CN204591628U - 一种对置式永磁电磁气泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对置式永磁电磁气泵，包括电机和设置于电机端部的气泵；电机包括机壳和设置于机壳内的磁体组件，磁体组件通过挺杆与气泵连接，在机壳的中央位置纵向设置有隔板，隔板将泵体分为左右对称的两部分；机壳内同心横跨固定有由多条导轨组成的滑轨，滑轨上设置有磁体组件；磁体组件为两个，它们对称的设置于机壳内的隔板两侧；挺杆为两个，它们分别固定在两个磁体组件的外端，并穿过机壳固定在气泵上；气泵为两个，它们对称的贴设于电机两端。 本实用新型低噪音，低震动，中等压力且结构简单可靠，可以长期稳定运行，特别适合为空气净化机提供空气动力。

Description

一种对置式永磁电磁气泵

技术领域

本实用新型涉及气体压缩和气体输送设备技术领域，特别是一种对置式永磁电磁气泵。

背景技术

近年来，越来越多的气体过滤、气体压缩和气体清洁装置广泛的应用在生活和生产中。

市场现主要有转叶式风机气泵、活塞式空气压缩气泵和旋片式气泵三种类型的空气输送设备。转叶式风机缺点是风压小，风阻增大时噪声大，效率变低，不太适用于阻力较大的高精度空气过滤设备中和长管道送气设备中。活塞式和旋片式空气压缩机的优点是压力大；缺点是结构复杂，排量小，噪声大，制造成本高，有二次油污染，运行费用高，也不太适合用于空气净化设备和中压送风设备中。中小型气泵多使用电磁驱动，在动磁体启动和停止时，由于电磁体的线包储能放电，其电压高、电流大，给气泵带来很大震动和噪声。

目前，研制一种低噪音，低震动，中等压力且结构简单可靠，可以长期稳定运行，节能环保的新型气泵，是气体压缩技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本实用新型的目的是研制一种低噪音，低震动，中等压力且结构简单，可以长期稳定运行无需维护，节能环保的对置式永磁电磁气泵。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种对置式永磁电磁气泵，包括电机和设置于电机端部的气泵；电机包括机壳和设置于机壳内的磁体组件，磁体组件通过挺杆与气泵连接， 在机壳的中央位置纵向设置有隔板，隔板将泵体分为左右对称的两部分；所述机壳内横跨固定有由多条导轨组成的滑轨，滑轨上设置有磁体组件；所述的磁体组件为两个，它们对称的设置于机壳内的隔板两侧；挺杆为两个，它们分别固定在两个磁体组件的外端，并穿过机壳固定在气泵上；所述的气泵为两个，它们对称的贴设于电机两端。

所述的磁体组件包括动磁体滑块、永磁体、电磁体和磁体移动位置传感器；所述的动磁体滑块套设在滑轨上，在所述动磁体滑块上固定有极性相异且间隔均匀排列的永磁体；所述的电磁体包括电磁铁芯和缠绕在电磁铁芯外的电磁线包，多组电磁体均匀的固定于机壳内壁上，永磁体与电磁体的位置对应设置且保持一定间隙。

所述的气泵为球形气泵，包括球形泵壳和套设于球形泵壳内的刚性球形活塞，在球形泵壳的内圆和球形活塞外圆之间通过固定件设置有截面为S形的环形动密封圈，所述的环形密封圈将球形气泵分隔为左气缸和右气缸，在左气缸的泵壳上设置有第一进气阀和第一出气阀，在右气缸的泵壳上分别设置有第二进气阀和第二出气阀。

所述挺杆的一端端头固定在磁体滑块上，挺杆的杆身和另一端端头与球形活塞固定。

所述的磁体移动位置传感器设置在动磁体滑块上，它预设右止点和左止点，控制动磁体滑块的行程。

所述挺杆与机壳的穿孔位置设置有伸缩密封圈。

所述的第一进气阀和第二进气阀与进气管连接，第一出气阀和第二出气阀与出气管连接。

所述的电磁线包连接有驱动控制器，驱动控制器根据移动位置传感器输入的位置信号给电磁线包提供正向电流或者反向电流。

所述的永磁体四面包覆在动磁体滑块上，所述的多组电磁体环设于机壳内壁上。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型对置式结构既将两个相同的磁体组件同心安装在同一壳体内，磁体组件同时带动壳体两侧的两个气泵，通过驱动控制器控制，使两个直线运行的磁体组件运动部分做同心反向运动，简单直接的地抵消了往复直线气泵产生的有害震动和噪声，克服了直线运动惯性震动大噪声大这一难题，使本气泵能够平稳可靠的低噪声运行；

2. 本实用新型的气泵为球形气泵，克服了一般气缸运动的摩擦力和漏气损耗；球形活塞采用刚性材料便于挺杆紧固，同时在运动压缩时比软性材料输出量大，输出压力大；

3.本实用新型为了充分利用磁能，磁间隙做的足够小，滑动导轨由多条导轨组成，采用了在磁体两端支撑其滑动的运动方式，确保电磁体和永磁体之间的间隙足够小，避免电磁体和永磁体吸住卡死，此种方式比动磁体在线包中间***方式节约电能约5倍；

4.本实用新型移动位置传感器和驱动控制器的设计，使磁体滑块的位移距离可控，克服了自由震荡式电磁气泵的任意返程造成的气压不足现象；

5.本实用新型的电磁体和永磁体对应设置有多个，环形设置于机壳内壁和磁体滑块外壁上，使气泵的压缩功率大大提升；

6. 本实用新型的挺杆与机壳的穿孔位置处设置了伸缩密封圈，气泵的球形泵壳与球形活塞之间通过截面为S形的环形动密封圈连接用做运动密封，将机壳单侧的气泵分隔为两个气缸，使得整个对置式气泵的气缸数量增加为四缸，气泵的密封性增强，气泵的排量和效率大大提升。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型机壳位置的纵向剖视图；

图3是本实用新型另一种磁体组件设置形式的机壳位置纵向剖视图；

图中，1-机壳，2-挺杆，3-隔板，4-滑轨，5-动磁体滑块，6-永磁体，7-电磁体，8-磁体移动位置传感器，9-电磁铁芯，10-电磁线包，11-左气缸，12-右气缸，13-球形活塞，14-球形泵壳，15-环形动密封圈，16-第二进气阀，17-第二出气阀，18-紧固件，19-伸缩密封圈，20-进气管，21-出气管，22-驱动控制器，23-第一进气阀，24-第一出气阀。

具体实施方式

     下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明，如图1-图3所示的一种对置式永磁电磁气泵，包括电机和设置于电机端部的气泵；电机包括机壳1和设置于机壳1内的磁体组件，磁体组件通过挺杆2与气泵连接，在机壳1的中央位置纵向设置有隔板3，隔板将泵体分为左右对称的两部分；所述机壳1内同心横跨固定有由多条导轨组成的滑轨4，滑轨4上设置有磁体组件；所述的磁体组件为两个，它们对称的设置于机壳1内的隔板3两侧；所述挺杆2为两个，所述挺杆2的一端端头固定在动磁体滑块5上，穿过机壳1，挺杆2的杆身和另一端端头与球形活塞固定，挺杆2与球形泵壳14的穿孔位置设置有伸缩密封圈19；所述的气泵为两个，它们对称的贴设于电机两端；

所述的磁体组件包括动磁体滑块5、永磁体6、电磁体7和磁体移动位置传感器8；位置传感器8设置在动磁体滑块5上，它预设右止点和左止点，控制动磁体滑块5的行程；动磁体滑块5套设在滑轨4上，在所述动磁体滑块5上固定有极性相异且间隔均匀排列的永磁体6如图1和图2所示；为了增大驱动力，永磁体6也可以四面包覆在动磁体滑块5上如图3所示；

所述的电磁体7包括电磁铁芯9和缠绕在电磁铁芯9外的电磁线包10，多组电磁体7均匀的环设于机壳1内壁上，永磁体6与电磁体的位置对应设置且保持一定间隙，电磁体7上的电磁线包10连接有驱动控制器22，驱动控制器22根据移动位置传感器8输入的位置信号给电磁体7上的电磁线包10提供正向电流或者反向电流。

所述的气泵为球形气泵，包括球形泵壳14和套设于球形泵壳14内的刚性球形活塞13，在球形泵壳14的内圆和球形活塞13外圆之间通过固定件18设置有截面为S形的环形动密封圈15，所述的密封圈15将球形气泵分隔为左气缸11和右气缸12，在左气缸11的泵壳上设置有第一进气阀23和第一出气阀24，在右气缸12的泵壳上分别设置有第二进气阀16和第二出气阀17，进气阀16和出气阀17分别与进气管20和出气管21连接。

下面介绍本实用新型的工作原理：

以对置式永磁电磁气泵的右侧气泵为例：

当磁体组件的电磁线包10有电流流过时就在电磁铁芯9中间产生磁场，这个磁场对永磁体6产生了推挽式的推动力，使装配成为一体的磁体滑块5、永磁体6、磁体移动位置传感器8和挺杆2顺着滑轨4向右侧移动，同时也带动球形活塞13向右移动，使右气缸内的空气受压由第二出气阀17排出，同时由于右气缸内的空气压力迫使第二进气阀16自动关闭，当动磁体滑块5上的磁体移动位置传感器8右移至设定位置时驱动控制器22自动控制电源输出反向电流对电磁线包10反向供电，使电磁铁芯9上的磁性翻转，由于动磁体6是强永磁体极性不变，迫使磁体滑块5、永磁体6、磁体移动位置传感器8和挺杆2带动球形活塞相反方向移动，使右气缸的第二进气阀16自动打开进气，第二出气阀17自动关闭。左气缸11内空气压力增大使第一出气阀24打开向出气管21排气，第一进气阀23同时关闭。同理，当左移至传感器设定位置时重复上面所述动作，使进气阀，出气阀不断地打开和关闭运行，迫使空气源源不断的从进气端经过气泵到出气端，形成强制风压完成空气净化或空气输送功能。

左侧气泵和右侧气泵结构参数完全相等，只是工作时通过驱动控制器22控制左右同时启动，左侧气泵和右侧气泵的运动方向相反；由于参数基本一致，产生的震动力相等，方向相反，震动力互相抵消，实现了气泵运行平稳无噪声与震动。

本实用新型由于采用了机电一体化设计，使用了高强永磁能量块，省电约40%，使用对置式工作方式无振动噪声，四缸工作及新的动密封方式风压大排量足，无漏气损耗，用作空气净化机和长管道送气设备有着广阔的应用前景。

用本气泵做成的空气净化机经陕西省计量器具产品质量监督检验站检验，净化空气能力达（GMP标准）100级。（既气泵输出端检不出PM0.5以上的尘埃粒子 噪声低风量时35.5dB 高风量时43.9dB）。

本实用新型稍加改动可长距离直线运动做功，替代长行程电机做功如电梯，石油提油机等。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种对置式永磁电磁气泵，包括电机和设置于电机端部的气泵；电机包括机壳（1）和设置于机壳（1）内的磁体组件，磁体组件通过挺杆（2）与气泵连接，其特征在于：

在机壳（1）的中央位置纵向设置有隔板（3），隔板将泵体分为左右对称的两部分；所述机壳（1）内横跨固定有由多条导轨组成的滑轨（4），滑轨（4）上设置有磁体组件；所述的磁体组件为两个，它们对称的设置于机壳（1）内的隔板（3）两侧；挺杆（2）为两个，它们分别固定在两个磁体组件的外端，并穿过机壳（1）固定在气泵上；所述的气泵为两个，它们对称的贴设于电机两端。

2.根据权利要求1所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：

所述的磁体组件包括动磁体滑块（5）、永磁体（6）、电磁体（7）和磁体移动位置传感器（8）；所述的动磁体滑块（5）套设在滑轨（4）上，在所述动磁体滑块（5）上固定有极性相异且间隔均匀排列的永磁体（6）；所述的电磁体（7）包括电磁铁芯（9）和缠绕在电磁铁芯（9）外的电磁线包（10），多组电磁体（7）均匀的固定于机壳（1）内壁上，永磁体（6）与电磁体的位置对应设置且保持一定间隙。

3.根据权利要求1或根据权利要求2所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：

所述的气泵为球形气泵，包括球形泵壳（14）和套设于球形泵壳（14）内的刚性球形活塞（13），在球形泵壳（14）的内圆和球形活塞（13）外圆之间通过固定件（18）设置有截面为S形的环形动密封圈（15），所述的环形密封圈（15）将球形气泵分隔为左气缸（11）和右气缸（12），在左气缸（11）的泵壳上设置有第一进气阀（23）和第一出气阀（24），在右气缸（12）的泵壳上分别设置有第二进气阀（16）和第二出气阀（17）。

4.根据权利要求3所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：

所述挺杆（2）的一端端头固定在磁体滑块（5）上，挺杆（2）的杆身和另一端端头与球形活塞固定。

5.根据权利要求4所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：

所述的磁体移动位置传感器（8）设置在动磁体滑块（5）上，它预设右止点和左止点，控制动磁体滑块（5）的行程。

6.根据权利要求5所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：所述挺杆（2）与机壳（1）的穿孔位置设置有伸缩密封圈（19）。

7.根据权利要求6所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：所述的第一进气阀（23）和第二进气阀（16）与进气管（20）连接，第一出气阀（24）和第二出气阀（17）与出气管（21）连接。

8.根据权利要求7所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：所述的电磁线包（10）连接有驱动控制器（22），驱动控制器（22）根据移动位置传感器（8）输入的位置信号给电磁线包（10）提供正向电流或者反向电流。

9.根据权利要求8所述的对置式永磁电磁气泵，其特征在于：所述的永磁体（6）四面包覆在动磁体滑块（5）上，所述的多组电磁体（7）环设于机壳（1）内壁上。