專利名稱：電液比例定量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流體定量領(lǐng)域，具體涉及一種用于化學(xué)試劑精確定量的電液比例
定量泵。
背景技術(shù)：
目前，在化工、制藥、醫(yī)療分析儀器等領(lǐng)域的流體(化學(xué)試劑)精確定量和分配系統(tǒng)中，一般采用的方法為膜片式定量泵、柱塞式定量泵和注射器。膜片式定量泵的驅(qū)動方式主要包括氣動或液壓驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動。在氣動或液壓傳動中，靠正負(fù)壓交替作用，驅(qū)動膜片分別與氣室壁和液室壁貼合，實(shí)現(xiàn)吸排液動作，該種方式需要構(gòu)建包括氣源、流體控制與傳動元件在內(nèi)的流體傳動系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，而且受制于泵室容腔大小，只能實(shí)現(xiàn)單一容量的精確定量；電機(jī)驅(qū)動方式是通過凸輪等傳動機(jī)構(gòu)，把電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為推桿的往復(fù)運(yùn)動，推拉膜片實(shí)現(xiàn)吸排液，這種定量泵傳動系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，體積較大，排量單一固定；柱塞式定量泵一般為軸向流道結(jié)構(gòu)，動力元件與流體相接觸，一般用于油等無腐蝕液體的定量；注射器一般為電機(jī)驅(qū)動絲桿、凸輪、帶輪等傳動系統(tǒng)，推動活塞或柱塞往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)流體的吸排與定量，其傳動復(fù)雜，成本高，體積較大， 密封副壽命短，且存在微量滲漏等不足。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有流體定量系統(tǒng)存在的定量體積單一，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高、體積大、壽命不足等問題，本實(shí)用新型提供一種電液比例定量泵，該電液比例定量泵體積小，成本低， 免維護(hù)，而且可以實(shí)現(xiàn)多種容積的精確定量。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電液比例定量泵，包括泵體和固定在泵體外側(cè)的電磁鐵。所述的泵體包括泵頭、膜片和泵座，泵頭與泵座固定連接， 膜片位于兩者之間，與泵頭合圍成一泵室，所述的泵室至少有一個出口與外部連通，所述的電磁鐵的動鐵芯具有第一、第二兩個極限位置，在第一極限位置時，動鐵芯在彈簧力作用下伸出，并被泵座上的限位塊限位，在第二極限位置時，動鐵芯在電磁力作用下克服彈簧力回縮，被擋鐵擋住限位，在第一與第二位置之間的區(qū)域為工作區(qū)。所述的動鐵芯在工作區(qū)域內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，推動膜片往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)液體的定量吸排。改變電流大小，亦可以改變動鐵芯動作平衡位置，實(shí)現(xiàn)不同液量的吸排。本實(shí)用新型的有益效果是1、采用電磁鐵作為驅(qū)動元件，結(jié)構(gòu)和驅(qū)動簡單，體積小，成本低廉、壽命長。2、電磁鐵擋鐵位置精確可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)不同排量的精確標(biāo)定；3、電磁鐵采用比例電磁鐵，可以通過改變驅(qū)動電流實(shí)現(xiàn)不同的排液量，改變以往排量單一的問題； 4、流體與傳動元件隔離，可以廣泛使用在各種腐蝕性流體中。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。[0008]


圖1是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的剖視示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的泵體部分剖視示意圖。圖3a是普通開關(guān)電磁鐵在不同電流下動鐵芯位移與電磁力曲線示意圖。圖北是比例電磁鐵在不同電流下動鐵芯位移與電磁力曲線示意圖。圖中1.泵頭，2.泵座，3.端蓋，4.電磁鐵殼，5.隔磁環(huán)，6.電磁線圈，7.擋鐵，8.鎖緊螺母，9.軸承，10.套筒，11.動鐵芯，12.彈簧，13.膜片，14.泵室，15.上出口，16.排氣孔，17.骨架，18.橡膠膜片，19.下出口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述參見附
圖1 圖2，一種電液比例定量泵，包括泵體和安裝在泵體外側(cè)的電磁鐵， 所述的泵體包括泵頭1、膜片13和泵座2，泵頭1與泵座2固定連接，所述的膜片13位于泵體內(nèi)，與泵頭1內(nèi)腔圍成一泵室14。泵室14截面為圓形，至少有一個出口與外部連通，在本實(shí)施例中，有兩個出口連通泵室與外側(cè)，上出口 15和下出口 19均沿泵室14截面的徑向分布，兩者間隔180°。所述的膜片13是由橡膠膜片18包覆在剛性骨架17表面構(gòu)成，呈圓盤形，其靠近泵室14的一側(cè)為工作表面，其表面被橡膠膜片18全部包住。所述的泵座2有一過孔，供推桿從中穿過并導(dǎo)向，側(cè)面另有至少一個排氣孔16，以免膜片13往復(fù)運(yùn)動時因氣流阻滯而產(chǎn)生阻力。所述的電磁鐵包括電磁線圈6、動鐵芯11、擋鐵7、電磁鐵殼4、端蓋3、隔磁環(huán)5、彈簧12、鎖緊螺母8和軸承9，所述的動鐵芯11與推桿合成一體，前端穿過泵座2導(dǎo)向孔與膜片骨架17連接，所述的動鐵芯11前部有階梯形軸肩。在電磁鐵未通電時，動鐵芯在彈簧12 的作用下，運(yùn)動到第一極限位置，其軸肩前側(cè)抵住泵座2過孔處的端面。所述的彈簧12兩端分別抵住動鐵芯11軸肩的后側(cè)和端蓋3端面，并套在動鐵芯11上。當(dāng)電磁鐵通電時，在電磁力作用下，動鐵芯11被擋鐵7吸合，動鐵芯運(yùn)動到第二極限位置。在第二極限位置，動鐵芯11端面與擋鐵7端面貼合，并被擋鐵7限位。動鐵芯在前后往復(fù)運(yùn)動中，分別被固定的泵座2和擋鐵7擋住限位，形成第一極限位置和第二極限位置，即動鐵芯只能在所述的第一極限位置和第二極限位置之間運(yùn)動。所述的擋鐵7由非導(dǎo)磁性材料制成，與電磁鐵殼4螺紋連接，其位置可調(diào)，在電磁鐵殼4外側(cè)有鎖緊螺母8，將位置調(diào)整好的擋鐵7鎖緊定位。本實(shí)施例的工作過程如下在使用前，先對所述的電液比例定量泵進(jìn)行灌注和精確標(biāo)定。灌注時，在下出口 19 外接注射器推液或其它液體輸入源輸入液體，使液體充滿泵室14并從上出口 15排出，通過灌注過程把泵室14內(nèi)氣體排出。亦可以給電磁鐵多次通電，執(zhí)行吸排動作，直至泵室14中氣泡被全部排出。接下來進(jìn)行排量標(biāo)定，先松開鎖緊螺母8，調(diào)整擋鐵7位置并鎖緊螺母8， 然后執(zhí)行吸排動作。對比吸排液量與設(shè)定液量之間的差值，如果滿足要求，則標(biāo)定完成，否則松開螺母8，調(diào)整擋鐵7位置后重復(fù)標(biāo)定動作，直至吸排液量滿足精度要求。在使用中，下出口 15和上出口 19分別作為入液口和排液口，亦可以出入液口共用一個出口，另一個液口堵住，電磁鐵通電，動鐵芯11在電磁力作用下，克服彈簧力回縮，帶動膜片13向電磁鐵一側(cè)運(yùn)動，使泵室14內(nèi)產(chǎn)生一定負(fù)壓，液體從入口處被吸入泵室14內(nèi)， 如果電流增大到一定程度，使得電磁力一直大于彈簧力，則動鐵芯11在電磁力作用下到達(dá)第二極限位置，即動鐵芯11被擋鐵7擋住限位。電磁鐵斷電，則電磁力消失，動鐵芯11在彈簧力的作用下伸出，動鐵芯11在彈簧力作用下運(yùn)動到第一極限位置，其軸肩抵住泵座2 上的相應(yīng)過孔端面，動鐵芯11運(yùn)動推動膜片13向泵頭1運(yùn)動，壓縮泵室14內(nèi)的液體從出口排出。在上出口 15和下出口 19的外側(cè)，應(yīng)加單向閥，防止液體反流。所述的電磁鐵通電過程中，動鐵芯11受電磁力、彈簧力和吸入液體阻力，動鐵芯 11到達(dá)一定位置時，三者達(dá)到平衡。電磁鐵磁力與位移和電流的關(guān)系曲線如圖3所示。圖 3b所示為典型的比例電磁鐵電磁力與動鐵芯位移關(guān)系曲線，由于隔磁環(huán)5和磁路的恰當(dāng)設(shè)計，當(dāng)電流恒定時，在工作區(qū)內(nèi)電磁力近似為固定值，而彈簧力是線性的，所以當(dāng)電流固定時，在工作區(qū)域內(nèi)某一點(diǎn)，電磁力和彈簧力及液體阻力三者達(dá)到平衡，電磁鐵每次通電和斷電時，動鐵芯11在該平衡位置和第一極限位置之間的區(qū)域內(nèi)動作，實(shí)現(xiàn)固定的吸排液量。 通過改變電流大小，調(diào)節(jié)動鐵芯11的不同工作區(qū)間，實(shí)現(xiàn)不同液量的定量。當(dāng)電流增大到一定程度，電磁力大于在第二極限位置的彈簧力，則動鐵芯11被擋鐵7限位，動鐵芯11被吸合到第二極限位置，動鐵芯11只能在第一和第二極限位置之間運(yùn)動，此時實(shí)現(xiàn)最大排量。調(diào)節(jié)擋鐵7的位置，就可以精確設(shè)定最大吸排液量。所述的電磁鐵如改為普通電磁鐵，則取消隔磁環(huán)5，擋鐵7采用軟磁性材料，其動鐵芯運(yùn)動位移與電磁力的關(guān)系圖3a所示， 電磁力與位移關(guān)系為單調(diào)降低，即動鐵芯距離擋鐵位移越遠(yuǎn)，則電磁力越小，不存在電磁力固定的區(qū)域。在氣隙區(qū)間內(nèi)電磁力不固定，此時動鐵芯11只在第一極限位置和第二極限位置被擋住限位時才為穩(wěn)定狀態(tài)，定量泵標(biāo)定好后，只能實(shí)現(xiàn)單一容積液體的定量吸排。通常情況下，定量泵靠擋鐵7限位工作的定量精度要優(yōu)于在工作區(qū)內(nèi)靠調(diào)節(jié)電流定位的排液精度。本實(shí)用新型中，膜片13亦可以用柱塞加密封圈或者活塞代替，也可以實(shí)現(xiàn)相同的效果，動鐵芯與膜片也可以通過推桿連接或由端蓋等其他元件進(jìn)行運(yùn)動限位，彈簧也可以
由拉簧代替。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電液比例定量泵，包括泵體和固定在泵體外側(cè)的電磁鐵，其特征是所述的泵體包括泵頭、膜片和泵座，泵頭與泵座固定連接，膜片位于兩者之間，與泵頭合圍成一泵室， 所述的泵室至少有一個出口與外部連通，所述的電磁鐵的動鐵芯具有第一、第二兩個極限位置，在第一極限位置時，動鐵芯在彈簧力作用下伸出，并被泵座上的限位塊限位，在第二極限位置時，動鐵芯在電磁力作用下克服彈簧力回縮，被擋鐵擋住限位，在第一與第二位置之間的區(qū)域為工作區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是所述的電磁鐵擋鐵為軟磁性材料，與電磁鐵殼螺紋連接，其位置可調(diào)，并可以用鎖緊螺母鎖緊定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是所述的電磁鐵為比例電磁鐵，其擋鐵為非導(dǎo)磁性材料，與電磁鐵殼螺紋連接，其位置可調(diào)，并可以用鎖緊螺母鎖緊定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是所述的泵室截面為圓形，具有兩個出口，兩個出口沿泵室截面徑向分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是所述的膜片為剛性骨架與橡膠的復(fù)合件，其骨架朝向泵室的一側(cè)被橡膠膜片完全包覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是所述的膜片為外緣具有柔性的活塞或柱塞與密封圈組合件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液比例定量泵，其特征是兩個出口間隔角度為180°。
專利摘要一種可以實(shí)現(xiàn)多個排量精確定量的電液比例定量泵，包括泵體和安裝在泵體外側(cè)的電磁鐵，所述的泵體包括泵頭、膜片和泵座，泵頭和泵座固定連接，膜片位于泵頭和泵座中間，并與泵頭合圍成泵室，所述的泵室至少有一個出口與外部連通。所述的電磁鐵動鐵芯穿過泵座與膜片連接，并在電磁力和彈簧力的作用下帶動膜片往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)液體的定量吸排，所述的動鐵芯運(yùn)動兩側(cè)極限點(diǎn)分別被泵座和擋鐵限位。采用電磁鐵作為驅(qū)動，可以簡化定量泵結(jié)構(gòu)，降低成本，提高使用壽命，電磁鐵采用比例電磁鐵，可以實(shí)現(xiàn)在工作區(qū)域內(nèi)多個排量的定量，改變以往定量泵只能實(shí)現(xiàn)一種體積定量的弊端。
文檔編號F04B13/00GK201943911SQ201020560178
公開日2011年8月24日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者肖桂連 申請人:肖桂連