[发明专利]两联动控制的平流泵

说明书

技术领域

本发明涉及流体输送泵，尤其是采用两联动控制的平流泵。

背景技术

平流泵广泛用于石油、石化、制药、食品等工业领域。目前国内相应的产品的控制精度一般都较低，流量误差＞±5％，虽然有的产品经过结构改装后流量精度有所提高，使其流量误差能够控制在±1％，但由于其结构复杂，不利于调试，大大限制了其产品在市场上的推广应用。目前平流泵所采用的结构大多是利用单个步进电机驱动一个非圆齿轮(假定为非圆齿轮a)，然后利用非圆齿轮a同时带动两个相同的非圆齿轮(假定为非圆齿轮b和非圆齿轮c)转动，在非圆齿轮b和c上各用一个连杆和对应的柱塞泵相连，从而非圆齿轮b和c的旋转运动就转化为两对应柱塞泵按预定的运动规律作往复直线运动。由于在该结构中采用3个非圆齿轮的配合运动来实现柱塞泵预定的运动规律，所以安装调试十分困难，而且齿轮之间的磨损量较大，极大的影响了平流泵输出流量的精度和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服目前平流泵普遍存在的上述缺陷，提供一种两联动控制平流泵。通过下述措施使整个平流泵安装调试方便，控制容易，输出流量精度高，流量误差＜±1％，具有较长的使用寿命。

本发明的两联动控制平流泵的主要特点在于采用两步进电机的联动控制。利用单片机就可实现对两步进电机的单独控制，从而通过简单的程序控制就可以使两步进电机按预定的规律运动。

本发明的两联动控制平流泵在结构上分为三部分：人机交互界面、控制部分和执行部分。其中人机交互界面包括键盘和显示部分，视平流泵的工作要求及环境，为控制部分传递工作参数和回显工作状态值；控制部分以单片机为核心，根据人机交互部分传递过来的工作参数以及系统的反馈信号控制执行部分按预期的要求工作；执行部分则由两步进电机、曲柄连杆机构和柱塞泵三个部分构成，通过单片机传递过来的控制信号，利用两步进电机的联动控制使平流泵按要求稳定输送出液体，即以恒流的方式工作。

本发明的两联动控制平流泵还可以恒压方式工作。在平流泵的输出端口安装一个压力变送器，对输出端口的压力值进行实时检测，压力变送器将检测到的信号反馈给控制部分的单片机，通过相应的程序段控制步进电机加快转速或反转，从而加快柱塞泵推送液体的速度或下降输出端口的压力值，使输出端口的压力值动态的维持在恒定值。

附图说明

图1两联动控制平流泵功能结构图

图2两联动控制平流泵执行部分的连接图

图中代号表示：I-人机交互界面 II-控制部分 III-执行部分 I-1-键盘I-2-显示部分 II-1-单片机 II-2-光电隔离及驱动电路 1-步进电机2-齿轮 3-曲柄连杆机构 4-柱塞泵 5-液体输入管道 6-液体输出管道 7-压力变送器 8-蓄能器 9-单向阀 10-柱塞泵 11-曲柄连杆机构 12-齿轮 13-步进电机

具体实施方式

本发明的两联动控制平流泵的实施例结构见附图，两联动控制平流泵包括人机交互界面I、控制部分II和执行部分III三部分，其中人机交互界面包括键盘I-1和显示部分I-2，控制部分包括单片机II-1，光电隔离及驱动电路II-2和压力变送器7，执行部分包括步进电机1、13，齿轮2、12，曲柄连杆机构3、11，柱塞泵4、10，液体输入管道5，液体输出管道6，蓄能器8，单向阀9，其中人机交互界面与单片机相连，光电隔离及驱动电路与步进电机相连，压力变送器的输入端连接柱塞泵输出端口，输出端接单片机，人机交互界面为控制部分传递工作参数和回显工作状态值；控制部分根据人机交互界面部分传递过来的信号控制执行部分工作；执行部分的步进电机1带动齿轮2转动，步进电机13带动齿轮12转动，曲柄连杆机构3一头连接齿轮2，另一头连接柱塞泵4、曲柄连杆机构11一头连接齿轮12，另一头连接柱塞泵10，曲柄连杆机构3将齿轮2的旋转运动转化为柱塞泵4的往复直线运动，曲柄连杆机构11将齿轮12的旋转运动转化为柱塞泵10的往复直线运动，两柱塞泵具有相同的运动阶段，柱塞泵4和柱塞泵10通过液体输入管道5、液体输出管道6)和单向阀9相连，蓄能器8接于平流泵端口。