衔铁与
端面产生电磁力,从而使两者吸合,吸合的过程
也就是泵的排出过程。当电源断开后,弹簧的弹图 2
力使衔铁复位,此过程为泵的吸人过程。由于此 4 液力端
泵的电源为脉冲电源,电磁线圈的连续通电和断泵的液力端与常规的往复泵相同,电磁泵可
电,就会使衔铁在泵中带动柱塞作往复直线运设计成柱塞式泵和隔膜式泵。文中图1 中的泵为
作者简介:许建强(1965-),男,江苏兴化人,合肥通用机械研究所高工,泵分所副所长;主要从事往复泵的科研与设计工作。
万方数据
4 口R A IN A G A N IR R IG A TIO M A C H IN E R N
柱塞式泵。泵液力端与电磁线圈为一体,输送介 N‘一电磁线圈的匝数
质从线圈中间流过,其中线圈的可动衔铁在泵中(P一一磁通
又起到柱塞的作用,泵阀为球阀。 R一磁阻
5 电磁线圈当电磁铁己确定时,电磁线圈的电流及匝数的乘
电磁驱动往复泵中的电磁线圈为该泵的核积为定值,也就是说磁通及磁阻的乘积为定值,
心部分,其设计的成败在该泵中起关键作用。电但磁通及磁阻各自的值却随衔铁在磁路中的位
磁线圈的结构型式很多,但在电磁泵中要求电磁置