[发明专利]一种基于磁流变弹性体的电磁隔膜计量泵

说明书

本公开提供了一种基于磁流变弹性体的电磁隔膜计量泵，通过调节外加电流控制工作磁场，使以磁流变弹性体为主要材料的隔膜在变向磁场吸引下发生反复弯曲变形运动，从而改变工作腔容积，形成内外压差，实现液体的吸入和排出。与大部分现有电磁隔膜泵技术相比，本公开将传动杆‑隔膜组合机构在脉冲磁场与复位弹簧作用下的往复运动直接简化为磁控隔膜在变向磁场下的反复弯曲变形运动，结构简单紧凑、空间占用小。且往复行程可根据隔膜限制板定量调整，磁场变换频率可远程编程调控，计量精度高。

技术领域

本公开涉及往复泵领域，尤其涉及一种基于磁流变弹性体的电磁隔膜计量泵。

背景技术

相较于离心泵而言，往复泵的专业性更强，适应介质更为广泛。在实验室内定量提取药液这样流量较小、精度要求高的场合，以计量泵为代表的往复泵逐渐代替手工进行物料配比，能实现远距离自动控制下连续操作，提高实验质量，降低加工成本，改善实验条件。常见的计量泵根据与输送介质接触的工件分为柱塞式计量泵与隔膜式计量泵，根据驱动方式又能分成电机驱动、电磁驱动等。

CN111089045A公开了一种利用电磁线圈驱动吸铁-连杆-隔膜结构在泵头内往复运动的技术方案，其往复运动引起泵头内腔体和压力变化从而实现定量的液体吸入与排出。现有技术为满足所设计的连接杆的运动需求，在运动方向上必须占据更多空间；计量泵的常用调节方式为调节行程长度与调节往复运动速度。调节往复运动速度能直观改变流量大小，调节行程长度在改变流量大小的同时也将改变计量泵计量精度。现有技术针对行程长度的调节是通过限制吸铁的移动位置来实现的，为保证装置运行更为稳定，现有技术通过手动调节压紧螺母和行程限位套等结构限制吸铁的移动位置，但相应的，该技术在泵的计量精度上将有所下降。

发明内容

本发明采用了磁流变弹性体(Magnetorheological elastomer:MRE)代替传统耐油橡胶作为隔膜主体，磁流变弹性体同时具备其橡胶基体的基础弹性性能与内部均布的铁粉颗粒的软磁性，自身就能够被周围产生的磁场吸引，产生可逆的较大变形。与大部分现有电磁隔膜泵技术相比，本发明将传动杆-隔膜组合机构在脉冲磁场与复位弹簧作用下的往复运动直接简化为磁控隔膜在变向磁场下的反复弯曲变形运动，结构简单紧凑、空间占用小。且往复行程可根据隔膜限制板定量调整，磁场变换频率可远程编程调控，计量精度高。

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种基于磁流变弹性体的电磁隔膜泵。

根据本公开的一个方面，一种基于磁流变弹性体的电磁隔膜计量泵，包括第一缸体、第二缸体、限制板和隔膜；

所述第一缸体内腔被第一隔板分为第一电磁腔和第一腔体；

所述第二缸体内腔被第二隔板分为第二电磁腔和第二腔体，；所述第一缸体与所述第二缸体固定连接，所述第一缸体与所述第二缸体相抵接的端面，至少一个端面内侧设置阶梯槽；

所述隔膜至少一侧设置限制板，该限制板周向边缘上下两侧为平面且其中一侧与所述隔膜邻接，所述隔膜和所述限制板的周向边缘嵌设在阶梯槽中，并且所述隔膜和所述限制板通过所述第一缸体和所述第二缸体的连接被夹紧，所述隔膜与第一腔体配合形成工作腔；

所述隔膜为磁致变形膜；以及

所述第一电磁腔和所述第二电磁腔均容置有电磁铁。

根据本公开的至少一个实施方式，所述限制板靠近所述隔膜的一侧设置曲面凹槽，用于限制所述隔膜的行程；

所述限制板上设置至少一个通孔。

根据本公开的至少一个实施方式，所述限制板为两个，两个所述限制板分别配置在所述隔膜的两侧，用于限制所述隔膜的往复行程。

根据本公开的至少一个实施方式，所述曲面凹槽为球面凹槽。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括进液管和排液管；