[发明专利]一种基于强磁性结构的直线往复泵及其直线往复驱动方法

权利要求书

1.一种基于强磁性结构的直线往复泵，包括直流电机和单向阀，其特征在于：所述的直流电机包括电机外壳、定子和动子；所述的定子与动子均装配在电机外壳内部；所述的动子包括轴芯、轴向导磁磁铁和径向导磁磁铁；所述的轴芯与电机外壳构成滑动副；所述的径向导磁磁铁为圆环状，沿径向充磁为半个圆环呈N极另外半个圆环呈S极；所述的轴向导磁磁铁为半圆环，沿轴向充磁为一侧呈N极另外一侧呈S极；两个轴向导磁磁铁正对构成一个圆环型轴向导磁磁铁组，且正对位置的磁极相反；n个圆环型轴向导磁磁铁组沿轴芯轴向无间距地固定在轴芯上，且轴向上每相邻两个轴向导磁磁铁的磁极均相反，n≥2；n+1个径向导磁磁铁沿轴芯轴向无间距地固定在轴芯上，且置于各圆环型轴向导磁磁铁组外；沿轴向上，每个圆环型轴向导磁磁铁组位于两个径向导磁磁铁之间，每相邻两个径向导磁磁铁的磁极均相反；每个轴向导磁磁铁与轴向上相邻两个径向导磁磁铁贴紧设置的磁极构成磁回路；

所述的定子包括电磁线圈固定圆盘、线圈和磁轭块；两个电磁线圈固定圆盘组合构成一个电磁线圈固定架；所述的电磁线圈固定架上沿周向均匀开设有m个线圈固定槽，每个线圈固定槽内固定一个磁轭块；每个磁轭块上均缠绕有线圈；每个线圈与一个电源连接；多个电磁线圈固定架置于各径向导磁磁铁外，且无间距地固定在电机外壳内部；所有电磁线圈固定架上沿周向与径向导磁磁铁的同一磁极对齐的各线圈通入相同方向的电流，与径向导磁磁铁的不同磁极对齐的线圈通入的电流方向相反；

所述的单向阀包括阀体、阀芯、弹簧一和挡圈；所述的挡圈固定在阀体内；所述的阀芯与阀体构成滑动副，并与挡圈通过弹簧一连接；所述电机外壳的两端与两个三通道连接管的其中一个通道分别连接；所述三通道 连接管的其余两个通道与两个直通管的一端分别连接；所述电机外壳同一端的两个直通管中，其中一个直通管的另一端与一个单向阀的阀体进口连接，另一个直通管的另一端与另一个单向阀的阀体出口连接。

2.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述电机外壳由结构完全一样的两部分固定而成。

3.根据权利要求2所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述电机外壳的两部分通过螺栓和螺母固定连接。

4.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述电磁线圈固定圆盘与轴芯的材料均为非导磁不锈钢。

5.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述轴芯的材料为聚醚醚酮。

6.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述的径向导磁磁铁与电磁线圈固定架上的磁轭块之间留有间隙。

7.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述轴芯一端的轴肩以及另一端固定的轴芯端盖对各轴向导磁磁铁和各径向导磁磁铁进行固定。

8.根据权利要求1所述一种基于强磁性结构的直线往复泵，其特征在于：所述轴芯的两端与两个弹簧二的一端分别固定连接，两个弹簧二的另一端与固定在电机外壳内的两根导向铜管分别固定连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述一种基于强磁性结构的直线往复泵的直线往复驱动方法，其特征在于：具体如下：

启动各电源向对应线圈供电，使各线圈产生电磁感应；其中，所有电磁线圈固定架上沿周向与径向导磁磁铁的同一磁极对齐的各线圈通入相同方向的电流，与径向导磁磁铁的不同磁极对齐的线圈通入的电流方向相反，且由于径向导磁磁铁半个圆环呈N极另外半个圆环呈S极，沿轴向上，每相邻两个径向导磁磁铁的磁极均相反，并且每个轴向导磁磁铁与轴向上相邻两个径向导磁磁铁贴紧设置的磁极构成磁回路；在异极相吸、同极相斥的作用下，各线圈产生的磁力带动各径向导磁磁铁、各轴向导磁磁铁以及轴芯组成的动子向电机外壳一端运动；当所有电源改变给线圈供电的电流方向时，各线圈产生的磁极改变，各线圈产生的磁力带动动子向电机外壳另一端运动，至此完成一次动子的往复直线运动；当各线圈内的电流方向规律性的发生改变时，动子在线圈产生的磁极影响下实现在电机外壳内的周期性往复直线运动；动子周期性往复直线运动过程中，电机外壳在动子运动方向所指向那端的一个单向阀在压力差作用下排出气体或液体，另一端的一个单向阀在压力差作用下吸入气体或液体，其余两个单向阀保持不动。