1.一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:該驅(qū)動式柱塞泵由機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成;機(jī)械系統(tǒng)包括一體式配流閥(1)、缸體(2)、柱塞(3)、端面球軸承(4)、直線電機(jī)(5)、缸筒(6)、缸筒支撐法蘭(7)、底座(12)、缸體支撐底座(13);電氣控制系統(tǒng)包括伺服控制器、驅(qū)動器、采集卡、工控機(jī)、位置反饋裝置、水冷機(jī);
該驅(qū)動式柱塞泵由數(shù)組直線電機(jī)單元組成并分兩層布置,每組直線電機(jī)運動單元的兩端分別與兩個柱塞(3)通過端面球軸承(4)連接;柱塞(3)與缸筒(6)之間通過動密封圈形式密封,每個柱塞(3)均配有一個一體式配流閥(1)以完成吸排水工作;缸筒(6)、缸筒支撐法蘭(7)以及一體式配流閥(1)安裝在缸體(2)上,每層的端面處各布置有一個缸體(2),兩層的直線電機(jī)單元對稱布置;缸體(2)的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流通道,以完成內(nèi)部的吸水以及排水工作,通過低壓吸水口和高壓出水口與多運動單元直驅(qū)式柱塞泵系統(tǒng)總吸水管和出水管路連接,缸筒支撐法蘭(7)的底部連接有缸體支撐底座(13),缸體支撐底座(13)安裝在缸體(2)的兩側(cè);工控機(jī)與伺服控制器通過網(wǎng)線連接,傳輸控制信號;工控機(jī)并與采集卡連接,在監(jiān)控軟件上顯示采集到的壓力,溫度等信息;伺服控制器與驅(qū)動器通過信號線連接,傳輸控制信號;驅(qū)動器與直線電機(jī)通過信號線連接,交互位置反饋裝置檢測到的位移信號,以及控制信號;水冷機(jī)通過管路與直線電機(jī)連接,對直線電機(jī)內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:當(dāng)伺服控制器驅(qū)動直線電機(jī)以特定的運動規(guī)劃往復(fù)運動時,一端的柱塞(3)處于吸水工況,對應(yīng)的一體式配流閥中的吸入閥打開,流體通過缸體(2)內(nèi)部的導(dǎo)流通道從系統(tǒng)總吸水管吸入工作介質(zhì);與此同時,另一端的柱塞處于排水工況,對應(yīng)的一體式配流閥(1)中的壓出閥打開,流體通過缸體內(nèi)部導(dǎo)流通道從系統(tǒng)總出水管排出工作介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:直線電機(jī)(5)及缸體(2)的底面均開有橫向矩形槽,與之對應(yīng)是在底座(12)上也開有橫向矩形槽;直線電機(jī)(5)和缸體(2)通過鍵的形式安裝在底座(12)上,直線電機(jī)(5)和缸體(2)能夠沿底座(12)進(jìn)行橫向移動,以方便調(diào)整零部件間的同心度;直線電機(jī)(5)與柱塞(3)之間連接的端面球軸承(4)也能夠在空間內(nèi)小范圍扭動,使直驅(qū)泵系統(tǒng)在小偏差范圍內(nèi)具有自調(diào)心的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:當(dāng)多個直線電機(jī)運動單元協(xié)同運行時,直線電機(jī)運動單元以三角波運動曲線分別錯開90度相位差運行,形成的系統(tǒng)組合流量即可達(dá)到一個穩(wěn)定的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:直線電機(jī)(5)的電源信號線及控制信號線通過中間線槽、航空接頭后再與單獨的電氣控制柜連接,方便系統(tǒng)運輸及搬運途中的拆卸;直線電機(jī)(5)中安裝有位置反饋裝置,能夠?qū)⒅本€電機(jī)(5)實時的位置信號傳遞給伺服控制器,方便對直線電機(jī)(5)的速度及推力輸出大小進(jìn)行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:通過伺服控制器改變每個直線電機(jī)運動單元的運動軌跡和相位,易于實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)以及自動化控制功能;當(dāng)柱塞(3)運動到行程末端時,由于換向會產(chǎn)生瞬時沖擊,兩層的缸體(2)采用對稱布置的形式,能夠在機(jī)械結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生抵消沖擊的效果,有效的降低整個的系統(tǒng)沖擊振動和噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多運動單元直線電機(jī)驅(qū)動式柱塞泵,其特征在于:通過調(diào)整直線電機(jī)(5)的運動速度及運動規(guī)劃或者協(xié)同工作直線電機(jī)的數(shù)量,即可實現(xiàn)直驅(qū)式柱塞泵系統(tǒng)的輸出流量調(diào)節(jié)。