用于常规布置双膜片直接驱动线性电机

申请号 CN201710254244.6 申请日 2017-04-18 公开(公告)号 CN107304762A 公开(公告)日 2017-10-31
申请人 英格索尔-兰德公司; 发明人 约书亚·D·韦斯特;
摘要 提供了一种用于常规布置双膜片 泵 的 直接驱动 线性 电机 。该泵具有线性 磁性 电机,该电机包括构造在圆柱形 定子 内的磁性电枢。定子实现磁性电枢以来回运动方式发生线性平移。第一泵送部段联接至磁性电枢的第一端部,并且第二泵送部段联接至磁性电枢的第二端部。随着磁性电枢沿第一方向平移,第一泵送部段中的第一膜片发生挠曲以泵送 流体 从其中穿过,并且随着磁性电枢沿第二方向平移,第二泵送部段中的第二膜片发生挠曲以泵送流体从其中穿过。控制单元用于控制电机和泵的运行状况。
权利要求

1.一种双膜片,包括:
具有磁性电枢的线性磁性电机,所述磁性电枢具有彼此相对的第一端部和第二端部;
联接至所述第一端部的第一泵送部段;
联接至所述第二端部的第二泵送部段,
其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢平移,以使流体移动通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段。
2.如权利要求1所述的泵,其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢沿彼此相反的第一方向和第二方向上平移。
3.如权利要求2所述的泵,其中,所述磁性电枢的第一端部联接至所述第一泵送部段中的第一膜片,并且所述磁性电枢的第二端部联接至所述第二泵送部段中的第二膜片。
4.如权利要求3所述的泵,其中,在所述第一方向上,所述第一膜片发生挠曲以使所述第一泵送部段的第一腔室的容积减小,并且所述第二膜片发生挠曲以使所述第二泵送部段的第二腔室的容积增大,从而使流体移动通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段。
5.如权利要求3所述的泵,其中,在所述第二方向上,所述第一膜片发生挠曲以使所述第一泵送部段的第一腔室的容积增大,并且所述第二膜片发生挠曲以使所述第二泵送部段的第二腔室的容积减小,从而使流体移动通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段。
6.如权利要求1所述的泵,进一步包括:电机基座,其联接至所述线性磁性电机,所述电机基座构造成保持所述线性磁性电机相对于所述泵的定位
7.如权利要求6所述的泵,进一步包括:定位器,其联接至所述电机基座,并且与所述磁性电枢在功能上连通,以保持所述磁性电枢相对于所述线性磁性电机的定位。
8.如权利要求6所述的泵,其中,所述第一泵送部段在电机的一侧直接联接至所述电机基座,并且其中所述第二泵送部段在电机的相对侧直接联接至所述电机基座。
9.如权利要求6所述的泵,进一步包括:间隔件,其位于所述电机基座与所述第一泵送部段和所述第二泵送部段中的每个之间。
10.一种双膜片泵,包括:
具有磁性电枢的线性磁性电机,所述磁性电枢具有彼此相对的第一端部和第二端部;
联接至所述第一端部的第一泵送部段;
联接至所述第二端部的第二泵送部段,
其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢在没有齿轮箱的情况下沿彼此相反的往复的第一方向和第二方向平移,以使流体移动通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段。
11.如权利要求10所述的泵,进一步包括:控制单元,其中所述控制单元控制所述泵的运行状况。
12.如权利要求11所述的泵,其中,所述运行状况进一步包括所述磁性电机中的所述磁性电枢的位置的实时反馈。
13.如权利要求11所述的泵,其中,所述运行状况进一步包括所述磁性电枢的行程长度。
14.如权利要求11所述的泵,其中,所述运行状况进一步包括所述磁性电枢的行程速度。
15.如权利要求11所述的泵,其中,所述运行状况进一步包括所述磁性电枢的加速度。
16.如权利要求11所述的泵,其中,所述运行状况进一步包括通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段的流体的流量。
17.一种操作双膜片泵的方法,包括:
在线性磁性电机中提供磁性电枢,其中所述磁性电枢具有彼此相对的第一远端和第二远端;
将第一泵送部段联接至所述第一远端;
将第二泵送部段联接至所述第二远端;
使所述磁性电枢以往复方式来回平移,以使流体移动通过所述第一泵送部段和所述第二泵送部段。
18.如权利要求17所述的方法,进一步包括:通过控制单元控制所述泵的运行状况。
19.如权利要求18所述的方法,其中,控制所述泵的运行状况进一步包括:使所述泵在启动模式与普通模式之间转变,在所述启动模式中,所述控制单元使所述磁性电枢的速度或行程长度中的一个或多个增大,在所述普通模式中,所述控制单元使所述磁性电枢回复普通速度和普通行程长度。
20.如权利要求18所述的方法,其中,控制所述泵的运行状况进一步包括:保持离开所述泵的流体的流量和压中的一个恒定,而不管进入所述泵的流体的压力的变化或流体的粘性的变化。

说明书全文

用于常规布置双膜片直接驱动线性电机

技术领域

[0001] 本申请要求于2016年4月18日提交的美国临时专利申请No.62/323,884的优先权,其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0002]
[0003] 本公开涉及利用柔性膜片的往复作用的膜片泵和其他正排量泵。

背景技术

[0004] 膜片泵通常被描述为正排量泵,其利用柔性膜片的往复作用以及位于膜片任一侧的相应来泵送流体
[0005] 膜片通常被密封,以形成泵室。膜片的挠曲可使泵室的容积增大和减小。随着容积增大,待泵送流体被引导至泵室,并且随着容积减小,待泵送流体从泵室排出。该模式是可重复的,因此形成泵的往复泵送作用。
[0006] 然而,往复作用的重复性会导致效率低下。因此,有必要改善膜片泵或其他正排量泵的往复作用。发明内容
[0007] 本公开涉及利用柔性膜片的往复作用的膜片泵和其他正排量泵。
[0008] 本公开的一个方面包括一种双膜片泵,其包括:具有磁性电枢的线性磁性电机,所述磁性电枢具有彼此相对的第一端部和第二端部;联接至第一端部的第一泵送部段;联接至第二端部的第二泵送部段,其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢平移,以使流体移动通过第一泵送部段和第二泵送部段。
[0009] 本公开的另一方面包括,其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢沿彼此相反的第一方向和第二方向上平移。
[0010] 本公开的另一方面包括,其中,所述磁性电枢的第一端部联接至第一泵送部段中的第一膜片,并且所述磁性电枢的第二端部联接至第二泵送部段中的第二膜片。
[0011] 本公开的另一方面包括,其中,在第一方向上,第一膜片发生挠曲以使第一泵送部段的第一腔室的容积减小,并且第二膜片发生挠曲以使第二泵送部段的第二腔室的容积增大,从而使流体移动通过第一泵送部段和第二泵送部段。
[0012] 本公开的另一方面包括,其中,在第二方向上,第一膜片发生挠曲以使第一泵送部段的第一腔室的容积增大,并且第二膜片发生挠曲以使第二泵送部段的第二腔室的容积减小,从而使流体移动通过第一泵送部段和第二泵送部段。
[0013] 本公开的另一方面包括电机基座,其联接至所述线性磁性电机,所述电机基座构造成保持所述线性磁性电机相对于所述泵的定位
[0014] 本公开的另一方面包括定位器,其联接至所述电机基座,并且与所述磁性电枢在功能上连通,以保持所述磁性电枢相对于所述线性磁性电机的定位。
[0015] 本公开的另一方面包括,其中,所述第一泵送部段在电机的一侧直接联接至所述电机基座,并且其中所述第二泵送部段在电机的相对侧直接联接至所述电机基座。
[0016] 本公开的另一方面包括间隔件,其位于所述电机基座与第一泵送部段和第二泵送部段中的每个之间。
[0017] 本公开的另一方面包括一种双膜片泵,其包括:具有磁性电枢的线性磁性电机,所述磁性电枢具有彼此相对的第一端部和第二端部;联接至第一端部的第一泵送部段;联接至第二端部的第二泵送部段,其中,所述线性磁性电机使所述磁性电枢在没有齿轮箱的情况下沿彼此相反的往复的第一方向和第二方向平移,以使流体移动通过第一泵送部段和第二泵送部段。
[0018] 本公开的另一方面包括控制单元,其中所述控制单元控制所述泵的运行状况,并且其中所述运行状况进一步包括:磁性电机中的磁性电枢的位置的实时反馈;磁性电枢的行程长度;磁性电枢的行程速度;磁性电枢的加速度;以及通过第一泵送部段和第二泵送部段的流体的流量。
[0019] 本公开的另一方面包括一种操作双膜片泵的方法,包括:在线性磁性电机中提供磁性电枢,其中所述磁性电枢具有彼此相对的第一远端和第二远端;将第一泵送部段联接至第一远端;将第二泵送部段联接至第二远端;使磁性电枢以往复方式来回平移,以使流体移动通过第一泵送部段和第二泵送部段。
[0020] 本公开的另一方面包括通过控制单元控制所述泵的运行状况,其中控制所述泵的运行状况进一步包括:使所述泵在启动模式(priming mode)与普通模式之间转变,在所述启动模式中,控制单元使磁性电枢的速度或行程长度中的一个或多个增大,在所述普通模式中,控制单元使磁性电枢回复普通速度和普通行程长度;并且其中控制所述泵的运行状况进一步包括:保持离开所述泵的流体的流量恒定,而不管进入泵的流体的压的变化或流体的粘性的变化。
[0021] 从以下结合附图对具体实施例的更详细的描述中,本公开的前述以及其他的特征、优点和构造将变得更显而易见并且被充分地理解。

附图说明

[0022] 将参考以下附图详细描述一部分实施例,附图中相似标号表示相似构件:
[0023] 图1是依据本公开的线性电机双膜片泵的说明性实施例的侧视图;
[0024] 图2是依据本公开的图1中示出的线性电机双膜片泵的剖切侧视图;以及
[0025] 图3是依据本公开的图1中示出的线性电机双膜片泵的剖切端视图。

具体实施方式

[0026] 在这里参考以上列出的附图通过示例方式而不是限制方式对所公开设备和方法的下述实施例进行详细描述。尽管详细示出和描述了某些实施例,但应该明白的是,可以在不背离所附权利要求书的范围的情况下做出各种变化和修改。本公开的范围将决不局限于构成部件的数量、其材料、其形状、其相对配置等等,并且仅作为本公开的示例性实施例来公开。
[0027] 作为详细描述的前言,应该指出的是,如在本说明书和所附权利要求书中使用的,单数形式“一”、“一个”和“所述(该)”包括复数的对象,除非上下文另有明确说明。
[0028] 附图示出了双膜片泵10的说明性实施例。这些实施例可以各自包括各种结构部件和功能部件,它们彼此互补,以提供泵10的独特功能和性能,其特定结构和功能将在本文中更详细地描述。
[0029] 参考附图,图1至图3示出了依据本公开的线性电机双膜片泵10的说明性实施例。泵10的实施例可以包括磁性电机20、相对的泵送部段40和50、以及相应的歧管60等部件,所述歧管根据需要具有位于其中的一个或多个入口和出口。
[0030] 泵10的实施例可以包括磁性电机20。磁性电机20可以包括定子22和相应的磁性电枢30。定子22可以包括构造为电导体的线圈组(未示出),所述线圈组例如是一系列卷绕成线圈、螺线、螺旋形状或其他圆柱型形状的金属丝,电流可以从其中通过。在定子22通过电端口25联接至电源的情况下,电流可以通过线圈组,并且线圈组可以用作电磁导体,以生成磁场。线圈组可以被视为电磁导体的绕组,并且线圈组可以具有一个或多个绕组。这些绕组可以感应地或磁性地联接。绕组的中心可以限定导体的磁性轴线。线圈组的绕组的端部可以联接至一个或多个电路以获得电力。可以调节线圈组中的绕组或线圈的数量、绕组或线圈组中的金属丝的独立道次(separate passes)的数量和/或通过绕组或线圈组的给定电流,以改变、更改或修改所得磁场。
[0031] 泵10的实施例可以进一步包括具有一个或多个串联的磁体的相应磁性电枢30。例如,磁性电枢30可以包括以线性或轴状构造对齐的一系列永久磁体,其中磁体可以在一条线上端对端地彼此排成一列。磁性电枢30可以具有轴,磁体可以围绕该轴设置。磁性电枢10还可以具有外壳或套筒,磁体位于其中。例如,磁性电枢30可以具有圆柱形形状,其中磁性电枢30可以具有由所述轴的直径或磁体自身的直径限定的轴线。磁性电枢30的长度可以是所述轴的长度和/或端对端设置的磁体的整体线性长度。磁性电枢30的轴线可以构造成与定子22的磁性轴线对齐。磁性电枢30因此可以构造成设置在线圈组的绕组或线圈内,并响应于由定子22产生的磁力。这样,磁性电枢30可以构造成响应于线圈组的磁力而以往复线性运动方式来回穿过定子22的内径。这种构造可以生成360度的磁通,其中磁性电枢30在不物理地接触定子22的情况下,响应于线圈组所产生的磁力,以线性来回运动方式移动穿过定子22。另外,这种构造可以允许定子22直接驱动磁性电枢30,而不需要在常规膜片泵中常见的齿轮、齿轮箱、传动装置、轴承、挡车轭(scotch yoke)等。此外,这种构造可以允许定子22直接驱动磁性电枢30,而无需在常规膜片泵中常见的处于电机与膜片(本文中将讨论)之间的一系列功率转换装置。这些常规系统(即,膜片泵)通常是大型的、沉重的并且具有较大的惯性。
[0032] 泵10的实施例可以包括联接至电机基座26的磁性电机20,其中电机基座26可以用于相对于泵10的其他部件(特别是磁性电枢30)以恰当的取向和位置支承定子22。此外,磁性电枢30可以由套筒或定位器28支承,所述套筒或定位器可以构造成相对于定子22和/或磁性电机20保持磁性电枢30的取向和位置。套筒或定位器28可以构造成保持磁性电枢30的位置,并且还允许磁性电枢30在定子22内的来回线性平移。定位器28可以配置在泵10上,处于定子22外。此外,一个或多个定位器28可以配置在定子22的任一侧(either side)。磁性电枢30因此可以延伸超过定子22的端部。磁性电枢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在磁性电枢30的远端处彼此相对。
[0033] 泵10的实施例可以包括位于电机基座26与第一和第二泵送部段40、50之间的一个或多个间隔件80,将在本文中更详细地描述。间隔件80可以构造成将第一和第二泵送部段40、50与电机20恰当地分隔开,以为磁性电枢30提供所需的行程长度等。另外,可以调节间隔件80的尺寸和形状,以适应电机20和/或泵10的所需行程长度或功率。泵10的实施例可以包括可释放地联接至电机基座26自身的第一和第二泵送部段40、50。换言之,泵10的实施例可以包括位于电机20任一侧的电机基座26,其在物理上或至少在功能上联接至相应的盖体
44、54,并且第一和第二膜片42、52相应地位于其间,这将在本文中更详细地描述。使电机基座26不仅用作电机20的支承件,而且还用作可以与盖体44、54联接的保持构件或联接构件,这可以极大地减小泵10的尺寸。
[0034] 泵10的实施例可以包括电机20,该电机具有与定子22特别是与线圈组热连通的一个或多个散热翅片23,以从线圈组散热。散热翅片23可以围绕定子22的外部以一定模式构造,以将热量从线圈组向外吸出和/或排走。由于电流通过金属丝,所以可能在线圈组内产生热量。散热翅片23因此可以联接至电机20、电机基座26或泵10的其他部件,使得翅片23与定子22热连通,以用作散热器来将热量从定子22吸走。
[0035] 泵10的实施例可以进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和第一盖体44,在它们之间限定有第一流体腔室46。第一膜片42可以是柔性膜片,其能够响应于比如作用力等输入而反复地挠曲和/或弯曲。第一膜片42可以例如通过固件45可释放地联接至磁性电枢30的第一端部32。膜片42可以在操作上直接地或间接地联接至磁性电枢30的第一端部,使得磁性电枢30的来回运动(如本文所描述那样)可以用于使膜片42在第一流体腔室46内或与第一流体腔室46连通地以类似的来回运动方式挠曲。第一盖体44可以可释放地联接至泵10,特别是可以联接至泵10的部件,以便构造成与第一膜片42在功能上连通。第一盖体44可以用于与第一膜片42相对,并在其间限定出第一流体腔室46。第一流体腔室46可以构造成在其中容纳流体,膜片42可以在所述流体上操作或以其他方式工作,以形成流体流和/或作用于流体上的压力。换言之,流体腔室46可以包括入口止回阀47和出口止回阀49,它们响应于膜片42的运动或位移而操作,以引导流体流进和流出流体腔室46。入口止回阀47和出口止回阀49可以是球阀、瓣阀或其他类似的阀,它们交替地打开和关闭,以充注腔室和限制或以其他方式阻止回流。入口止回阀47和出口止回阀49可以根据特定的流动配置的需要在它们的位于第一泵送部段40上的相应构造中反转或翻转。
[0036] 随着磁性电枢30施加作用力以使膜片42朝向盖体44挠曲,膜片42可以使流体腔室46内的容积减小,从而逼出或排出流体腔室46内的至少一部分流体,以关闭入口止回阀47并打开出口止回阀49,使得流体可以离开出口止回阀49并流到歧管60中。类似地,随着磁性电枢30施加作用力以使膜片42撤离盖体44,膜片42可以使流体腔室46内的容积增大,从而在流体腔室46内形成真空,这可以用于打开入口止回阀47并关闭出口止回阀49,使得歧管
60中的流体可以经过入口止回阀47并进入流体腔室46中。在更多的流体处于流体腔室46中的情况下,磁性电枢30可以设置成通过在膜片42上反复地施加作用力以使膜片42朝向和远离盖体44重复地来回挠曲(如所述那样)来重复前述步骤,以使流体反复地进入和离开流体腔室46。这样,磁性电枢30和第一泵送部段40用作膜片泵10的一半,以泵送流体通过泵10、歧管60,并趋近或远离期望位置。
[0037] 泵10的实施例可以进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和第二盖体54,在它们之间限定出第二流体腔室56。第二膜片52可以是柔性膜片,其能够响应于比如作用力等输入而反复地挠曲和/或弯曲。第二膜片52可以例如通过紧固件45可释放地联接至磁性电枢30的第二端部34。第二膜片52可以在操作上直接地或间接地联接至磁性电枢30的第二端部34,使得磁性电枢30的来回运动(如本文所描述那样)可以用于使第二膜片52在第二流体腔室56内或与第二流体腔室56连通地以类似的来回运动方式挠曲。第二盖体54可以可释放地联接至泵10,特别是可以联接至泵10的部件,以便构造成与第二膜片52在功能上连通。第二盖体54可以用于与第二膜片52相对,并在其间限定出第二流体腔室56。第二流体腔室56可以构造成在其中容纳流体,膜片52可以在所述流体上操作或以其他方式工作,以形成流体流和/或作用于流体上的压力。换言之,流体腔室56可以包括入口止回阀57和出口止回阀59,它们响应于膜片52的运动或位移而操作,以引导流体流进和流出流体腔室56。入口止回阀57和出口止回阀59可以是球阀、瓣阀或其他类似的阀,它们交替地打开和关闭,以充注腔室和限制或以其他方式阻止回流。入口止回阀57和出口止回阀
59可以根据特定的流动配置的需要在它们的位于第二泵送部段50上的相应构造中反转或翻转。
[0038] 随着磁性电枢30施加作用力以使膜片52朝向盖体54挠曲,膜片52可以使流体腔室56内的容积减小,从而逼出或排出流体腔室56内的至少一部分流体,以关闭入口止回阀57并打开出口止回阀59,使得流体可以离开出口止回阀59并流到歧管60中。类似地,随着磁性电枢30施加作用力以使膜片52撤离盖体54,膜片52可以使流体腔室56内的容积增大,从而在流体腔室46内形成真空,这可以用于打开入口止回阀57并关闭出口止回阀59,使得歧管
60中的流体可以经过入口止回阀57并进入流体腔室56中。在更多的流体回到流体腔室56中的情况下,磁性电枢30可以设置成通过在膜片52上反复地施加作用力以使膜片52朝向和远离盖体54重复地来回挠曲(如所述那样)来重复前述步骤,以使流体反复地进入和离开流体腔室56。这样,磁性电枢30和第二泵送部段50用作膜片泵10的一半,以泵送流体通过泵10、歧管60,并趋近期望的终点。
[0039] 泵10的实施例可以包括第一和第二泵送部段40、50,它们协同工作以基于从受到磁性驱动的线性双膜片泵10产生的往复作用排出或以其他方式泵送流体,其中第一和第二泵送部段40、50构造成在磁性电枢30的相对端部上工作,所述磁性电枢30响应于由定子22施加于其上的磁力而来回地线性地平移。换言之,随着磁性电枢30施加作用力以使膜片42朝向盖体44挠曲而使第一流体腔室46的容积减小,磁性电枢30同时使膜片52远离盖体54挠曲以使第二流体腔室56的容积增大。以类似的方式,随着磁性电枢30施加作用力以使膜片42远离盖体44挠曲而使第一流体腔室46的容积增大,磁性电枢30同时使膜片52朝向盖体54挠曲以使第二流体腔室56的容积减小。作为结果,响应于来自定子22的输入,磁性电枢30可以以线性方式来回运动,以在每个第一和第二泵送部段40、50上同时施加相反的往复作用力。这样,泵10可以同时移动流体通过、进入、离开或经过其每个泵送部段40、50以及歧管60或者使流体在它们中的每个内移动,视情况而定。
[0040] 泵10的实施例可以包括歧管60,该歧管与泵10内的流体在操作上连通。歧管60可以包括一个或多个流体入口/出口70。歧管60可以构造成使一个或多个入口/出口70流体地联接至第一和第二泵送部段40、50,并且反之亦然。换言之,歧管60可以包括管路和/或管道,该管路和/或管道引导泵10正在处理和作用的流体流通过每个泵送部段40、50,并进入和离开泵10。歧管60的尺寸和形状可以根据泵10的需要来调整。歧管60可以构造成接收加压或非加压流体源中的任一者或两者。
[0041] 泵10的实施例可以包括控制单元12和相关的控制电子装置14。例如,控制单元12可以是控制器,其包括处理器(CPU)、电路板、内部存储器编码器软件、控制算法、输入装置、输出装置和其他所需的电气部件,以指导泵10的电气操作和控制电子装置14。此外,在示例中,相关的控制电子装置14可以进一步包括传感器、量表、阀、调节器、转换器、螺线管、控制器、无线通信装置等,用于测量和控制通过泵10的流体流,计算泵循环,控制电机速度和功率,测量流量,测量和控制流体压力,检测泄漏,测量和感测行程的结束,抵消行程长度,测量和控制穿过定子22的电流,平衡通过泵10的流体流,以及泵10的其他重要的基于电气的操作和控制状况。
[0042] 例如,泵10的实施例可以进一步包括一个或多个霍尔传感器,所述霍尔传感器嵌入沿着磁性电枢30的长度定位的衬套中,以帮助相对于电机20、基座26或泵10定位磁性电枢30。此外,在示例中,泵10的实施例可以进一步包括嵌入定位器28的一个或多个中的一个或多个霍尔传感器。当磁性电枢30在第一和第二方向上来回转变时,霍尔传感器可以向控制单元12提供磁性电枢30的位置的实时反馈。霍尔传感器还可以向控制单元12提供磁性电枢30的行程长度、行程速度和/或加速度的实时反馈。霍尔传感器可以定位在电机20的外部,靠近电机20可安装至基座12的地方。
[0043] 控制单元12可以构造成协调控制电子装置14的各个部件的操作,以实现、控制和/或更改泵10的任一前述运行状况。替代地,控制电子装置14的每个部件可以构造成根据需要与一个或多个相应部件直接通信,以执行泵10的期望操作。在再一替代方案中,控制电子装置14的每个部件可以构造成根据需要与控制单元12通信以及直接与一个或多个相应部件通信,以执行泵10的期望操作。
[0044] 泵10的实施例可以提供优于常规的机械驱动的双膜片泵设计的优点。例如,与常规驱动系统相比,定子22与磁性电枢30之间的相互作用提供以下优点:控制单元12可以更轻松地控制磁性电枢30的位置,从而控制第一和第二膜片42、52的相对位置,这是因为磁性电枢30的惯性力较低。控制单元12和相关的电子装置14可以提供磁性电枢30在沿着行程长度的任一点处的位置的实时反馈。在具有位置反馈以及轻松地停止/起动磁性电枢30的运动的能力的情况下,由于惯性相对较低,可以以更加即时的精度控制磁性电枢30,这进而向第一和第二膜片42、52从而相应地向第一和第二泵送部段40、50提供更加即时的精度。此外,定子22与磁性电枢30沿着磁性电枢30的整个行程长度的磁性相互作用提供了在行程长度结束时增加对磁性电枢30的加速度和减速度的控制,这从而最大限度地降低了磁性电枢30的振动。
[0045] 此外,磁性电机20提供了单个运动部件——磁性电枢30。因此,与具有多个运动部件(诸如电机和齿轮箱)的常规泵相比,任何运动部件上的磨损得到最大限度的降低。此外,与常规电机和齿轮箱相比,由于磁性电机20的尺寸减小,泵10的尺寸和/或重量可以减小。
[0046] 与常规电机的反应时间相比,定子22与磁性电枢30之间的磁性控制相互作用也可以相对较快。例如,泵10可以反应更快几分之一秒,从而更准确地和实时地控制泵10的运行状况,以实现所需结果。实际上,泵10的构造可以提供启动模式,其中泵10可以超速或超行程地运行,以在启动时更有效地从泵10移除空气。然后,泵10可以被编程,以回复或恢复到具有较短的行程长度的普通模式,以保持膜片42和52的寿命。另外,泵10的实施例的固有速度和位置控制可以有助于恒定的流量,而不管过程变化,比如压力和粘性(显然在泵10的操作极限内)。另外,控制单元12可以调节由电机20向电枢30提供的作用力,甚至是在中间行程时,以保持流体的固定输出压力,而不管过程变化,比如流体的入口压力或粘性(显然在泵10的操作极限内)。另外,泵10可以构造成通过高电流、压力传感器、流动信号输入信号等来检测通过泵10的流动是否已停止。在这种情况下,控制单元12可以构造成指示泵10停止或者将对流体的固定压力保持在泵10的安全操作范围内。
[0047] 泵10及其各个零部件(包括磁性电机20和相应泵送部段40、50的实施例)的构造材料可以由能轻松地形成为成型物体的多种不同类型的材料或其组合中的任一种形成,前提是所选部件与本文所公开类型的双膜片泵的预期操作一致。例如,但不局限于此,部件可以由以下材料形成:橡胶(合成和/或天然)和/或其他类似材料;玻璃(比如玻璃纤维)纤维,芳族聚酰胺纤维,其任意组合,和/或其他类似材料;聚合物,比如热塑塑料(比如ABS、含氟聚合物、聚缩、聚酰胺;聚碳酸酯、聚乙烯、聚砜、和/或类似物),热固性材料(比如环树脂酚醛树脂、聚酰亚胺、聚酯、和/或类似物),其任意组合,和/或其他类似材料;复合材料和/或其他类似材料;金属,比如锌、镁、碳钢合金钢、工具钢、不锈钢、其任意组合,和/或其他类似材料;合金,比如铝合金、钛合金、镁合金、铜合金、其任意组合,和/或其他类似材料;任何其他适当的材料;和/或其任意组合。
[0048] 此外,限定上述泵10及其各个零部件(包括磁性电机20和相应泵送部段40、50的实施例)的部件可以在已预先制造或已制造状态下单独购买,然后组装在一起。然而,任何或所有部件也可以同时制造并彼此一体地接合在一起。单独或同时制造这些部件可涉及:挤出成型、拉挤成型真空成型、注射成型、吹塑成型、树脂传递模塑铸造锻造冷轧铣削、钻孔、铰制、车削研磨冲压、切割、弯曲、熔焊焊、硬化、铆接、冲压、电、3D打印和/或类似方法。如果部件中的任一个被单独地制造,则它们可以以任何方式彼此联接,比如通过粘结剂、熔焊、紧固件(例如螺栓螺母、螺钉、钉子、铆钉、销和/或类似物)、线材、其任意组合等,例如取决于形成部件的具体材料(除其他考虑之外)。其他可行的步骤例如可以包括:对部件进行喷砂抛光、粉末涂覆、镀锌阳极化处理、硬阳极化处理、和/或涂刷。
[0049] 虽然已经结合以上给出的特定实施例描述了本公开,但是显而易见的是,多种替代方案、修改和变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,本公开的如以上给出的优选实施例旨在是说明性的,而不是限制性的。在不背离本公开的如所附权利要求书所要求的精神和范围的情况下,可以做出多种变化。权利要求书提供了本公开的覆盖范围,不应该局限于本文提供的具体示例。
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