电磁泵的制作方法

本发明涉及一种电磁泵。

背景技术：

超临界二氧化碳萃取技术是利用二氧化碳对天然产物的某种物质在超临界状态下的溶解能力，将其完全或基本萃取分离出来的方法。目前，此技术已被应用在沙棘油萃取分离、咖啡豆的脱咖啡因、烟草的脱尼古丁、开非香料的提取、啤酒花中有用成分的提取、大豆中提取豆油等等商业领域中。

目前，实现此技术的超临界萃取装置可分为研究分析型、商用生产型两大类，其中研究分析型主要应用于小量物质的分析，以便为生产提供数据。超临界萃取装置从功能上大体可分为：萃取剂供应系统、低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统八大系统。系统中所采用的主要设备有二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等。由于萃取过程是在一定的压力下进行的，所以需要注入带压的液态二氧化碳到系统中；同时，由于液态二氧化碳在常温下具有易汽化的特性，因此，对于二氧化碳注入泵而言，在输送溶液时保持恒定低温就显得至关重要了。

目前市场上的超临界萃取装置中的二氧化碳注入泵大都采用曲轴连杆式往复式活塞泵，而由于该曲轴连杆式往复式活塞泵的泵头部分没有安装保持恒定低温的装置，使得液态二氧化碳在输送过程中易发生汽化，从而导致输送量减小，系统管路产生振动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型的电磁泵，该电磁泵能够使输送溶液保持在设定的温度，防止输送溶液汽化或结晶。

为实现上述目的，本发明提供了一种电磁泵，包括泵头外壳、位于所述泵头外壳内部的出口管套、与所述泵头外壳相连的进口管套以及套设在所述进口管套外侧的电磁线圈模组，其中，所述电磁泵还包括套设在所述泵头外壳外侧的恒温组件，所述恒温组件包括套设在所述泵头外壳外侧的壳体，所述壳体与所述泵头外壳之间形成供收容恒温液的收容腔，所述恒温组件还包括开设在所述壳体上的恒温液进口和恒温液出口，以便恒温液自所述恒温液进口进入所述收容腔、再从所述恒温液出口排出。

作为本发明的进一步改进，所述壳体呈圆柱状设置，且在所述壳体的径向方向上，所述恒温液进口与所述恒温液出口上下错位设置。

作为本发明的进一步改进，所述出口管套设有外螺纹，所述泵头外壳设有内螺纹，以使得所述出口管套与所述泵头外壳以螺纹连接的方式固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述进口管套内设有第一空腔，所述第一空腔内收容有动力弹簧、限位弹簧及限位于所述动力弹簧与限位弹簧之间的铁芯滑杆，所述铁芯滑杆可在所述电磁线圈模组的磁力作用下在所述第一空腔内前后滑动。

作为本发明的进一步改进，所述动力弹簧靠近所述进口管套的进液口设置，并限位在所述铁芯滑杆的一端与所述第一空腔内壁之间，所述铁芯滑杆的另一端穿过所述限位弹簧和所述进口管套并突伸入所述泵头外壳的内部。

作为本发明的进一步改进，所述泵头外壳与所述进口管套之间设置有密封垫片，所述铁芯滑杆的另一端也穿过所述密封垫片，所述限位弹簧的一端与所述铁芯滑杆相抵接、另一端与所述密封垫片相抵接。

作为本发明的进一步改进，所述铁芯滑杆的内部设有第二空腔，所述泵头外壳的内部设有第三空腔，且所述第一空腔、第二空腔及第三空腔相互连通，所述铁芯滑杆的另一端突伸并收容于所述第三空腔，所述泵头外壳的第三空腔内还收容有密封圈，所述密封圈套设在所述铁芯滑杆的外侧，以密封所述铁芯滑杆与所述第三空腔之间的缝隙。

作为本发明的进一步改进，所述泵头外壳的第三空腔内还收容有进口单向阀、进口回位弹簧、出口单向阀及出口回位弹簧，所述进口单向阀的一端与所述进口回位弹簧相抵接，所述出口单向阀的一端与所述出口回位弹簧相抵接，所述第三空腔包括形成于所述进口回位弹簧与所述出口单向阀之间的泵头溶液腔，且所述泵头溶液腔的直径小于所述第三空腔其它部位的直径。

作为本发明的进一步改进，所述进口单向阀的另一端可活动的抵接于所述铁芯滑杆的另一端，所述进口回位弹簧的另一端与所述泵头溶液腔的外侧壁相抵接，所述出口单向阀的另一端可活动的抵接于所述泵头溶液腔的外侧壁，所述出口回位弹簧的另一端与所述出口管套相抵接。

作为本发明的进一步改进，所述电磁线圈模组包括磁铁外壳、收容在所述磁铁外壳内部的磁铁线圈以及位于所述磁铁线圈与所述进口管套之间的上导磁套、下导磁套和绝磁套，所述上导磁套、绝磁套和下导磁套分别套设在所述进口管套的外侧，且所述绝磁套位于所述上导磁套与下导磁套之间。

通过以上技术方案可知，本发明的电磁泵通过在泵头外壳的外侧设置恒温组件，且该恒温组件包括套设在泵头外壳外侧的壳体、形成于壳体与泵头外壳之间以供收容恒温液的收容腔以及开设在壳体上的恒温液进口和恒温液出口，从而恒温液可从恒温液进口进入到收容腔中，然后通过该收容腔，最后从恒温液出口排出，恒温液排出的同时可带走电机产生和外界空气中的多余的热量或者为输送溶液增加损失的热量，使输送溶液保持在设定的温度，防止输送溶液汽化或结晶。

附图说明

图1是本发明的电磁泵的结构示意图。

图2是图1所示电磁泵处于非工作状态下沿a-a方向的剖视图。

图3是本发明的电磁泵处于进液过程时的剖视图。

图4是本发明的电磁泵处于出液过程时的剖视图。

图5是在图3的基础上标示出恒温液的进出方向的剖视图。

附图标记

1泵头外壳；11密封垫片；12第三空腔；121泵头溶液腔；13密封圈；14进口单向阀；15进口回位弹簧；16出口单向阀；17出口回位弹簧；18凸缘；2出口管套；21第四空腔；22出液口；3进口管套；30第一空腔；31动力弹簧；32铁芯滑杆；320第二空腔；33限位弹簧；34进液口；4电磁线圈模组；40磁铁外壳；41磁铁线圈；42上导磁套；43绝磁套；44下导磁套；5恒温组件；50壳体；51收容腔；52恒温液进口；53恒温液出口；6定位压板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

请参阅图1与图2所示，本发明揭示了一种电磁泵，其包括泵头外壳1、位于所述泵头外壳1内部的出口管套2、与所述泵头外壳1相连的进口管套3、套设在所述进口管套3外侧的电磁线圈模组4以及套设在所述泵头外壳1外侧的恒温组件5。

所述出口管套2设有外螺纹，所述泵头外壳1设有内螺纹，从而所述出口管套2与所述泵头外壳1可以通过螺纹连接的方式固定连接。另外，所述出口管套2与所述泵头外壳1之间还通过尺寸过盈的方式相互固定连接，以使得所述出口管套2与所述泵头外壳1之间的紧密性较好。

所述进口管套3内设有第一空腔30，所述第一空腔30内收容有动力弹簧31、限位弹簧33及限位于所述动力弹簧31与限位弹簧33之间的铁芯滑杆32。所述第一空腔30贯穿所述进口管套3设置，且所述第一空腔30在所述进口管套3的不同位置处具有不同的直径，具体来讲，所述进口管套3的靠近进液口34的一端直径设置为较小，故所述第一空腔30中对应该部分的直径也设置为较小；所述第一空腔30中用于收容动力弹簧31、铁芯滑杆32及限位弹簧33这部分的直径设置为较大。

所述动力弹簧31靠近所述进口管套3的进液口34设置，并限位在所述铁芯滑杆32的一端与所述第一空腔30的内壁之间。所述铁芯滑杆32的一端收容于所述第一空腔30并与所述动力弹簧31相抵接、另一端穿过所述限位弹簧33和所述进口管套3并突伸入所述泵头外壳1的内部。所述铁芯滑杆32可在所述电磁线圈模组4的磁力作用下在所述第一空腔30内前后滑动。

所述泵头外壳1与所述进口管套3之间设置有密封垫片11，所述密封垫片11为静密封，以密封所述泵头外壳1与所述进口管套3之间的缝隙。本实施方式中，所述密封垫片11由耐高温的硬材质制成。所述铁芯滑杆32的另一端也穿过所述密封垫片11，所述限位弹簧33的一端与所述铁芯滑杆32相抵接、另一端与所述密封垫片11相抵接。

所述铁芯滑杆32的内部设有第二空腔320，所述泵头外壳1的内部设有第三空腔12，且所述第一空腔30、第二空腔320及第三空腔12相互连通，以形成进液通道。所述铁芯滑杆32的另一端突伸并收容于所述第三空腔12，本实施例中，因所述铁芯滑杆32的另一端突伸入所述第三空腔12内，故所述第二空腔320的直径设置为小于所述第三空腔12的直径，同时，所述铁芯滑杆32另一端的外直径也设置为小于所述第三空腔12的直径，从而当铁芯滑杆32在电磁线圈模组4的磁力作用下在所述第一空腔30内前后滑动时，所述铁芯滑杆32的另一端可在所述第三空腔12内前后滑动且不会受阻。

所述泵头外壳1的第三空腔12内收容有密封圈13，所述密封圈13套设在所述铁芯滑杆32的外侧，以密封所述铁芯滑杆32与所述第三空腔12之间的缝隙。所述密封圈13为动密封，且在进液与出液过程中不随所述铁芯滑杆32运动，以实时对铁芯滑杆32与泵头外壳1之间的缝隙进行密封，减少高温下输送溶液在内部的泄露量，提高电磁泵的机械效率。本实施方式中，所述密封圈13可以采用间隙密封方式进行密封，也可以采用耐高低温油封圈方式进行密封，于此不予限制；另外，所述密封圈13的材质需要选用耐输送溶液的材质，以防输送溶液对密封圈13进行腐蚀或融化等。

在电磁泵的出液过程中，所述动力弹簧31用于为所述铁芯滑杆32提供动力，从而使输送溶液从所述进液通道中排出，并为输送溶液提供一定的压力；所述限位弹簧33不仅可以为所述铁芯滑杆32提供缓冲，同时还能限制所述铁芯滑杆32的移动距离，确保所述铁芯滑杆32每次循环运动的行程都相同，从而可大大提高输送溶液流量的稳定性精度。

所述泵头外壳1的第三空腔12内还收容有进口单向阀14、进口回位弹簧15、出口单向阀16及出口回位弹簧17。本实施方式中，所述进口单向阀14与出口单向阀16可以为平阀、锥阀或球阀，于此不予限制。

所述第三空腔12包括形成于所述进口回位弹簧15与所述出口单向阀16之间的泵头溶液腔121，且所述泵头溶液腔121的直径小于所述第三空腔12其它部位的直径。所述泵头溶液腔121的设置，一方面给输送溶液提供一个收容空间，另一方面便于对进口单向阀14、进口回位弹簧15、出口单向阀16及出口回位弹簧17进行位置的限定。当然，输送溶液在完成进液过程后不仅仅收容于所述泵头溶液腔121内，还会收容在进口单向阀14与泵头溶液腔121之间，即：输送溶液的容置腔形成于进口单向阀14与出口单向阀16之间。

所述进口单向阀14的一端与所述进口回位弹簧15相抵接、另一端可活动的抵接于所述铁芯滑杆32的另一端，所述进口回位弹簧15的另一端与所述泵头溶液腔121的外侧壁相抵接，从而在所述电磁泵处于非工作状态时，所述进口单向阀14可在所述进口回位弹簧15的作用下，将所述铁芯滑杆32的第二空腔320的一端封闭。

所述出口单向阀16的一端与所述出口回位弹簧17相抵接、另一端可活动的抵接于所述泵头溶液腔121的外侧壁，所述出口回位弹簧17的另一端与所述出口管套2相抵接，从而在所述电磁泵处于非工作状态时，所述出口单向阀16可在所述出口回位弹簧17的作用下，将所述泵头溶液腔121的一端封闭。

所述出口管套2内设置有第四空腔21，且所述第四空腔21与所述第三空腔12相连通，以形成出液通道，所述出口管套2的末端(远离第三空腔12的一端)开设有出液口22。将所述出口单向阀16与所述出口回位弹簧17限位在所述出口管套2与所述泵头溶液腔121之间，从而可以防止所述出口单向阀16与出口回位弹簧17脱离所述泵头外壳1，进而使所述电磁泵的结构稳定性较好。

另外，通过在所述进口单向阀14处设置进口回位弹簧15、在所述出口单向阀16处设置出口回位弹簧17，不仅可以确保电磁泵在进出液过程中进口单向阀14和出口单向阀16能够迅速回位，提高电磁泵的输送总量的线性精度，同时还能使所述进口单向阀14堵住所述第二空腔320、所述出口单向阀16堵住所述泵头溶液腔121，进而使电磁泵可以在任意方向放置(不限于水平放置和垂直放置，其中图1所示为水平放置)。

所述电磁线圈模组4包括磁铁外壳40、收容在所述磁铁外壳40内部的磁铁线圈41以及位于所述磁铁线圈41与所述进口管套3之间的上导磁套42、下导磁套44和绝磁套43；所述上导磁套42、绝磁套43和下导磁套44分别套设在所述进口管套3的外侧，且所述绝磁套43位于所述上导磁套42与下导磁套44之间。

所述磁铁外壳40、上导磁套42、下导磁套44及铁芯滑杆32组成电磁力线闭环，且所述磁铁外壳40、上导磁套42、下导磁套44及铁芯滑杆32均采用导磁材质制成。所述上导磁套42、绝磁套43及下导磁套44固定套设在所述进口管套3的外侧，所述磁铁外壳40也固定在所述磁铁线圈41的外侧，从而可以确保磁铁线圈41通电时产生的电磁力能够使铁芯滑杆32在所述第一空腔30内作往复滑动运动。

所述电磁泵还包括用于固定连接所述泵头外壳1和所述磁铁外壳40的定位压板6，所述定位压板6卡设在所述泵头外壳1的外侧，且一端与所述泵头外壳1的底部边缘(与进口管套3相连的一侧)相扣持、另一端与所述磁铁外壳40固定连接。具体来讲，所述泵头外壳1的底部边缘设有向外突伸的凸缘18，所述定位压板6的一端套设在所述泵头外壳1的外侧，并将所述凸缘18扣持限位在所述定位压板6的内部空间内，所述定位压板6的另一端通过螺栓与所述磁铁外壳40相固定，从而实现所述泵头外壳1与所述磁铁外壳40的固定连接。

所述恒温组件5包括套设在所述泵头外壳1外侧的壳体50，所述壳体50与所述泵头外壳1之间形成供收容恒温液的收容腔51；所述恒温组件5还包括开设在所述壳体50上的恒温液进口52和恒温液出口53，以便恒温液自所述恒温液进口52进入所述收容腔51、再从所述恒温液出口53排出。所述恒温液可以是冷却液，也可以是高温液，以使得所述电磁泵内的输送溶液保持在设定的温度，防止输送溶液汽化或结晶。

所述壳体50呈圆柱状设置，且在所述壳体50的径向方向上，所述恒温液进口52与所述恒温液出口53上下错位设置。具体来讲，从图1所示的方向来看，所述恒温液进口52靠近所述出口管套2一侧设置，且位于所述泵头外壳1的上方，所述恒温液出口53靠近所述定位压板6一侧设置，且位于所述泵头外壳1的下方，从而恒温液自恒温液进口52流入后，可以流经整个收容腔51，再从恒温液出口53流出，如此设置，可以使恒温液充满整个收容腔51，进而更加有效的使电磁泵内的输送溶液保持在设定温度。当然，所述恒温液进口52与恒温液出口53的设置位置也可以根据实际需求进行调整，只要满足使电磁泵内的输送溶液保持在设定温度这一要求即可，于此不予限制。

请参阅图3至图5所示，以下将结合图3至图5对本发明的电磁泵的进液过程、出液过程及恒温液流动过程进行详细说明。

进液过程：如图3所示，当磁铁线圈41通电时，铁芯滑杆32会在电磁力的作用下向右运动，动力弹簧31被压缩，限位弹簧33被拉伸，同时，进口单向阀14跟随铁芯滑杆32向右运动，进口回位弹簧15的一端也跟随进口单向阀14向右运动，进口回位弹簧15被拉伸，此时，位于进口单向阀14与出口单向阀16之间的供收容输送溶液的容置腔体积逐渐增大、腔内压力逐渐减小；当容置腔内的压力小于进液口34处的压力时，进口回位弹簧15会在压力差的作用下拉着进口单向阀14向左运动，此时进口单向阀14打开，输送溶液在压力差的作用下通过所述第一空腔30和第二空腔320，并进入到所述容置腔内；当输送溶液全部进入到容置腔内后，容置腔内的压力与进液口34处的压力相同，此时，进口单向阀14在进口回位弹簧15的作用下再次向右运动，直至与铁芯滑杆32相连接，并密封所述铁芯滑杆32的第二空腔320的一端。

出液过程：如图4所示，当磁铁线圈41断电时，电磁力消失，铁芯滑杆32在动力弹簧31的弹力作用下向左运动，限位弹簧33回位并被压缩，同时，进口单向阀14与进口回位弹簧15也跟随铁芯滑杆32向左运动，进口回位弹簧15被压缩，此时，位于进口单向阀14与出口单向阀16之间的供收容输送溶液的容置腔体积逐渐减小、腔内压力逐渐增大；当容置腔内的压力大于出口管套2上出液口22处的压力时，出口单向阀16会在压力差的作用下被迫向左运动，出口单向阀16打开，出口回位弹簧17被压缩，此时，容置腔内的输送溶液在压力差的作用下通过所述第三空腔12和第四空腔21，并从所述出液口22排出；当输送溶液全部排出后，容置腔内的压力与出液口22处的压力相同，此时，出口单向阀16在出口回位弹簧17的弹力作用下向右运动，直至与所述泵头溶液腔121的外侧壁相连接，并密封所述泵头溶液腔121的一端。

恒温液流动过程：如图5所示，恒温液从恒温液进口52进入所述收容腔51；然后，恒温液沿着所述收容腔51的内壁流经整个收容腔51；最后，恒温液从恒温液出口53流出。需要说明的是：在恒温液的流动过程中，恒温液进口52与恒温液出口53均设置为直通式，以使得恒温液一直处于流动状态，从而使恒温液时刻充满整个收容腔51，进而可以利用恒温液带走电机产生和外界空气中的多余的热量或者为输送溶液增加损失的热量，使电磁泵内的输送溶液时刻保持在设定温度，防止输送溶液汽化或结晶。

恒温液的加入时间点设计：1、可以在进液过程进行之前，先加入恒温液并使恒温液流动起来；2、可以在进液的同时加入恒温液，使输送溶液和恒温液同步流动。本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，只要能够保证输送溶液保持在设定温度即可。

本发明的电磁泵一方面利用电磁线圈模组4来提供输送动力，不仅结构简单，而且大大减小了整个电磁泵的体积；另一方面，通过在第一空腔30内设置限位弹簧33、在第三空腔12内设置进口回位弹簧15和出口回位弹簧17，从而可以大大提高输送溶液流量的线性精度和稳定性精度。本发明的电磁泵可以设计成输送较小流量的型号，以满足研究分析型超临界萃取装置用泵，当然，本发明的电磁泵不仅可以应用于超临界萃取装置和制冷系统，还可应用于各种微型家用电器中，适用范围较广。

综上所述，本发明的电磁泵通过在泵头外壳1的外侧设置恒温组件5，从而恒温液可从所述恒温液进口52进入到所述收容腔51中，然后通过该收容腔51，最后从所述恒温液出口53排出，恒温液排出的同时可带走电机产生和外界空气中的多余的热量或者为输送溶液增加损失的热量，使电磁泵在输送易汽化或易结晶溶液时保持溶液在设定的温度，防止产生汽化或结晶现象，大大提高了电磁泵的使用性能和寿命。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。