本發(fā)明屬于流體機(jī)械范疇，具體涉及一種基于磁流體的電磁輸送流體泵或壓縮流體泵。

背景技術(shù)：

泵是用于輸送或增壓流體的機(jī)械，泵的種類很多，各種泵都有各自的特點(diǎn)和用途。就容積泵而言，它是依靠包容流體密封工作空間容積周期性變化，使流體壓力增加后強(qiáng)行排出。隔膜泵是容積泵的一種，隔膜式容積泵分為機(jī)械傳動(dòng)式、液力傳動(dòng)式、壓縮空氣傳動(dòng)式和電磁傳動(dòng)式等。在電磁傳動(dòng)式中，一種是通過電力線圈直接驅(qū)動(dòng)隔膜往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生泵腔的容積變化，輸送流體，如中國專利號200520112033.1公開的【一種電磁雙動(dòng)往復(fù)水泵】。另一種是通過開關(guān)電源的通斷形成的間歇磁場驅(qū)動(dòng)鐵磁流體產(chǎn)生形狀變化抽吸壓送流體，例如：中國專利號201310410119.1公開的【一種利用電磁鐵驅(qū)動(dòng)磁性流體的容積泵】，該容積泵由：下電磁鐵、進(jìn)液管或進(jìn)液口、進(jìn)液腔、出液管、上電磁鐵、出液口、壓液腔、磁性液體、可變形封囊、容積泵機(jī)殼、進(jìn)液口單向閥或出液口單向閥組成；上電磁鐵和下電磁鐵對稱分布于容積泵機(jī)殼正上方與正下方，容積泵機(jī)殼從形式上可分為上下兩部分，且下部比上部寬，通電后產(chǎn)生變化的磁場；可變形封囊在磁場對封囊中的磁性流體作用下進(jìn)行交變變形，從而抽吸輸送液體。該泵存在著輸送流體不連續(xù)，鐵磁流體形成的磁路太長，磁阻大等問題。還有一種是磁性流體行波泵，例如中國專利號201110070867.0公開的【帶有螺線管的磁性流體行波泵】，該泵適用于輸送磁流體本身的而非通過磁流體輸送其它流體。 此外，中國專利號201110025745.X公開的【一種鑄造用插入式柱形行波磁場感應(yīng)器】是一種輸送液態(tài)金屬的裝置。

通常人們所說磁流體是一種新型功能材料，它既具有液體的流動(dòng)性，又具有固體磁性材料的磁性。該流體在靜態(tài)時(shí)無磁性吸引力，當(dāng)外加磁場作用時(shí)，才表現(xiàn)出磁性，正因?yàn)槿绱?，它才在?shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。例如可用于設(shè)計(jì)出軟磁路等。

本發(fā)明所述磁流體包括通常人們所說的磁流體、也包括在外力作用下可流動(dòng)的固體磁粉體以及固體磁粉體與潤滑物的混合體，或固體鐵磁性砂（珠）子以及固體鐵磁性砂（珠）子與潤滑物的混合體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種磁路磁阻小 ，能耗低，噪聲小，輸出流體穩(wěn)定的電磁驅(qū)動(dòng)泵。

為達(dá)到上述目的和解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：

一種電磁輸流泵，由勵(lì)磁組件、輸流組件、進(jìn)流組件、出流組件、殼座等構(gòu)成，所述勵(lì)磁組件由成對配置的勵(lì)磁磁路磁極、勵(lì)磁線圈組成，勵(lì)磁線圈套裝在勵(lì)磁磁路磁極上；所述輸流組件由輸流磁路、輸流腔壁、輸流隔膜、隔膜支架、磁流體等組成，輸流磁路由磁樞、位于磁樞上的并注滿磁流體的磁流體腔、磁流體通道、磁流體儲(chǔ)存腔構(gòu)成，所述磁樞是能使磁場低阻通過的磁路并起關(guān)鍵和樞紐作用的器件，所述輸流腔壁是位于勵(lì)磁磁路磁極與輸流隔膜之間的殼壁，所述隔膜支架是位于磁樞表面或與磁樞融為一體的帶有通孔的隔膜支撐體，輸流隔膜是位于輸流腔壁與隔膜之間或磁樞表面之間的彈性體，輸流隔膜與輸流腔壁之間形成泵流腔，輸流隔膜與磁樞表面之間形成磁流體腔，磁流體腔或泵流腔與各勵(lì)磁磁路的磁極相對應(yīng)配置，輸流磁路的磁樞上的磁流體通道使各磁流體腔之間及磁流體儲(chǔ)存腔與各磁流體腔之間的磁流體連通，磁流體注入磁流體腔或磁流體儲(chǔ)存腔內(nèi)，注入磁流體的總體積量是各磁流體腔、磁流體儲(chǔ)存腔和磁流通道容積的總和，輸流隔膜、輸流腔壁、隔膜支架和磁樞的兩端分別固定有進(jìn)流組件和出流組件，進(jìn)流組件、出流組件、勵(lì)磁磁路等固定在殼座上，各勵(lì)磁繞組上接有勵(lì)磁電源。上述輸流腔壁整體上可以是非磁性非導(dǎo)體材料，也可以是位于各磁極之間部分為非磁性或隔磁材料，其余部分為磁性非導(dǎo)電材料。所述磁流體材料可以是納米鐵磁流體材料，也可以是非納米其它磁性材料，包括通常人們所說的磁流體、也包括在外力作用下可流動(dòng)的固體磁粉體以及固體磁粉體與潤滑物的混合體，或固體鐵磁性砂（珠）子以及固體鐵磁性砂（珠）子與潤滑物的混合體。所述輸流磁路的磁樞可以是磁性金屬材料，也可以是充滿磁流體與非金屬骨架組合成磁路。所述勵(lì)磁電源可以根據(jù)磁極和繞組的空間排列配備適應(yīng)的控制電路和電源。所述輸流隔膜優(yōu)先推薦彈性隔膜。所述磁路材料可以是矽鋼片也可以是非晶磁性材料等。磁流體腔與泵流腔所占空間，在運(yùn)行過程中是相互動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，所述勵(lì)磁組件同軸心安裝在輸流組件外，勵(lì)磁磁路磁極與泵流腔及磁流體腔對稱安裝在同一徑向截面上，所述進(jìn)流組件是一裝有進(jìn)流單向閥的端蓋，進(jìn)流組件安裝在電磁輸流泵的進(jìn)流端上；所述出流組件是一裝有出流單向閥的端蓋，出流組件安裝在電磁輸流泵的出流端上。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，由兩組及以上勵(lì)磁組件、輸流組件沿同一軸向串聯(lián)構(gòu)成；在空間上，兩組勵(lì)磁組件中心線之間相隔一個(gè)磁極角度，在時(shí)間上，接入相鄰的勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁電源的相位差也是一個(gè)磁極角度。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，所述各勵(lì)磁組件同軸心安裝在輸流組件外，勵(lì)磁繞組組件的各繞組、勵(lì)磁磁路磁極與泵流腔及磁流體腔沿軸向并列安裝配置，所述進(jìn)流組件是一裝在電磁輸流泵的一端進(jìn)流整流器，所述出流組件是一裝在電磁輸流泵的另一端出流整流器。所述整流器根據(jù)需要可采用漸縮噴管式，也可以是漸擴(kuò)噴管式。所述電磁輸流泵的截面形狀可以是圓形，也可以是扁平形。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，所述勵(lì)磁組件同軸心安裝在輸流組件內(nèi)，勵(lì)磁磁路磁極與泵流腔及磁流體腔對稱安裝在同一徑向截面上，所述進(jìn)流組件是一裝有進(jìn)流單向閥的端蓋，進(jìn)流組件安裝在電磁輸流泵的進(jìn)流端；所述出流組件是一裝有出流單向閥的端蓋，出流組件安裝在電磁輸流泵的出流端。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，所述各勵(lì)磁組件同軸心安裝在輸流組件內(nèi)，勵(lì)磁繞組組件的各繞組、勵(lì)磁磁路磁極與泵流腔及磁流體腔沿軸向并列安裝配置，所述進(jìn)流組件是一裝在電磁輸流泵的一端進(jìn)流整流器，所述出流組件是一裝在電磁輸流泵的另一端出流整流器。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，各勵(lì)磁繞組、勵(lì)磁磁極沿軸向圍繞輸流組件外螺旋布置，螺旋升角為1°—89°，各輸流腔壁、輸流磁路、輸流隔膜及由其所形成的磁流體腔和泵流腔沿軸向圍繞勵(lì)磁組件內(nèi)壁螺旋布置，螺旋升角1°—89°，上述螺旋方向?yàn)轫槙r(shí)針或?yàn)槟鏁r(shí)針，螺旋方向一致。

上述的一種電磁輸流泵，各勵(lì)磁繞組、勵(lì)磁磁極沿軸向在輸流組件內(nèi)螺旋布置，即勵(lì)磁組件在內(nèi)，輸流組件在外，螺旋升角為1°—89°，各輸流腔壁、輸流磁路、輸流隔膜及由其所形成的磁流體腔和泵流腔沿軸向圍繞勵(lì)磁組件外螺旋布置，螺旋升角1°—89°，上述螺旋方向?yàn)轫槙r(shí)針或?yàn)槟鏁r(shí)針，螺旋方向一致。

上述的任何一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，在輸流磁路的磁樞上鑲嵌有永磁體。

上述的一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，在輸流磁路上或在泵殼座外設(shè)有磁流體儲(chǔ)存腔體，儲(chǔ)存腔與與磁流體腔連通，磁流體儲(chǔ)存腔內(nèi)裝有吸液材料和永磁體。在泵殼外設(shè)磁流體儲(chǔ)存腔體時(shí)，其磁流體儲(chǔ)存腔體優(yōu)先推薦柔性腔體。

上述的任一一種電磁輸流泵，可供選擇的技術(shù)方案是，在輸流磁路上或在泵殼座外設(shè)有的磁流體儲(chǔ)存腔體內(nèi)與被輸送流體之間裝有熱管，熱管的吸熱段裝在磁流體儲(chǔ)存腔體內(nèi)與磁流體接觸，熱管的散熱段裝在被輸送流體內(nèi)與被輸送流體接觸。上述采用的熱管散熱方式也可以采用其它可行的散熱方式取代之。

有益效果：本發(fā)明的一種電磁輸流泵，由于采用超順磁材料的鐵磁流體或其它可流動(dòng)的磁性體形成軟磁路結(jié)構(gòu)，使得磁路磁阻減小、能耗降低；由于磁場通過驅(qū)動(dòng)磁流體產(chǎn)生體積力推動(dòng)輸送流體輸出，使得隔膜壽命提高以及泵的噪聲降低；又由于采用熱管散熱方式，可將磁流體中的熱量散到被輸送流體中，同步可使被輸送流體升溫。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在外，輸流組件在內(nèi)的行波式電磁輸流泵的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在外，輸流組件在內(nèi)的行波式電磁輸流泵的功率變換器與三相繞組的連接示意圖。為本發(fā)明的一種電磁輸流泵的一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本發(fā)明的一種呼吸式電磁輸流泵的基本結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖4為圖3中的A-A的剖視圖。

圖5為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在內(nèi)輸流組件在外的行波式電磁輸流泵的基本結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖6為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在內(nèi)輸流組件在外的行波式電磁輸流泵的功率變換器與三相繞組的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

附圖1為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在外，輸流組件在內(nèi)的行波式電磁輸流泵的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在外，輸流組件在內(nèi)的行波式電磁輸流泵的功率變換器與三相繞組的連接示意圖。

該行波式電磁輸流泵由勵(lì)磁組件、輸流組件、進(jìn)流組件、出流組件、殼座等構(gòu)成，所述勵(lì)磁組件由成對配置的勵(lì)磁磁路磁極1、勵(lì)磁線圈2沿軸向并列組成，勵(lì)磁線圈2夾裝在勵(lì)磁磁路磁極1上；所述輸流組件由輸流腔壁3、輸流磁路4、輸流隔膜10、隔膜支架11、支撐桿13、吸水體14、出流端支撐架15、進(jìn)流端支撐架16、磁流體6等組成，輸流磁路4由磁樞5、位于磁樞5上的并注滿磁流體6的磁流體腔7、磁流體通道8、磁流體儲(chǔ)存腔9構(gòu)成，所述磁樞5是能使磁場低阻通過的磁路并起關(guān)鍵和樞紐作用的器件，所述輸流腔壁3是位于勵(lì)磁磁路磁極1與輸流隔膜10之間的筒形殼壁，所述隔膜支架11是位于磁樞5表面的帶有通孔的隔膜支撐體，輸流隔膜10是位于輸流腔壁3與隔膜支架11之間的彈性體，輸流隔膜10與輸流腔壁3之間形成泵流腔12，輸流隔膜10與磁樞5表面之間形成磁流體腔7，輸流磁路的磁樞5上的磁流體通道8使各磁流體腔之間及磁流體儲(chǔ)存腔9與各磁流體腔之間的磁流體連通，磁流體6注入磁流體腔7或磁流體儲(chǔ)存腔9內(nèi)，所述注入磁流體的總體積量是各磁流體腔、磁流體儲(chǔ)存腔和磁流通道容積的總和，輸流隔膜10、輸流腔壁3、隔膜支架11和輸流磁路的磁樞5的兩端分別固定有進(jìn)流組件和出流組件，所述進(jìn)流組件是一裝在電磁輸流泵的進(jìn)流端的進(jìn)流整流器17，進(jìn)流整流器17是一沿著進(jìn)流方向漸縮的噴筒，所述出流組件是一裝在電磁輸流泵的出流端的出流整流器18，出流整流器18是沿著出流方向漸擴(kuò)的噴筒。在支撐桿13上安裝有熱管式散熱器19，熱管19的吸熱段通過支撐桿13與磁流體接觸，熱管的散熱段裝在輸出整流器18內(nèi)與被輸送流體接觸。

將圖1中的各個(gè)繞組A、B、C接入圖2的順序開關(guān)電源電路上，該開關(guān)電源電路可在泵流腔內(nèi)產(chǎn)生行波磁場，行波磁場吸聚磁流體，并形成行波運(yùn)動(dòng)磁流體，行波磁流體推動(dòng)泵流腔內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)，行波磁流體的運(yùn)動(dòng)是循環(huán)的，所以泵流腔內(nèi)的流體輸送是連續(xù)的。磁流體腔與泵流腔所占空間，在運(yùn)行過程中是相互動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的。

附圖3為本發(fā)明的一種呼吸式電磁輸流泵的結(jié)構(gòu)原理示意圖，圖4為圖3中的A-A的剖視圖。該電磁輸流泵由勵(lì)磁組件、輸流組件、進(jìn)流組件、出流組件、殼座等構(gòu)成，所述勵(lì)磁組件由成對配置的勵(lì)磁磁路磁極1、勵(lì)磁線圈2組成，勵(lì)磁線圈2套裝在勵(lì)磁磁路磁極1上；所述輸流組件由輸流腔壁3、輸流磁路4、輸流隔膜10、隔膜支架11、支撐桿13、永磁體14、出流端支撐螺栓15、進(jìn)流端支撐螺栓16、磁流體6等組成，輸流磁路4由磁樞5、位于磁樞5上的并注滿磁流體6的磁流體腔7、磁流體通道8、磁流體儲(chǔ)存腔9構(gòu)成，所述磁樞5是能使磁場低阻通過的磁路的樞紐器件，所述輸流腔壁3是位于勵(lì)磁磁路磁極1與輸流隔膜10之間的殼壁，所述隔膜支架11是位于磁樞5表面或與磁樞外表融為一體的帶有通孔的隔膜支撐體，輸流隔膜10是位于輸流腔壁3與隔膜支架11之間或磁樞表面之間的彈性體，輸流隔膜10與輸流腔壁3之間形成泵流腔12，輸流隔膜10與磁樞5表面之間形成磁流體腔7，磁流體腔7或泵流腔12與各勵(lì)磁磁路的磁極相對應(yīng)配置，磁流體腔與泵流腔所占空間，在運(yùn)行過程中是相互動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的，輸流磁路的磁樞5上的磁流體通道8使各磁流體腔之間及磁流體儲(chǔ)存腔9與各磁流體腔之間的磁流體連通，磁流體6注入磁流體腔7或磁流體儲(chǔ)存腔9內(nèi)，所述注入磁流體的總體積量是各磁流體腔、磁流體儲(chǔ)存腔和磁流通道容積的總和，輸流隔膜10、輸流腔壁3、隔膜支架11和輸流磁路的磁樞5的兩端分別固定有進(jìn)流組件和出流組件，進(jìn)流組件、出流組件、勵(lì)磁磁路等固定在殼座上，所述進(jìn)流組件由進(jìn)流端蓋17和裝在進(jìn)流端蓋上的4個(gè)進(jìn)流單向閥19組成；所述出流組件由出流端蓋18和裝在出流端蓋18上的4個(gè)出流單向閥20組成。將4個(gè)繞組中每兩個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)在一起組成兩相繞組，兩相繞組接入兩相開關(guān)電源電路或交變電源電路上，當(dāng)一相電源電路導(dǎo)通時(shí)，另一相電源斷開，磁流體向通電兩磁極間聚集，同時(shí)磁流體擠壓兩磁極間的泵流腔中的液體，所在泵流腔的進(jìn)流單向閥關(guān)閉、出流單向閥打開輸送被擠壓的液體。如此磁流體向通電兩磁極間聚集的同時(shí)，另兩磁流體腔中的磁流體被抽吸，帶動(dòng)其隔膜運(yùn)動(dòng)，同步關(guān)閉所在泵流腔的出流單向閥，打開所在泵流腔的進(jìn)流單向閥，吸入擬泵液體。當(dāng)這一相電源斷開，而另一相電源導(dǎo)通時(shí)，磁流體向另一相導(dǎo)通的磁極間集聚，同時(shí)磁流體擠壓兩磁極間的泵流腔中的液體，所在泵流腔的進(jìn)流單向閥關(guān)閉、出流單向閥打開輸送被擠壓的液體。如此周而復(fù)始循環(huán)運(yùn)行。

附圖5為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在內(nèi)輸流組件在外的行波式電磁輸流泵的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖6為本發(fā)明的一種勵(lì)磁組件在內(nèi)輸流組件在外的行波式電磁輸流泵的功率變換器與三相繞組的連接示意圖。

該行波式電磁輸流泵由勵(lì)磁組件、輸流組件、進(jìn)流組件、出流組件、殼座等構(gòu)成，所述勵(lì)磁組件由成對配置的勵(lì)磁磁路磁極1、勵(lì)磁線圈2沿軸向并列組成，勵(lì)磁線圈2夾裝在勵(lì)磁磁路磁極1上；所述輸流組件由輸流腔壁3、輸流磁路4、輸流隔膜10、隔膜支架11、支撐殼體13、吸水體14、永磁體20、磁流體儲(chǔ)存囊21、出流端支撐架15、進(jìn)流端支撐架16、磁流體6等組成，輸流磁路4由磁樞5、位于磁樞5上的并注滿磁流體6的磁流體腔7、磁流體通道8、磁流體儲(chǔ)存腔9構(gòu)成，所述磁樞5是能使磁場低阻通過的磁路的樞紐器件，所述輸流腔壁3是位于勵(lì)磁磁路磁極1與輸流隔膜10之間的筒形殼壁，所述隔膜支架11是位于磁樞5內(nèi)表面的帶有通孔的隔膜支撐體，輸流隔膜10是位于輸流腔壁3與隔膜支架11之間的彈性體，輸流隔膜10與輸流腔壁3之間形成泵流腔12，輸流隔膜10與磁樞5表面之間形成磁流體腔7，輸流磁路的磁樞5上的磁流體通道8使各磁流體腔之間及磁流體儲(chǔ)存腔9與各磁流體腔之間的磁流體連通，磁流體6注入磁流體腔7或磁流體儲(chǔ)存腔9內(nèi)，所述注入磁流體的總體積量是各磁流體腔、磁流體儲(chǔ)存腔和磁流通道容積的總和，輸流隔膜10、輸流腔壁3、隔膜支架11和輸流磁路的磁樞5的兩端分別固定有進(jìn)流組件和出流組件，所述進(jìn)流組件是一裝在電磁輸流泵的進(jìn)流端的進(jìn)流整流器17，進(jìn)流整流器17是一沿著進(jìn)流方向漸縮的噴筒，所述出流組件是一裝在電磁輸流泵的出流端的出流整流器18，出流整流器18是沿著出流方向漸擴(kuò)的噴筒。

將圖5中的各個(gè)繞組A、B、C接入圖6的順序開關(guān)電源電路上，該開關(guān)電源電路可在泵流腔內(nèi)產(chǎn)生行波磁場，行波磁場吸聚磁流體，并形成行波運(yùn)動(dòng)磁流體，行波磁流體推動(dòng)泵流腔內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)，行波磁流體的運(yùn)動(dòng)是循環(huán)的，所以泵流腔內(nèi)的流體輸送是連續(xù)的。

盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的裝置，但是本發(fā)明不限于本文所述的具體形式，相反，其目的在于覆蓋理所當(dāng)然會(huì)落入所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種替代方式、改型、各種特征要素的再組合而衍生的新組合和等同體。