[发明专利]往复式导电液体永磁无接触驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无接触驱动装置，特别涉及导电液体无接触驱动的装置。

背景技术

液体泵是一种把原动机的能量转化为液体能量的机器，它主要有旋转式和往复式两大类型。旋转式的液体泵有离心泵、轴流泵及混流泵三种形式，它的原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功，使其能量增加，从而输送液体。往复式液体泵由泵体和原动机两大部分组成，其中泵体又可以分成两大部分：液力端和传动端。液力端主要包括排出阀、吸入阀(或吸液窗口)、泵缸和缸套、活塞(或柱塞)、密封器、各种连接管及补偿管。它的作用就是在泵体内压缩液体，使机械能转化为液体的压力能，使排出的液体的压力升高。传动端的作用，就是将原动机的动力通过减速机构输入，并通过连杆机构将旋转运动转换为往复运动。

往复式液体泵工作原理是：当泵体内的活塞从左端向右移动时，泵缸内部的容积就增大，压力随着降低，进入管路的液体压力大于泵缸中的压力时，液体在压差作用下，打开吸入阀而进入泵缸内。在传动箱的曲柄转过180度后，活塞开始从右向左移动。由于液体基本是不可压缩的，液体立即被活塞压缩而压力迅速升高，直到泵缸中的液体压力大到足够打开排出阀时，低温液体经过排出阀向排液管道输出。当活塞被曲柄拉动又从左向右移动时，重复以上过程。往复式泵前半个周期是吸入液体，后半个周期是排出液体。排液是间断式的，不是连续性的。

无论是旋转式和往复式液体泵，它们的共同特点是存在一个运动部件与液体相接触。当原动机驱动运动部件运动时，该部件使液体的压力改变，从而产生液体的运动。由于该运动部件作用于液体时，会对液体产生影响，例如：血泵的叶轮会造成溶血，而且液体也会通过气蚀和腐蚀来破坏运动部件。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术液体泵中的运动部件必须与液体直接接触，产生不良相互作用的缺点，提出一种往复式导电液体永磁无接触驱动装置。

本发明通过往复运动的永磁体所产生的与导电液体具有相对运动的永磁磁场在导电液体中感应电流和电磁力来实现导电液体的无接触驱动。

本发明的液体驱动装置由缸体、阀门、连接管、永磁磁体和永磁磁体的往复运动驱动装置组成。所述的缸体为空心的柱体，它由不导磁、不导电或低导电率的材料制成，缸体的外壁应该尽可能的薄，以便对永磁磁体所产生的磁场的磁阻尽可能小。缸体的两个端部可以用较厚的材料制成，以便使缸体有足够的刚度和强度。缸体的两个端部通过阀门与液体管道的连接管相连接。永磁磁体由高剩磁永磁材料制成，磁体的磁极为两极或多极。永磁磁体位于缸体外壁的外部，它在往复运动驱动装置的驱动下沿着缸体的轴线方向做往复直线运动。对具有两极(N极和S极)或多极的永磁磁体进行结构和尺寸设计以及确定充磁方向的原则是：当永磁磁体安装在缸体外的相应位置时，它在缸体内部所产生磁场尽可能地均匀，并且其磁感应强度尽可能地大。永磁磁体的往复运动驱动装置由一台直线电动机或者一台旋转电动机和一个将旋转运动转换为往复直线运动的连杆机构或其它旋转-直线运动转换器构成。永磁磁体的往复运动驱动装置直接与永磁磁体相连接。

本发明的液体驱动装置的工作原理以及各部件的功能是：

永磁磁体安装在缸体外壁的外部、充磁后的永磁磁体磁势在缸体内部的导电液体区域产生一个三维静磁场，当具有电动机的永磁磁体往复运动驱动装置带动永磁磁体沿着缸体的轴线方向做直线运动时，它所产生的磁场也随着永磁磁体开始做直线运动，这一磁场将与位于缸体内部静止的导电液体存在相对运动。按照电磁感应定律，位于这一三维运动磁场前端的导电液体中将产生阻碍磁场增加的感应电流，而位于这一三维运动磁场后端的导电液体中将产生阻碍磁场减少的感应电流，这些感应电流在磁场的作用下将产生驱动导电液体沿该三维磁场运动方向运动的电磁力。在这一磁场的作用下导电液体将在缸体内沿其轴线方向运动，通过上述过程，永磁磁体所产生的磁场将电动机输出的机械能无接触地传递到缸体内的导电液体中，达到了对导电液体进行无接触驱动的目的。