专利名称：一种超声波电机驱动的精密计量泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于精密计量设备领域，尤其涉及一种超声波电机驱动的精密计量栗。
背景技术：
计量泵在化工行业、化学药剂行业、原油天然气行业、清洗行业、纺织行业已经得到广泛应用。传统的电机驱动的隔膜计量泵工作时，电机驱动蜗轮蜗杆带动曲轴转动，曲轴通过连杆将旋转运动转换为柱塞的往复运动。这种传动装置不仅设计复杂而且其本身的误差影响了计量泵的精密性。这种计量泵误差一般在百分之一以上。随着工业发展和进步，计量泵的精密性有待进一步提高。传统的电磁驱动的隔膜计量泵以电磁铁产生脉动驱动力，虽然省却了电机和变速机构，但只能驱动小量程低压计量泵。另外，传统的隔膜计量泵工作时，当需要改变泵的流量时，需手动旋转调节轮，该方法不能精确控制泵的流量。随着 人们对生产工艺过程指标和自动化程度要求的普遍提高，这种手动调节方式已经不能满足需求。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种超声波电机驱动的精密计量栗。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种超声波电机驱动的精密计量泵，它主要由物料入口管、物料出口管以及固定在计量泵外壳内的入口单向阀、排气阀、隔膜、物料室、液压室、出口单向阀、推杆、补油阀、泄压阀、润滑油入口管、柱塞、柱塞外壳、超声波电机和控制系统组成；其中，所述物料室、液压室和柱塞外壳一体形成；隔1吴固定在物料室和液压室之间；物料室通过入口单向阀与物料入口管连接，通过出口单向阀与物料出口管连接；排气阀与物料室连接，补油阀和泄压阀分别与液压室相连，润滑油入口管与柱塞外壳相连；柱塞置于柱塞外壳内，一端与推杆相连，另一端与超声波电机的输出轴相连；控制系统由单片机以及与单片机相连的显示屏、键盘、报警器、隔膜压力传感器、膈膜破损传感器和油压传感器组成；隔膜压力传感器和膈膜破损传感器分别固定在隔膜两侧，油压传感器固定在物料室内壁底部；超声波电机的驱动电路与单片机相连；补油阀与单片机相连。本实用新型的有益效果是，本实用新型采用超声波电机作为驱动电机，实现大容量、高精度的计量；采用单片机系统实现自动化控制；本实用新型操作简单，反应速度快，控制特性好，噪音低。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的应用示意图；[0008]图中，物料入口管I、入口单向阀2、排气阀3、隔膜4、物料室5、液压室6、出口单向阀7、物料出口管8、推杆9、补油阀10、隔膜压力传感器11、膈膜破损传感器12、泄压阀13、润滑油入口管14、柱塞15、柱塞外壳16、计量泵外壳17、油压传感器18、超声波电机19、驱动电路20、单片机21、显示屏22、键盘23、报警器24、离心机25、排入管26、搅拌机27、物料储存箱28、搅拌棒29、输送管30、球形阀门31、过滤器32、超声波电机驱动的精密计量泵33、压力表34、排出管35。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型超声波电机驱动的精密计量泵主要由物料入口管I、物料出口管8以及固定在计量泵外壳17内的入口单向阀2、排气阀3、隔膜4、物料室5、液压室6、出口单向阀7、推杆9、补油阀10、泄压阀13、润滑油入口管14、柱塞15、柱塞外壳16、超声波电机19和控制系统组成。其中，物料室5、液压室6和柱塞外壳16 —体形成；隔膜4固定在物料室5和液压室6之间。物料室5通过入口单向阀2与物料入口管I连接，通过出口单向阀7与物料出口管8连接，排气阀3与物料室5连接，补油阀10和泄压阀13分别与液压室6相连,润滑油入口管14与柱塞外壳16相连。柱塞15置于柱塞外壳16内，一端与·推杆9相连，另一端与超声波电机19的输出轴相连。控制系统由单片机21以及与单片机21相连的显示屏22、键盘23、报警器24、隔膜压力传感器11、膈膜破损传感器12和油压传感器18组成；隔膜压力传感器11和膈膜破损传感器12分别固定在隔膜4两侧，油压传感器18固定在物料室5内壁底部。超声波电机19的驱动电路20与单片机21相连。补油阀10与单片机21相连。本实用新型的工作过程如图2所示，排入管26连接物料储存室28，物料储存箱28顶部安装搅拌机27，搅拌机27下端连接搅拌棒29，物料储存室28下端连接排出管35，排出管35中依次安装球形阀门31和过滤器32，排出管35经过本实用新型超声波电机驱动的精密计量泵33连接到输送管30，输送管30的一端安装离心机25，输送管30另一端中安装有压力表34。本实用新型采用单片机21实现智能化、自动化控制。通过键盘23输入流量值，或者直接输入柱塞的冲程长度和冲程频率。通过单片机21将键盘输入的流量值，转换成微观指令输出，传送给超声波电机19的驱动电路20，连接超声波电机19，直接驱动柱塞15往返运动。通过控制柱塞15的冲程长度和冲程频率，实现流量的调节。(改变冲程长度视为粗调，改变冲程频率为细调，增加调节的灵活性。另外，根据计量泵容量大小可以安放两个或者多个超声波电机以保证足够的转矩。)通过润滑油入口管14加入润滑油，减小柱塞运动摩擦。柱塞15前端连接一个推杆9，保证液压油不泄露到柱塞15，柱塞15带动推杆9在柱塞最大位移点和柱塞最小位移点之间运动。当推杆9向后移动时，液压室6压力减小，隔膜4向液压室6伸张，物料室5压力减小，入口单向阀2打开，物料经物料入口管I吸入，此时出口单向阀7关闭，阻止物料流出；当推杆9向前运动，液压室6压力增大，隔膜4向物料室5伸张，物料室5压力增大，出口单向阀7打开，物料经物料出口管8流出，入口单向阀2关闭，阻止物料流入。隔膜破损传感器获得的信息通过数据线接到单片机，通过显示屏22显示隔膜是否破损，当隔膜破损时，单片机21发出指令，报警器24报警。另外，显示屏22还显示流量信息、柱塞15冲程长度和冲程频率。(对于安全保护十分敏感的物料，可以设计成双隔膜结构。)物料室5入口处安装排气阀3，将物料室5空气排出。液压室6顶端装有泄压阀13，当液压室6内压力超过允许压力时，液压室6顶端的泄压阀13自动地打开，排出多余的空气，减小液压室压力，保护计量泵。液压室6底部装有油压传感器，该油压传感器将数据发到单片机21，通过单片机21对补油阀10实现自动化控制。通过补油阀16补充液压室油量，避免了因推杆9处液压油泄漏或者柱塞15冲程长度改变等原因引起的液压室6的油量不足，使液压室6的油量保持正常，以便保证泵的计量精度。物料经排入管26排入物料储存箱28，搅拌机27带动搅拌棒29旋转，搅拌物料，通过球形阀门31控制物料流入排出管35，通过过滤器32过滤大颗粒固体。物料经过超声波电机驱动的精密计量泵33计 量后，进入输送管30，通过离心机25使物料在输送管30中流动，压力表34检测输送管30中物料的压力。
权利要求1.一种超声波电机驱动的精密计量泵，其特征在于，它主要由物料入口管(I)、物料出口管(8)以及固定在计量泵外壳(17)内的入口单向阀(2)、排气阀(3)、隔膜(4)、物料室(5)、液压室(6)、出口单向阀(7)、推杆(9)、补油阀(10)、泄压阀(13)、润滑油入口管(14)、柱塞(15 )、柱塞外壳(16 )、超声波电机(19 )和控制系统组成；其中，所述物料室(5 )、液压室(6)和柱塞外壳(16) —体形成；隔膜(4)固定在物料室(5)和液压室(6)之间；物料室(5)通过入口单向阀(2)与物料入口管(I)连接，通过出口单向阀(7)与物料出口管(8)连接；排气阀(3)与物料室(5)连接，补油阀(10)和泄压阀(13)分别与液压室(6)相连，润滑油入口管(14)与柱塞外壳(16)相连；柱塞(15)置于柱塞外壳(16)内，一端与推杆(9)相连，另一端与超声波电机(19)的输出轴相连；控制系统由单片机(21)以及与单片机(21)相连的显示屏(22)、键盘(23)、报警器(24)、隔膜压力传感器(11)、膈膜破损传感器(12)和油压传感器(18)组成；隔膜压力传感器(11)和膈膜破损传感器(12)分别固定在隔膜(4)两侦牝油压传感器(18)固定在物料室(5)内壁底部；超声波电机(19)的驱动电路(20)与单片机(21)相连；补油阀(10)与单片机(21)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波电机驱动的精密计量泵，它主要由物料入口管、物料出口管以及固定在计量泵外壳内的入口单向阀、排气阀、隔膜、物料室、液压室、出口单向阀、推杆、补油阀、泄压阀、润滑油入口管、柱塞、柱塞外壳、超声波电机和控制系统组成；物料室、液压室和柱塞外壳一体形成；隔膜固定在物料室和液压室之间；物料室通过入口单向阀与物料入口管连接，通过出口单向阀与物料出口管连接；柱塞置于柱塞外壳内，一端与推杆相连，另一端与超声波电机的输出轴相连；本实用新型采用超声波电机作为驱动电机，实现大容量、高精度的计量；采用单片机系统实现自动化控制；本实用新型操作简单，反应速度快，控制特性好，噪音低。
文档编号F04B13/00GK202520500SQ20122018738
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者赵健 申请人:浙江大学