專利名稱：一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于精密計(jì)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量栗。
背景技術(shù)：
計(jì)量泵在化工行業(yè)、化學(xué)藥劑行業(yè)、原油天然氣行業(yè)、清洗行業(yè)、紡織行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的隔膜計(jì)量泵工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸通過(guò)連桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種傳動(dòng)裝置不僅設(shè)計(jì)復(fù)雜而且其本身的誤差影響了計(jì)量泵的精密性。這種計(jì)量泵誤差一般在百分之一以上。隨著工業(yè)發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)量泵的精密性有待進(jìn)一步提高。傳統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)的隔膜計(jì)量泵以電磁鐵產(chǎn)生脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，雖然省卻了電機(jī)和變速機(jī)構(gòu)，但只能驅(qū)動(dòng)小量程低壓計(jì)量泵。另外，傳統(tǒng)的隔膜計(jì)量泵工作時(shí)，當(dāng)需要改變泵的流量時(shí)，需手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)輪，該方法不能精確控制泵的流量。隨著 人們對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程指標(biāo)和自動(dòng)化程度要求的普遍提高，這種手動(dòng)調(diào)節(jié)方式已經(jīng)不能滿足需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量栗。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵，它主要由物料入口管、物料出口管以及固定在計(jì)量泵外殼內(nèi)的入口單向閥、排氣閥、隔膜、物料室、液壓室、出口單向閥、推桿、補(bǔ)油閥、泄壓閥、潤(rùn)滑油入口管、柱塞、柱塞外殼、超聲波電機(jī)和控制系統(tǒng)組成；其中，所述物料室、液壓室和柱塞外殼一體形成；隔1吳固定在物料室和液壓室之間；物料室通過(guò)入口單向閥與物料入口管連接，通過(guò)出口單向閥與物料出口管連接；排氣閥與物料室連接，補(bǔ)油閥和泄壓閥分別與液壓室相連，潤(rùn)滑油入口管與柱塞外殼相連；柱塞置于柱塞外殼內(nèi)，一端與推桿相連，另一端與超聲波電機(jī)的輸出軸相連；控制系統(tǒng)由單片機(jī)以及與單片機(jī)相連的顯示屏、鍵盤、報(bào)警器、隔膜壓力傳感器、膈膜破損傳感器和油壓傳感器組成；隔膜壓力傳感器和膈膜破損傳感器分別固定在隔膜兩側(cè)，油壓傳感器固定在物料室內(nèi)壁底部；超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)相連；補(bǔ)油閥與單片機(jī)相連。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型采用超聲波電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)大容量、高精度的計(jì)量；采用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，控制特性好，噪音低。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖；[0008]圖中，物料入口管I、入口單向閥2、排氣閥3、隔膜4、物料室5、液壓室6、出口單向閥7、物料出口管8、推桿9、補(bǔ)油閥10、隔膜壓力傳感器11、膈膜破損傳感器12、泄壓閥13、潤(rùn)滑油入口管14、柱塞15、柱塞外殼16、計(jì)量泵外殼17、油壓傳感器18、超聲波電機(jī)19、驅(qū)動(dòng)電路20、單片機(jī)21、顯示屏22、鍵盤23、報(bào)警器24、離心機(jī)25、排入管26、攪拌機(jī)27、物料儲(chǔ)存箱28、攪拌棒29、輸送管30、球形閥門31、過(guò)濾器32、超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵33、壓力表34、排出管35。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵主要由物料入口管I、物料出口管8以及固定在計(jì)量泵外殼17內(nèi)的入口單向閥2、排氣閥3、隔膜4、物料室5、液壓室6、出口單向閥7、推桿9、補(bǔ)油閥10、泄壓閥13、潤(rùn)滑油入口管14、柱塞15、柱塞外殼16、超聲波電機(jī)19和控制系統(tǒng)組成。其中，物料室5、液壓室6和柱塞外殼16 —體形成；隔膜4固定在物料室5和液壓室6之間。物料室5通過(guò)入口單向閥2與物料入口管I連接，通過(guò)出口單向閥7與物料出口管8連接，排氣閥3與物料室5連接，補(bǔ)油閥10和泄壓閥13分別與液壓室6相連,潤(rùn)滑油入口管14與柱塞外殼16相連。柱塞15置于柱塞外殼16內(nèi)，一端與·推桿9相連，另一端與超聲波電機(jī)19的輸出軸相連。控制系統(tǒng)由單片機(jī)21以及與單片機(jī)21相連的顯示屏22、鍵盤23、報(bào)警器24、隔膜壓力傳感器11、膈膜破損傳感器12和油壓傳感器18組成；隔膜壓力傳感器11和膈膜破損傳感器12分別固定在隔膜4兩側(cè)，油壓傳感器18固定在物料室5內(nèi)壁底部。超聲波電機(jī)19的驅(qū)動(dòng)電路20與單片機(jī)21相連。補(bǔ)油閥10與單片機(jī)21相連。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如圖2所示，排入管26連接物料儲(chǔ)存室28，物料儲(chǔ)存箱28頂部安裝攪拌機(jī)27，攪拌機(jī)27下端連接攪拌棒29，物料儲(chǔ)存室28下端連接排出管35，排出管35中依次安裝球形閥門31和過(guò)濾器32，排出管35經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵33連接到輸送管30，輸送管30的一端安裝離心機(jī)25，輸送管30另一端中安裝有壓力表34。本實(shí)用新型采用單片機(jī)21實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化控制。通過(guò)鍵盤23輸入流量值，或者直接輸入柱塞的沖程長(zhǎng)度和沖程頻率。通過(guò)單片機(jī)21將鍵盤輸入的流量值，轉(zhuǎn)換成微觀指令輸出，傳送給超聲波電機(jī)19的驅(qū)動(dòng)電路20，連接超聲波電機(jī)19，直接驅(qū)動(dòng)柱塞15往返運(yùn)動(dòng)。通過(guò)控制柱塞15的沖程長(zhǎng)度和沖程頻率，實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。(改變沖程長(zhǎng)度視為粗調(diào)，改變沖程頻率為細(xì)調(diào)，增加調(diào)節(jié)的靈活性。另外，根據(jù)計(jì)量泵容量大小可以安放兩個(gè)或者多個(gè)超聲波電機(jī)以保證足夠的轉(zhuǎn)矩。)通過(guò)潤(rùn)滑油入口管14加入潤(rùn)滑油，減小柱塞運(yùn)動(dòng)摩擦。柱塞15前端連接一個(gè)推桿9，保證液壓油不泄露到柱塞15，柱塞15帶動(dòng)推桿9在柱塞最大位移點(diǎn)和柱塞最小位移點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)推桿9向后移動(dòng)時(shí)，液壓室6壓力減小，隔膜4向液壓室6伸張，物料室5壓力減小，入口單向閥2打開，物料經(jīng)物料入口管I吸入，此時(shí)出口單向閥7關(guān)閉，阻止物料流出；當(dāng)推桿9向前運(yùn)動(dòng)，液壓室6壓力增大，隔膜4向物料室5伸張，物料室5壓力增大，出口單向閥7打開，物料經(jīng)物料出口管8流出，入口單向閥2關(guān)閉，阻止物料流入。隔膜破損傳感器獲得的信息通過(guò)數(shù)據(jù)線接到單片機(jī)，通過(guò)顯示屏22顯示隔膜是否破損，當(dāng)隔膜破損時(shí)，單片機(jī)21發(fā)出指令，報(bào)警器24報(bào)警。另外，顯示屏22還顯示流量信息、柱塞15沖程長(zhǎng)度和沖程頻率。(對(duì)于安全保護(hù)十分敏感的物料，可以設(shè)計(jì)成雙隔膜結(jié)構(gòu)。)物料室5入口處安裝排氣閥3，將物料室5空氣排出。液壓室6頂端裝有泄壓閥13，當(dāng)液壓室6內(nèi)壓力超過(guò)允許壓力時(shí)，液壓室6頂端的泄壓閥13自動(dòng)地打開，排出多余的空氣，減小液壓室壓力，保護(hù)計(jì)量泵。液壓室6底部裝有油壓傳感器，該油壓傳感器將數(shù)據(jù)發(fā)到單片機(jī)21，通過(guò)單片機(jī)21對(duì)補(bǔ)油閥10實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。通過(guò)補(bǔ)油閥16補(bǔ)充液壓室油量，避免了因推桿9處液壓油泄漏或者柱塞15沖程長(zhǎng)度改變等原因引起的液壓室6的油量不足，使液壓室6的油量保持正常，以便保證泵的計(jì)量精度。物料經(jīng)排入管26排入物料儲(chǔ)存箱28，攪拌機(jī)27帶動(dòng)攪拌棒29旋轉(zhuǎn)，攪拌物料，通過(guò)球形閥門31控制物料流入排出管35，通過(guò)過(guò)濾器32過(guò)濾大顆粒固體。物料經(jīng)過(guò)超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵33計(jì) 量后，進(jìn)入輸送管30，通過(guò)離心機(jī)25使物料在輸送管30中流動(dòng)，壓力表34檢測(cè)輸送管30中物料的壓力。
權(quán)利要求1.一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵，其特征在于，它主要由物料入口管(I)、物料出口管(8)以及固定在計(jì)量泵外殼(17)內(nèi)的入口單向閥(2)、排氣閥(3)、隔膜(4)、物料室(5)、液壓室(6)、出口單向閥(7)、推桿(9)、補(bǔ)油閥(10)、泄壓閥(13)、潤(rùn)滑油入口管(14)、柱塞(15 )、柱塞外殼(16 )、超聲波電機(jī)(19 )和控制系統(tǒng)組成；其中，所述物料室(5 )、液壓室(6)和柱塞外殼(16) —體形成；隔膜(4)固定在物料室(5)和液壓室(6)之間；物料室(5)通過(guò)入口單向閥(2)與物料入口管(I)連接，通過(guò)出口單向閥(7)與物料出口管(8)連接；排氣閥(3)與物料室(5)連接，補(bǔ)油閥(10)和泄壓閥(13)分別與液壓室(6)相連，潤(rùn)滑油入口管(14)與柱塞外殼(16)相連；柱塞(15)置于柱塞外殼(16)內(nèi)，一端與推桿(9)相連，另一端與超聲波電機(jī)(19)的輸出軸相連；控制系統(tǒng)由單片機(jī)(21)以及與單片機(jī)(21)相連的顯示屏(22)、鍵盤(23)、報(bào)警器(24)、隔膜壓力傳感器(11)、膈膜破損傳感器(12)和油壓傳感器(18)組成；隔膜壓力傳感器(11)和膈膜破損傳感器(12)分別固定在隔膜(4)兩偵牝油壓傳感器(18)固定在物料室(5)內(nèi)壁底部；超聲波電機(jī)(19)的驅(qū)動(dòng)電路(20)與單片機(jī)(21)相連；補(bǔ)油閥(10)與單片機(jī)(21)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密計(jì)量泵，它主要由物料入口管、物料出口管以及固定在計(jì)量泵外殼內(nèi)的入口單向閥、排氣閥、隔膜、物料室、液壓室、出口單向閥、推桿、補(bǔ)油閥、泄壓閥、潤(rùn)滑油入口管、柱塞、柱塞外殼、超聲波電機(jī)和控制系統(tǒng)組成；物料室、液壓室和柱塞外殼一體形成；隔膜固定在物料室和液壓室之間；物料室通過(guò)入口單向閥與物料入口管連接，通過(guò)出口單向閥與物料出口管連接；柱塞置于柱塞外殼內(nèi)，一端與推桿相連，另一端與超聲波電機(jī)的輸出軸相連；本實(shí)用新型采用超聲波電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)大容量、高精度的計(jì)量；采用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，控制特性好，噪音低。
文檔編號(hào)F04B13/00GK202520500SQ20122018738
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者趙健 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)