本申請要求于2016年4月18日提交的美國臨時(shí)專利申請no.62/323,884的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
本公開涉及利用柔性膜片的往復(fù)作用的膜片泵和其他正排量泵。
背景技術(shù):
膜片泵通常被描述為正排量泵,其利用柔性膜片的往復(fù)作用以及位于膜片任一側(cè)的相應(yīng)閥來泵送流體。
膜片通常被密封,以形成泵室。膜片的撓曲可使泵室的容積增大和減小。隨著容積增大,待泵送流體被引導(dǎo)至泵室,并且隨著容積減小,待泵送流體從泵室排出。該模式是可重復(fù)的,因此形成泵的往復(fù)泵送作用。
然而,往復(fù)作用的重復(fù)性會導(dǎo)致效率低下。因此,有必要改善膜片泵或其他正排量泵的往復(fù)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開涉及利用柔性膜片的往復(fù)作用的膜片泵和其他正排量泵。
本公開的一個(gè)方面包括一種雙膜片泵,其包括:具有磁性電樞的線性磁性電機(jī),所述磁性電樞具有彼此相對的第一端部和第二端部;聯(lián)接至第一端部的第一泵送部段;聯(lián)接至第二端部的第二泵送部段,其中,所述線性磁性電機(jī)使所述磁性電樞平移,以使流體移動通過第一泵送部段和第二泵送部段。
本公開的另一方面包括,其中,所述線性磁性電機(jī)使所述磁性電樞沿彼此相反的第一方向和第二方向上平移。
本公開的另一方面包括,其中,所述磁性電樞的第一端部聯(lián)接至第一泵送部段中的第一膜片,并且所述磁性電樞的第二端部聯(lián)接至第二泵送部段中的第二膜片。
本公開的另一方面包括,其中,在第一方向上,第一膜片發(fā)生撓曲以使第一泵送部段的第一腔室的容積減小,并且第二膜片發(fā)生撓曲以使第二泵送部段的第二腔室的容積增大,從而使流體移動通過第一泵送部段和第二泵送部段。
本公開的另一方面包括,其中,在第二方向上,第一膜片發(fā)生撓曲以使第一泵送部段的第一腔室的容積增大,并且第二膜片發(fā)生撓曲以使第二泵送部段的第二腔室的容積減小,從而使流體移動通過第一泵送部段和第二泵送部段。
本公開的另一方面包括電機(jī)基座,其聯(lián)接至所述線性磁性電機(jī),所述電機(jī)基座構(gòu)造成保持所述線性磁性電機(jī)相對于所述泵的定位。
本公開的另一方面包括定位器,其聯(lián)接至所述電機(jī)基座,并且與所述磁性電樞在功能上連通,以保持所述磁性電樞相對于所述線性磁性電機(jī)的定位。
本公開的另一方面包括,其中,所述第一泵送部段在電機(jī)的一側(cè)直接聯(lián)接至所述電機(jī)基座,并且其中所述第二泵送部段在電機(jī)的相對側(cè)直接聯(lián)接至所述電機(jī)基座。
本公開的另一方面包括間隔件,其位于所述電機(jī)基座與第一泵送部段和第二泵送部段中的每個(gè)之間。
本公開的另一方面包括一種雙膜片泵,其包括:具有磁性電樞的線性磁性電機(jī),所述磁性電樞具有彼此相對的第一端部和第二端部;聯(lián)接至第一端部的第一泵送部段;聯(lián)接至第二端部的第二泵送部段,其中,所述線性磁性電機(jī)使所述磁性電樞在沒有齒輪箱的情況下沿彼此相反的往復(fù)的第一方向和第二方向平移,以使流體移動通過第一泵送部段和第二泵送部段。
本公開的另一方面包括控制單元,其中所述控制單元控制所述泵的運(yùn)行狀況,并且其中所述運(yùn)行狀況進(jìn)一步包括:磁性電機(jī)中的磁性電樞的位置的實(shí)時(shí)反饋;磁性電樞的行程長度;磁性電樞的行程速度;磁性電樞的加速度;以及通過第一泵送部段和第二泵送部段的流體的流量。
本公開的另一方面包括一種操作雙膜片泵的方法,包括:在線性磁性電機(jī)中提供磁性電樞,其中所述磁性電樞具有彼此相對的第一遠(yuǎn)端和第二遠(yuǎn)端;將第一泵送部段聯(lián)接至第一遠(yuǎn)端;將第二泵送部段聯(lián)接至第二遠(yuǎn)端;使磁性電樞以往復(fù)方式來回平移,以使流體移動通過第一泵送部段和第二泵送部段。
本公開的另一方面包括通過控制單元控制所述泵的運(yùn)行狀況,其中控制所述泵的運(yùn)行狀況進(jìn)一步包括:使所述泵在啟動模式(primingmode)與普通模式之間轉(zhuǎn)變,在所述啟動模式中,控制單元使磁性電樞的速度或行程長度中的一個(gè)或多個(gè)增大,在所述普通模式中,控制單元使磁性電樞回復(fù)普通速度和普通行程長度;并且其中控制所述泵的運(yùn)行狀況進(jìn)一步包括:保持離開所述泵的流體的流量恒定,而不管進(jìn)入泵的流體的壓力的變化或流體的粘性的變化。
從以下結(jié)合附圖對具體實(shí)施例的更詳細(xì)的描述中,本公開的前述以及其他的特征、優(yōu)點(diǎn)和構(gòu)造將變得更顯而易見并且被充分地理解。
附圖說明
將參考以下附圖詳細(xì)描述一部分實(shí)施例,附圖中相似標(biāo)號表示相似構(gòu)件:
圖1是依據(jù)本公開的線性電機(jī)雙膜片泵的說明性實(shí)施例的側(cè)視圖;
圖2是依據(jù)本公開的圖1中示出的線性電機(jī)雙膜片泵的剖切側(cè)視圖;以及
圖3是依據(jù)本公開的圖1中示出的線性電機(jī)雙膜片泵的剖切端視圖。
具體實(shí)施方式
在這里參考以上列出的附圖通過示例方式而不是限制方式對所公開設(shè)備和方法的下述實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。盡管詳細(xì)示出和描述了某些實(shí)施例,但應(yīng)該明白的是,可以在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下做出各種變化和修改。本公開的范圍將決不局限于構(gòu)成部件的數(shù)量、其材料、其形狀、其相對配置等等,并且僅作為本公開的示例性實(shí)施例來公開。
作為詳細(xì)描述的前言,應(yīng)該指出的是,如在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述(該)”包括復(fù)數(shù)的對象,除非上下文另有明確說明。
附圖示出了雙膜片泵10的說明性實(shí)施例。這些實(shí)施例可以各自包括各種結(jié)構(gòu)部件和功能部件,它們彼此互補(bǔ),以提供泵10的獨(dú)特功能和性能,其特定結(jié)構(gòu)和功能將在本文中更詳細(xì)地描述。
參考附圖,圖1至圖3示出了依據(jù)本公開的線性電機(jī)雙膜片泵10的說明性實(shí)施例。泵10的實(shí)施例可以包括磁性電機(jī)20、相對的泵送部段40和50、以及相應(yīng)的歧管60等部件,所述歧管根據(jù)需要具有位于其中的一個(gè)或多個(gè)入口和出口。
泵10的實(shí)施例可以包括磁性電機(jī)20。磁性電機(jī)20可以包括定子22和相應(yīng)的磁性電樞30。定子22可以包括構(gòu)造為電導(dǎo)體的線圈組(未示出),所述線圈組例如是一系列卷繞成線圈、螺線、螺旋形狀或其他圓柱型形狀的金屬絲,電流可以從其中通過。在定子22通過電端口25聯(lián)接至電源的情況下,電流可以通過線圈組,并且線圈組可以用作電磁導(dǎo)體,以生成磁場。線圈組可以被視為電磁導(dǎo)體的繞組,并且線圈組可以具有一個(gè)或多個(gè)繞組。這些繞組可以感應(yīng)地或磁性地聯(lián)接。繞組的中心可以限定導(dǎo)體的磁性軸線。線圈組的繞組的端部可以聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)電路以獲得電力??梢哉{(diào)節(jié)線圈組中的繞組或線圈的數(shù)量、繞組或線圈組中的金屬絲的獨(dú)立道次(separatepasses)的數(shù)量和/或通過繞組或線圈組的給定電流,以改變、更改或修改所得磁場。
泵10的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括具有一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的磁體的相應(yīng)磁性電樞30。例如,磁性電樞30可以包括以線性或軸狀構(gòu)造對齊的一系列永久磁體,其中磁體可以在一條線上端對端地彼此排成一列。磁性電樞30可以具有軸,磁體可以圍繞該軸設(shè)置。磁性電樞10還可以具有外殼或套筒,磁體位于其中。例如,磁性電樞30可以具有圓柱形形狀,其中磁性電樞30可以具有由所述軸的直徑或磁體自身的直徑限定的軸線。磁性電樞30的長度可以是所述軸的長度和/或端對端設(shè)置的磁體的整體線性長度。磁性電樞30的軸線可以構(gòu)造成與定子22的磁性軸線對齊。磁性電樞30因此可以構(gòu)造成設(shè)置在線圈組的繞組或線圈內(nèi),并響應(yīng)于由定子22產(chǎn)生的磁力。這樣,磁性電樞30可以構(gòu)造成響應(yīng)于線圈組的磁力而以往復(fù)線性運(yùn)動方式來回穿過定子22的內(nèi)徑。這種構(gòu)造可以生成360度的磁通,其中磁性電樞30在不物理地接觸定子22的情況下,響應(yīng)于線圈組所產(chǎn)生的磁力,以線性來回運(yùn)動方式移動穿過定子22。另外,這種構(gòu)造可以允許定子22直接驅(qū)動磁性電樞30,而不需要在常規(guī)膜片泵中常見的齒輪、齒輪箱、傳動裝置、軸承、擋車軛(scotchyoke)等。此外,這種構(gòu)造可以允許定子22直接驅(qū)動磁性電樞30,而無需在常規(guī)膜片泵中常見的處于電機(jī)與膜片(本文中將討論)之間的一系列功率轉(zhuǎn)換裝置。這些常規(guī)系統(tǒng)(即,膜片泵)通常是大型的、沉重的并且具有較大的慣性。
泵10的實(shí)施例可以包括聯(lián)接至電機(jī)基座26的磁性電機(jī)20,其中電機(jī)基座26可以用于相對于泵10的其他部件(特別是磁性電樞30)以恰當(dāng)?shù)娜∠蚝臀恢弥С卸ㄗ?2。此外,磁性電樞30可以由套筒或定位器28支承,所述套筒或定位器可以構(gòu)造成相對于定子22和/或磁性電機(jī)20保持磁性電樞30的取向和位置。套筒或定位器28可以構(gòu)造成保持磁性電樞30的位置,并且還允許磁性電樞30在定子22內(nèi)的來回線性平移。定位器28可以配置在泵10上,處于定子22外。此外,一個(gè)或多個(gè)定位器28可以配置在定子22的任一側(cè)(eitherside)。磁性電樞30因此可以延伸超過定子22的端部。磁性電樞30可以具有第一端部32和第二端部34,其中第一端部32和第二端部34在磁性電樞30的遠(yuǎn)端處彼此相對。
泵10的實(shí)施例可以包括位于電機(jī)基座26與第一和第二泵送部段40、50之間的一個(gè)或多個(gè)間隔件80,將在本文中更詳細(xì)地描述。間隔件80可以構(gòu)造成將第一和第二泵送部段40、50與電機(jī)20恰當(dāng)?shù)胤指糸_,以為磁性電樞30提供所需的行程長度等。另外,可以調(diào)節(jié)間隔件80的尺寸和形狀,以適應(yīng)電機(jī)20和/或泵10的所需行程長度或功率。泵10的實(shí)施例可以包括可釋放地聯(lián)接至電機(jī)基座26自身的第一和第二泵送部段40、50。換言之,泵10的實(shí)施例可以包括位于電機(jī)20任一側(cè)的電機(jī)基座26,其在物理上或至少在功能上聯(lián)接至相應(yīng)的蓋體44、54,并且第一和第二膜片42、52相應(yīng)地位于其間,這將在本文中更詳細(xì)地描述。使電機(jī)基座26不僅用作電機(jī)20的支承件,而且還用作可以與蓋體44、54聯(lián)接的保持構(gòu)件或聯(lián)接構(gòu)件,這可以極大地減小泵10的尺寸。
泵10的實(shí)施例可以包括電機(jī)20,該電機(jī)具有與定子22特別是與線圈組熱連通的一個(gè)或多個(gè)散熱翅片23,以從線圈組散熱。散熱翅片23可以圍繞定子22的外部以一定模式構(gòu)造,以將熱量從線圈組向外吸出和/或排走。由于電流通過金屬絲,所以可能在線圈組內(nèi)產(chǎn)生熱量。散熱翅片23因此可以聯(lián)接至電機(jī)20、電機(jī)基座26或泵10的其他部件,使得翅片23與定子22熱連通,以用作散熱器來將熱量從定子22吸走。
泵10的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括第一泵送部段40。第一泵送部段40可以包括第一膜片42和第一蓋體44,在它們之間限定有第一流體腔室46。第一膜片42可以是柔性膜片,其能夠響應(yīng)于比如作用力等輸入而反復(fù)地?fù)锨?或彎曲。第一膜片42可以例如通過緊固件45可釋放地聯(lián)接至磁性電樞30的第一端部32。膜片42可以在操作上直接地或間接地聯(lián)接至磁性電樞30的第一端部,使得磁性電樞30的來回運(yùn)動(如本文所描述那樣)可以用于使膜片42在第一流體腔室46內(nèi)或與第一流體腔室46連通地以類似的來回運(yùn)動方式撓曲。第一蓋體44可以可釋放地聯(lián)接至泵10,特別是可以聯(lián)接至泵10的部件,以便構(gòu)造成與第一膜片42在功能上連通。第一蓋體44可以用于與第一膜片42相對,并在其間限定出第一流體腔室46。第一流體腔室46可以構(gòu)造成在其中容納流體,膜片42可以在所述流體上操作或以其他方式工作,以形成流體流和/或作用于流體上的壓力。換言之,流體腔室46可以包括入口止回閥47和出口止回閥49,它們響應(yīng)于膜片42的運(yùn)動或位移而操作,以引導(dǎo)流體流進(jìn)和流出流體腔室46。入口止回閥47和出口止回閥49可以是球閥、瓣閥或其他類似的閥,它們交替地打開和關(guān)閉,以充注腔室和限制或以其他方式阻止回流。入口止回閥47和出口止回閥49可以根據(jù)特定的流動配置的需要在它們的位于第一泵送部段40上的相應(yīng)構(gòu)造中反轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)。
隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片42朝向蓋體44撓曲,膜片42可以使流體腔室46內(nèi)的容積減小,從而逼出或排出流體腔室46內(nèi)的至少一部分流體,以關(guān)閉入口止回閥47并打開出口止回閥49,使得流體可以離開出口止回閥49并流到歧管60中。類似地,隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片42撤離蓋體44,膜片42可以使流體腔室46內(nèi)的容積增大,從而在流體腔室46內(nèi)形成真空,這可以用于打開入口止回閥47并關(guān)閉出口止回閥49,使得歧管60中的流體可以經(jīng)過入口止回閥47并進(jìn)入流體腔室46中。在更多的流體處于流體腔室46中的情況下,磁性電樞30可以設(shè)置成通過在膜片42上反復(fù)地施加作用力以使膜片42朝向和遠(yuǎn)離蓋體44重復(fù)地來回?fù)锨?如所述那樣)來重復(fù)前述步驟,以使流體反復(fù)地進(jìn)入和離開流體腔室46。這樣,磁性電樞30和第一泵送部段40用作膜片泵10的一半,以泵送流體通過泵10、歧管60,并趨近或遠(yuǎn)離期望位置。
泵10的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括第二泵送部段50。第二泵送部段50可以包括第二膜片52和第二蓋體54,在它們之間限定出第二流體腔室56。第二膜片52可以是柔性膜片,其能夠響應(yīng)于比如作用力等輸入而反復(fù)地?fù)锨?或彎曲。第二膜片52可以例如通過緊固件45可釋放地聯(lián)接至磁性電樞30的第二端部34。第二膜片52可以在操作上直接地或間接地聯(lián)接至磁性電樞30的第二端部34,使得磁性電樞30的來回運(yùn)動(如本文所描述那樣)可以用于使第二膜片52在第二流體腔室56內(nèi)或與第二流體腔室56連通地以類似的來回運(yùn)動方式撓曲。第二蓋體54可以可釋放地聯(lián)接至泵10,特別是可以聯(lián)接至泵10的部件,以便構(gòu)造成與第二膜片52在功能上連通。第二蓋體54可以用于與第二膜片52相對,并在其間限定出第二流體腔室56。第二流體腔室56可以構(gòu)造成在其中容納流體,膜片52可以在所述流體上操作或以其他方式工作,以形成流體流和/或作用于流體上的壓力。換言之,流體腔室56可以包括入口止回閥57和出口止回閥59,它們響應(yīng)于膜片52的運(yùn)動或位移而操作,以引導(dǎo)流體流進(jìn)和流出流體腔室56。入口止回閥57和出口止回閥59可以是球閥、瓣閥或其他類似的閥,它們交替地打開和關(guān)閉,以充注腔室和限制或以其他方式阻止回流。入口止回閥57和出口止回閥59可以根據(jù)特定的流動配置的需要在它們的位于第二泵送部段50上的相應(yīng)構(gòu)造中反轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)。
隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片52朝向蓋體54撓曲,膜片52可以使流體腔室56內(nèi)的容積減小,從而逼出或排出流體腔室56內(nèi)的至少一部分流體,以關(guān)閉入口止回閥57并打開出口止回閥59,使得流體可以離開出口止回閥59并流到歧管60中。類似地,隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片52撤離蓋體54,膜片52可以使流體腔室56內(nèi)的容積增大,從而在流體腔室46內(nèi)形成真空,這可以用于打開入口止回閥57并關(guān)閉出口止回閥59,使得歧管60中的流體可以經(jīng)過入口止回閥57并進(jìn)入流體腔室56中。在更多的流體回到流體腔室56中的情況下,磁性電樞30可以設(shè)置成通過在膜片52上反復(fù)地施加作用力以使膜片52朝向和遠(yuǎn)離蓋體54重復(fù)地來回?fù)锨?如所述那樣)來重復(fù)前述步驟,以使流體反復(fù)地進(jìn)入和離開流體腔室56。這樣,磁性電樞30和第二泵送部段50用作膜片泵10的一半,以泵送流體通過泵10、歧管60,并趨近期望的終點(diǎn)。
泵10的實(shí)施例可以包括第一和第二泵送部段40、50,它們協(xié)同工作以基于從受到磁性驅(qū)動的線性雙膜片泵10產(chǎn)生的往復(fù)作用排出或以其他方式泵送流體,其中第一和第二泵送部段40、50構(gòu)造成在磁性電樞30的相對端部上工作,所述磁性電樞30響應(yīng)于由定子22施加于其上的磁力而來回地線性地平移。換言之,隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片42朝向蓋體44撓曲而使第一流體腔室46的容積減小,磁性電樞30同時(shí)使膜片52遠(yuǎn)離蓋體54撓曲以使第二流體腔室56的容積增大。以類似的方式,隨著磁性電樞30施加作用力以使膜片42遠(yuǎn)離蓋體44撓曲而使第一流體腔室46的容積增大,磁性電樞30同時(shí)使膜片52朝向蓋體54撓曲以使第二流體腔室56的容積減小。作為結(jié)果,響應(yīng)于來自定子22的輸入,磁性電樞30可以以線性方式來回運(yùn)動,以在每個(gè)第一和第二泵送部段40、50上同時(shí)施加相反的往復(fù)作用力。這樣,泵10可以同時(shí)移動流體通過、進(jìn)入、離開或經(jīng)過其每個(gè)泵送部段40、50以及歧管60或者使流體在它們中的每個(gè)內(nèi)移動,視情況而定。
泵10的實(shí)施例可以包括歧管60,該歧管與泵10內(nèi)的流體在操作上連通。歧管60可以包括一個(gè)或多個(gè)流體入口/出口70。歧管60可以構(gòu)造成使一個(gè)或多個(gè)入口/出口70流體地聯(lián)接至第一和第二泵送部段40、50,并且反之亦然。換言之,歧管60可以包括管路和/或管道,該管路和/或管道引導(dǎo)泵10正在處理和作用的流體流通過每個(gè)泵送部段40、50,并進(jìn)入和離開泵10。歧管60的尺寸和形狀可以根據(jù)泵10的需要來調(diào)整。歧管60可以構(gòu)造成接收加壓或非加壓流體源中的任一者或兩者。
泵10的實(shí)施例可以包括控制單元12和相關(guān)的控制電子裝置14。例如,控制單元12可以是控制器,其包括處理器(cpu)、電路板、內(nèi)部存儲器、編碼器、軟件、控制算法、輸入裝置、輸出裝置和其他所需的電氣部件,以指導(dǎo)泵10的電氣操作和控制電子裝置14。此外,在示例中,相關(guān)的控制電子裝置14可以進(jìn)一步包括傳感器、量表、閥、調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)換器、螺線管、控制器、無線通信裝置等,用于測量和控制通過泵10的流體流,計(jì)算泵循環(huán),控制電機(jī)速度和功率,測量流量,測量和控制流體壓力,檢測泄漏,測量和感測行程的結(jié)束,抵消行程長度,測量和控制穿過定子22的電流,平衡通過泵10的流體流,以及泵10的其他重要的基于電氣的操作和控制狀況。
例如,泵10的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)霍爾傳感器,所述霍爾傳感器嵌入沿著磁性電樞30的長度定位的襯套中,以幫助相對于電機(jī)20、基座26或泵10定位磁性電樞30。此外,在示例中,泵10的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括嵌入定位器28的一個(gè)或多個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)霍爾傳感器。當(dāng)磁性電樞30在第一和第二方向上來回轉(zhuǎn)變時(shí),霍爾傳感器可以向控制單元12提供磁性電樞30的位置的實(shí)時(shí)反饋?;魻杺鞲衅鬟€可以向控制單元12提供磁性電樞30的行程長度、行程速度和/或加速度的實(shí)時(shí)反饋。霍爾傳感器可以定位在電機(jī)20的外部,靠近電機(jī)20可安裝至基座12的地方。
控制單元12可以構(gòu)造成協(xié)調(diào)控制電子裝置14的各個(gè)部件的操作,以實(shí)現(xiàn)、控制和/或更改泵10的任一前述運(yùn)行狀況。替代地,控制電子裝置14的每個(gè)部件可以構(gòu)造成根據(jù)需要與一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)部件直接通信,以執(zhí)行泵10的期望操作。在再一替代方案中,控制電子裝置14的每個(gè)部件可以構(gòu)造成根據(jù)需要與控制單元12通信以及直接與一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)部件通信,以執(zhí)行泵10的期望操作。
泵10的實(shí)施例可以提供優(yōu)于常規(guī)的機(jī)械驅(qū)動的雙膜片泵設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。例如,與常規(guī)驅(qū)動系統(tǒng)相比,定子22與磁性電樞30之間的相互作用提供以下優(yōu)點(diǎn):控制單元12可以更輕松地控制磁性電樞30的位置,從而控制第一和第二膜片42、52的相對位置,這是因?yàn)榇判噪姌?0的慣性力較低??刂茊卧?2和相關(guān)的電子裝置14可以提供磁性電樞30在沿著行程長度的任一點(diǎn)處的位置的實(shí)時(shí)反饋。在具有位置反饋以及輕松地停止/起動磁性電樞30的運(yùn)動的能力的情況下,由于慣性相對較低,可以以更加即時(shí)的精度控制磁性電樞30,這進(jìn)而向第一和第二膜片42、52從而相應(yīng)地向第一和第二泵送部段40、50提供更加即時(shí)的精度。此外,定子22與磁性電樞30沿著磁性電樞30的整個(gè)行程長度的磁性相互作用提供了在行程長度結(jié)束時(shí)增加對磁性電樞30的加速度和減速度的控制,這從而最大限度地降低了磁性電樞30的振動。
此外,磁性電機(jī)20提供了單個(gè)運(yùn)動部件——磁性電樞30。因此,與具有多個(gè)運(yùn)動部件(諸如電機(jī)和齒輪箱)的常規(guī)泵相比,任何運(yùn)動部件上的磨損得到最大限度的降低。此外,與常規(guī)電機(jī)和齒輪箱相比,由于磁性電機(jī)20的尺寸減小,泵10的尺寸和/或重量可以減小。
與常規(guī)電機(jī)的反應(yīng)時(shí)間相比,定子22與磁性電樞30之間的磁性控制相互作用也可以相對較快。例如,泵10可以反應(yīng)更快幾分之一秒,從而更準(zhǔn)確地和實(shí)時(shí)地控制泵10的運(yùn)行狀況,以實(shí)現(xiàn)所需結(jié)果。實(shí)際上,泵10的構(gòu)造可以提供啟動模式,其中泵10可以超速或超行程地運(yùn)行,以在啟動時(shí)更有效地從泵10移除空氣。然后,泵10可以被編程,以回復(fù)或恢復(fù)到具有較短的行程長度的普通模式,以保持膜片42和52的壽命。另外,泵10的實(shí)施例的固有速度和位置控制可以有助于恒定的流量,而不管過程變化,比如壓力和粘性(顯然在泵10的操作極限內(nèi))。另外,控制單元12可以調(diào)節(jié)由電機(jī)20向電樞30提供的作用力,甚至是在中間行程時(shí),以保持流體的固定輸出壓力,而不管過程變化,比如流體的入口壓力或粘性(顯然在泵10的操作極限內(nèi))。另外,泵10可以構(gòu)造成通過高電流、壓力傳感器、流動信號、輸入信號等來檢測通過泵10的流動是否已停止。在這種情況下,控制單元12可以構(gòu)造成指示泵10停止或者將對流體的固定壓力保持在泵10的安全操作范圍內(nèi)。
泵10及其各個(gè)零部件(包括磁性電機(jī)20和相應(yīng)泵送部段40、50的實(shí)施例)的構(gòu)造材料可以由能輕松地形成為成型物體的多種不同類型的材料或其組合中的任一種形成,前提是所選部件與本文所公開類型的雙膜片泵的預(yù)期操作一致。例如,但不局限于此,部件可以由以下材料形成:橡膠(合成和/或天然)和/或其他類似材料;玻璃(比如玻璃纖維)碳纖維,芳族聚酰胺纖維,其任意組合,和/或其他類似材料;聚合物,比如熱塑塑料(比如abs、含氟聚合物、聚縮醛、聚酰胺;聚碳酸酯、聚乙烯、聚砜、和/或類似物),熱固性材料(比如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺、聚氨酯、硅酮和/或類似物),其任意組合,和/或其他類似材料;復(fù)合材料和/或其他類似材料;金屬,比如鋅、鎂、鈦、銅、鐵、鋼、碳鋼、合金鋼、工具鋼、不銹鋼、鋁、其任意組合,和/或其他類似材料;合金,比如鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅合金、其任意組合,和/或其他類似材料;任何其他適當(dāng)?shù)牟牧?;?或其任意組合。
此外,限定上述泵10及其各個(gè)零部件(包括磁性電機(jī)20和相應(yīng)泵送部段40、50的實(shí)施例)的部件可以在已預(yù)先制造或已制造狀態(tài)下單獨(dú)購買,然后組裝在一起。然而,任何或所有部件也可以同時(shí)制造并彼此一體地接合在一起。單獨(dú)或同時(shí)制造這些部件可涉及:擠出成型、拉擠成型、真空成型、注射成型、吹塑成型、樹脂傳遞模塑、鑄造、鍛造、冷軋、銑削、鉆孔、鉸制、車削、研磨、沖壓、切割、彎曲、熔焊、錫焊、硬化、鉚接、沖壓、電鍍、3d打印和/或類似方法。如果部件中的任一個(gè)被單獨(dú)地制造,則它們可以以任何方式彼此聯(lián)接,比如通過粘結(jié)劑、熔焊、緊固件(例如螺栓、螺母、螺釘、釘子、鉚釘、銷和/或類似物)、線材、其任意組合等,例如取決于形成部件的具體材料(除其他考慮之外)。其他可行的步驟例如可以包括:對部件進(jìn)行噴砂、拋光、粉末涂覆、鍍鋅、陽極化處理、硬陽極化處理、和/或涂刷。
雖然已經(jīng)結(jié)合以上給出的特定實(shí)施例描述了本公開,但是顯而易見的是,多種替代方案、修改和變型對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此,本公開的如以上給出的優(yōu)選實(shí)施例旨在是說明性的,而不是限制性的。在不背離本公開的如所附權(quán)利要求書所要求的精神和范圍的情況下,可以做出多種變化。權(quán)利要求書提供了本公開的覆蓋范圍,不應(yīng)該局限于本文提供的具體示例。