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CN120858229A - 管道流体驱动系统及其组件 - Google Patents

管道流体驱动系统及其组件

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Publication number
CN120858229A
CN120858229A CN202480014615.1A CN202480014615A CN120858229A CN 120858229 A CN120858229 A CN 120858229A CN 202480014615 A CN202480014615 A CN 202480014615A CN 120858229 A CN120858229 A CN 120858229A
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CN
China
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fluid
pipeline
driving device
circulation
magnet
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CN202480014615.1A
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English (en)
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请求不公布姓名
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Shanghai Shangdie Industrial Co ltd
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Shanghai Shangdie Industrial Co ltd
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Publication date
Application filed by Shanghai Shangdie Industrial Co ltd filed Critical Shanghai Shangdie Industrial Co ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C19/00Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

管道流体驱动系统,包括一循环管道(3);循环管道(3)设置有流体进口(5)和流体出口(6);流体进口(5)和流体出口(6)之间,设置有可开启的阀门(4);阀门(4)在闭合后,阻碍流体出口(6)的流体向流体进口(5)流通,为控制流体流通的阀门(4);还包括设置在循环管道(3)内的,沿着循环管道(3)循环移动的驱动装置a;在循环管道(3)外,设置为驱动装置a移动提供能量的能量输入装置;能量输入装置输入电力、磁力中的至少一种能量;驱动装置a,具有推动流体在循环管道(3)内流动的结构;阀门(4)的导通状态的开口的形状,为允许驱动装置a通过的形状。

Description

管道流体驱动系统及其组件 技术领域
发明涉及机械领域,具体涉及流体驱动技术。
背景技术
流体驱动设备,为流体的流动提供动力,是众多行业普遍需要用到的技术。
现有的流体驱动设备,包括流体泵、风机、压缩机等,以活塞、叶轮、螺杆,作为流体推动机构。
流体驱动,包括液体驱动和气体驱动。液体驱动主要是用各种流体泵和螺旋桨的形式。气体驱动则有风扇、风机、泵、压缩机,等形式。
风扇、风机、泵、压缩机等流体驱动设备,基本都设置有与外部电动机连接的转轴。对于不希望与外部联通的环境,转轴需要设置“轴封”,轴封存在成本高、寿命短、密封效果有限等问题。
叶轮、螺杆等结构的流体推进装置,存在“型线”设计要求,需要针对流体的,不同性质、不同流量、不同压力,综合设置型线参数。难以适应各种流体状态。而且容易受到杂质损坏。
传统的活塞虽然具有更加普适的适用性,但传统的活塞采用活塞环紧密挤压的形式,运行阻力大,容易磨损,造成使用寿命短、更换频繁。而且加工工艺复杂,适用于活塞长行程运行的气缸(活塞缸)难以加工,长度大于2m的活塞缸,几乎已经无法实现。
活塞运行中,存在往返动作,所以在设计中,为了降低方向转换过程中花费的能量,往往会将活塞重量降低,进而,不允许进行更复杂的结构设置,限制了性能的发挥。
传统的活塞气缸和活塞,使用时对流动流体的纯净度要求较高,如果杂质很多,杂质会挤入密封面,造成内部部件的加速磨损,在实际运用中往往需要对流动流体进行过滤净化或者对气缸内壁的洁净度和整洁度要求较高,有维护成本较高的缺陷。
流体泵,大部分采用叶轮结构,对于容易形成较强涡旋扰流,对于液体内具有固态块体的混合物料,具有破坏性。而且容易因为涡旋,产生较强的噪音。
对于驱动液体流量较大的螺旋桨,还容易在螺旋桨面上产生因“空泡效应”产生蛀蚀。而且容易,产生较强的噪音。
流体驱动的压缩机,在空调制冷、增压化学反应、热泵加热系统、气泵,等等工艺或设备上,对流体进行增压。
现有的增压设备主要有,活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡轮式压缩机、涡盘式压缩机等。
这些压缩机普遍存在,工作功率偏低、工作效率低、对流体纯净度要求高、设备成本高、维护工作复杂、故障率高,等缺点中的一个或多个缺点。
发明内容
发明的目的在于提供管道流体驱动系统及其使用方法和组件,以解决上述至少一个技术问题。
发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
管道流体驱动系统,其特征在于,包括一循环管道;
所述循环管道设置有一流体进口和一流体出口;
所述流体进口和所述流体出口之间,设置有一可开启的阀门;
所述阀门在闭合后,阻碍流体出口的流体向流体进口流通,为控制流体流通的阀门;
还包括一设置在循环管道内的,沿着循环管道循环移动的,驱动装置;
在循环管道外,设置为驱动装置移动提供能量的能量输入装置;
能量输入装置为,输入电力、磁力,中至少一种能量的能量输入装置;
驱动装置,具有推动流体在循环管道内流动的结构;
所述阀门的导通状态的开口的形状,为允许所述驱动装置通过的形状。
通过上述设计,可以利用驱动装置推动流体在循环管道中,自流体进口向流体出口移动,并从流体出口排出。
驱动装置被设置为允许通过阀门,使驱动装置允许进行循环移动,允许连续的挤压流体,并使受到挤压的流体从流体出口排出。
能量输入装置可以是,联接在外边的电源系统的结构,电动机设置在驱动装置中,通过电力获得移动能量。
能量输入装置还可以是,联接在外边的运动的磁力系统的结构,驱动装置中设置有联动的磁力结构,通过磁力获得移动能量。
上述设计,相对于传统的通过活塞式压缩机的结构,因为不必要存在活塞的减速或者反向移动复位的能量浪费,所以具有更高的能量转化率。
另外,又由于不需要反向移动复位,所以允许建造更大的设备。可以比较低成本的制造出比活塞气缸流体容纳空间大数千倍,甚至数万倍的系统。而且允许在驱动装置运动速度更低的情况下,运行在更大功率。
因为驱动装置的运动速度允许更低,所以对结构构造的精密度相对于活塞更低,更加利于生产,生产成本更低,运行也更加稳定可靠。
相对于活塞设计中,为了降低方向转换过程中花费的能量,尽量将活塞重量降低的思路,本专利中允许驱动装置具有更高的质量(重量),允许进行更复杂的结构设置,从而提高性能。
另外,因为没有活塞的运动方向变换问题,所以噪音、磨损等问题都更小。
相对于,无论是传统的活塞结构、螺旋桨结构、涡轮结构,还是涡盘结构等,都产生更小的多的涡旋。
对于流体内的固态块体,大大降低了破坏性。并且因此大大降低了噪音。
比如在含有,菌种、鱼卵、鱼苗、气凝胶等固态块体的流体(气体或液体)驱动时,可以大大降低对固态块体的破坏,起到更好的保护作用。
对于驱动液体流量较大的设计,因为本专利不存在螺旋桨,所以不会在螺旋桨面上产生因“空泡效应”。可以避免设备蛀蚀和噪音。
在船上使用,特别是在潜水艇上使用,可以有效提高静音效果。
还设置有一将驱动所述驱动装置运动的能量,输入到循环管道内的能量输入装置。
驱动装置因为设置了循环管道内壁的支撑,所以相对于螺旋桨而言,可以承受更大的多的离心力和气流扰动。允许具有更高的转速,输出更大的功率。
在所述流体出口处,还设置有限制流体出口外流体回流到循环管道的流体阀。
对于驱动装置刚刚移动过流体出口,或者在阀门打开,造成流体进口和流体出口联通的情况下,流体阀限制流体出口联通的高压流体,回流到循环管道内,甚至流体进口处。
这一设计,对于流体出口外,压力大于流体进口外压力的环境。比如压缩机。
压缩机的流体进口(进气口)外(如常压环境)的压力,大于流体出口(出气口)外(如储气罐)的压力。
设置流体阀,可以避免流体回流,实现对流体出口(出气口)外的高效增压。
对于流体出口外和流体进口外压力相当的环境,可以不设置所述流体阀。比如,风机、液体泵。
所述流体阀可以采用单向阀。
附图说明
图1,为一种驱动装置包括内部磁体机构的整体结构透视示意图;
图2,为滑动前进的磁体结构示意图;
图3,为采用至少两层循环管道结构的示意图;
图4,为采用至少两块永磁体的外部磁体机构剖面示意图;
图5,为滚轮与循环管道配合结构图;
图6,为机械开关联动关系图;
图7,为驱动装置上设置一电动机的整体结构透视示意图;
图8,为采用旋转门的结构示意图;
图9,为密封圈的一种结构示意图;
图10,为驱动装置布置磁体的一种结构示意图;
图11,为第一段隔片和第二段隔片采用拼接结构联接结构示意图;
图12,为外部磁耦合推进机构的整体结构示意图;
图13,为滚轮结构示意图;
图14,为密封圈的另一种结构示意图;
图15,为电磁感应线圈的一种布置图;
图16,为电磁感应线圈的另一种布置图。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示进一步阐述发明。
参照图1~图14,管道流体驱动系统,包括一循环管道3;循环管道3设置有一流体进口5和一流体出口6;流体进口5和流体出口6之间,设置有一可开启的阀门4;阀门4在闭合后,阻碍流体出口6的流体向流体进口5流通,为控制流体流通的阀门4;还包括一设置在循环管道3内的,沿着循环管道3循环移动的,驱动装置a;在循环管道3外,设置为驱动装置a移动提供能量的能量输入装置;能量输入装置为,输入电力、磁力,中至少一种能量的能量输入装置;驱动装置a,具有推动流体在循环管道3内流动的结构;阀门4的导通状态的开口的形状,为允许驱动装置a通过的形状。
通过上述设计,可以利用驱动装置a推动流体在循环管道3中,自流体进口5向流体出口6移动,并从流体出口6排出。
驱动装置a被设置为允许通过阀门4,使驱动装置a允许进行循环移动,允许连续的挤压流体,并使受到挤压的流体从流体出口6排出。
能量输入装置可以是,联接在外边的电源系统的结构,电动机a1设置在驱动装置a中,通过电力获得移动能量。
能量输入装置还可以是,联接在外边的运动的磁力系统的结构,驱动装置a中设置有联动的磁力结构,通过磁力获得移动能量。
上述设计,相对于传统的通过活塞式压缩机的结构,因为不必要存在活塞的减速或者反向移动复位的能量浪费,所以具有更高的能量转化率。
另外,又由于不需要反向移动复位,所以允许建造更大的设备。可以比较低成本的制造出比活塞气缸流体容纳空间大数千倍,甚至数万倍的系统。而且允许在驱动装置a运动速度更低的情况下,运行在更大功率。
因为驱动装置a的运动速度允许更低,所以对结构构造的精密度相对于活塞更低,更加利于生产,生产成本更低,运行也更加稳定可靠。
相对于活塞设计中,为了降低方向转换过程中花费的能量,尽量将活塞重量降低的思路,本专利中允许驱动装置a具有更高的质量(重量),允许进行更复杂的结构设置,从而提高性能。
另外,因为没有活塞的运动方向变换问题,所以噪音、磨损等问题都更小。相对于,无论是传统的活塞结构、螺旋桨结构、涡轮结构,还是涡盘结构等,都产生更小的多的涡旋。
对于流体内的固态块体,大大降低了破坏性。并且因此大大降低了噪音。
比如在含有,菌种、鱼卵、鱼苗、气凝胶等固态块体的流体(气体或液体)驱动时,可以大大降低对固态块体的破坏,起到更好的保护作用。
对于驱动液体流量较大的设计,因为本专利不存在螺旋桨,所以不会在螺旋桨面上产生因“空泡效应”。可以避免设备蛀蚀和噪音。
在船上使用,特别是在潜水艇上使用,可以有效提高静音效果。
还设置有一将驱动驱动装置a运动的能量,输入到循环管道3内的能量输入装置。
驱动装置a因为设置了循环管道3内壁的支撑,所以相对于螺旋桨而言,可以承受更大的多的离心力和气流扰动。允许具有更高的转速,输出更大的功率。
在流体出口6处,还设置有限制流体出口6外流体回流到循环管道3的流体阀。
对于驱动装置a刚刚移动过流体出口6,或者在阀门4打开,造成流体进口5和流体出口6联通的情况下,流体阀限制流体出口6联通的高压流体,回流到循环管道3内,甚至流体进口5处。
这一设计,对于流体出口6外,压力大于流体进口5外压力的环境。比如压缩机。
压缩机的流体进口5(进气口)外(如常压环境)的压力,大于流体出口6(出气口)外(如储气罐)的压力。
设置流体阀,可以避免流体回流,实现对流体出口6(出气口)外的高效增压。
对于流体出口6外和流体进口5外压力相当的环境,可以不设置流体阀。比如,风机、液体泵。
流体阀可以采用单向阀。
可以设置一控制电路,控制电路的信号采集接口,联接有一检测驱动装置a运行状况的传感器;
控制电路的控制信号输出接口,控制联接能量输入装置。
通过检测驱动装置a,对能量输入装置进行反馈控制。以使驱动装置a稳定的运行在合适的状态。检测驱动装置a运行状况的传感器可以是检测速度的传感器。
还设有一检测循环管道3内压力的压力传感器,控制电路的信号采集接口连接压力传感器。
可以是在循环管道3内流体压达到设定指标后,降低驱动装置a的运动速度。
还设有一流体进口5流入流体量的流量传感器,控制电路连接流量传感器。
以实现复合检测,便于制定复合式的解决方案。
驱动装置a上的推动流体的结构,包括一片状的挡板a4。挡板a4周围设置有柔性密封件a5。
柔性密封件a5抵住循环管道3的内壁。柔性密封件a5可以是密封条,也可以是柔性片。优选为柔性橡胶片。挡板a4优选为金属板。
具体优选为,驱动装置a上的推动流体的结构,采用金属板,金属板设置有超出金属板边缘的,具有向外的张力的柔性橡胶。
通过柔性橡胶抵住循环管道3的内壁,保证气密性。
柔性橡胶可以采用密封条、密封环或橡胶片。
橡胶片相对于密封条,更易于设置更长的宽度,在磨损后,有更多的冗余性。
金属板具有抗压能力强、不易老化等优点。
驱动装置a上的推动流体的结构,可以为驱动装置a自身结构。
驱动装置a还可以具有圆弧形管状结构;圆弧形管状结构的外侧至少部分,贴合在循环管道3内壁;以驱动装置a的自身结构,作为推动流体的结构。
因为管状,具有长度,所以容易在长度方向上形成密封。即使贴合不是非常紧密,也会因为流体的粘性,形成较强的密封效果。
可以在保证,与循环管道3内壁结合不是非常紧密,甚至存在空隙,摩擦力较小的情况下,具有良好的密封性,提高效率和性能。
圆弧形管状结构与循环管道3内壁贴合的长度,不小于5cm。
圆弧形管状结构设置有至少一环形凹陷,环形凹陷处安装有活塞环。通过活塞环,形成密封。
循环管道3优选设置为一平放的循环管道3。
平放并非绝对水平。限定为与水平面夹角小于30度即可。以便于驱动装置a,在一个相对平放的平面上运动。降低设计难度,并且提高系统运动过程中的稳定性。
循环管道3上方设置有开口,通过可拆卸的盖板封住开口。
循环管道3上方允许设置开口,一是可以降低生产难度,二是易于日后维修保养。
可以设置一控制电路,控制电路的信号采集接口,联接有一检测驱动装置a运行状况的传感器;控制电路的控制信号输出接口,控制联接输入动力的能量输入装置。
通过检测驱动装置a,对输入动力的能量输入装置进行反馈控制。以使驱动装置a稳定的运行在合适的状态。检测驱动装置a运行状况的传感器可以是检测速度的传感器。
还设有一检测循环管道3内压力的压力传感器,控制电路的信号采集接口连接压力传感器。
可以是在循环管道3内流体压达到设定指标后,降低驱动装置a的运动速度。
还设有一流体进口5流入流体量的流量传感器,控制电路连接流量传感器。
以实现复合检测,便于制定复合式的解决方案。
阀门4可以采用,翻动结构、推拉结构,还可以采用旋转门的结构。
参照图8,优选为,阀门4采用一旋转门的结构;旋转门包括一转轴C1,和至少两个围绕转轴C1转动的门板C2;循环管道3在阀门4处,设置有与旋转门配合的旋转门腔C3;门板C2的边缘贴合旋转门腔C3的内壁转动;旋转门腔C3设置有两个端口,一个端口朝向流体进口5,另一个端口朝向流体出口6;旋转门存在允许驱动装置a通过的姿态,以及阻断流体进口5和流体出口6之间流体的姿态。通过旋转结构控制通断,比伸缩或者翻板结构,运行更加平稳。
设,循环管道3平放。循环管道3的旋转门腔C3,包括上下两部分,上部包括高出循环管道的内壁的空腔部分,转轴C1设置在上部;
上部的空腔部分设置有弧面,一门板C2边缘旋转到上方时,贴合到弧面;下部包括低于循环管道的内壁的部分,下部设置有弧面凹陷C4,一门板C2边沿旋转的下方时,贴近弧面凹陷C4。
通过将转轴设置在上部,避免了转轴对驱动装置a的阻碍。
通过设置上部的弧面和下部的弧面凹陷C4,使门板C2边缘具有更高的贴合度,密封性更好。
更进一步,弧面与弧面凹陷C4曲率相同,门板C2边缘设置有曲率相同的滑片C5。
所谓的相同,允许具有合理范围的误差。通过设置滑片C5,增加门板C2与,弧面和弧面凹陷C4,贴合处的宽度。利用流体的粘性,提高密封性能。
既没有提高转动摩擦,降低了能耗,延长了寿命,又提高了密封性,提高了效率。
滑片C5的宽度,优选为大于1cm。宽度的计算为,沿着流体的前进方向计算。
循环管道3的内壁,可以是截面为正圆形或椭圆形的圆管状结构,也可以是截面为三角形或四边形的多边形管状结构。为多边形管状结构时,优选各个边的连接处采用弧形衔接。
循环管道3允许通过自身以外的连接段接入阀门4结构。以便于阀门4结构独立生产。易于通过模块化,降低生产难度。从结构上更加简单、更容易维护和维修。
因为没有,活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡轮式压缩机、涡盘式压缩机、风机、泵,等精密的高速旋转或者精密啮合的构件,因此允许含有杂质的不太纯净的流体进入,相对于传统的流体电动系统而言,对流体的成分要求大大降低。对流体质量的要求,远远低于传统的设备。
也允许,增加流体进口5的面积,在降低流体流速的同时,保证大流量,避免冲击的同时,维持大功率工作。而且因为是通过扩大流体进口5增加流量的方式,降低流体流速,并不消耗额外的机械能。可以保证效率。
因为本专利中,设置了循环管道3,允许循环管道3相对较长,流体可以在循环管道3中进行较多蓄积,因此具有对高压流体的强缓冲能力、对低压流体的强蓄积能力。
也就是说,本专利中的技术方案,可以良好的在高压流体环境中运行,也可以在低压流体环境中运行。可以良好的在大流体量的环境中运行,也可以在小流体量的环境中运行。对压力环境和流量的的适应性,远远大于传统的设备。
又由于本专利中的循环管道3,可以在较为低的成本的情况下,设计的远远大于传统设备的工作空间,所以循环管道3中的流体允许进行长时间的大行程挤压,便于放热,提高效率。
还设有一润滑油供应系统,润滑油供应系统包括储油装置,储油装置连接一供油管路,供油管路连接一用于涂抹润滑油的涂油部件7;涂油部件7联通到循环管道3的通道内。
在驱动装置a通过涂油部件7时,对驱动装置a进行涂油,降低摩擦力。因为涂油部件7设置在通道内,所以可以在工作中进行涂油,不需要停机。
在驱动装置a通过涂油部件7时,对内部磁体机构1进行涂油,形成油封。
使通过驱动装置a侧面流失的流体更少,能量的利用效率更高。
涂油部件7优选为联通到流体进口5与阀门4之间。
避免涂油部件7承受高压或高速流体,避免润滑油被反向推回,也避免润滑油被吹入流体,保证涂油效果也避免润滑油浪费。
进一步优选为设置在流体出口6与阀门4之间的上方。可以利用重力使润滑油自动下滑,而不需要各向涂抹。
还可以,润滑油供应系统设置有控制是否涂油的电动控制系统。通过电动控制系统控制是否涂油。
驱动装置a的前部设置有至少一处用于汇集流体的凹陷。通过凹陷,对冲击凹陷的流体流形成湍流和反弹,从而形成反向湍流,增加流体流流过侧面的阻力,提高密封性。
进一步,凹陷的至少一处边缘,距离驱动装置a的边缘,小于4mm。以使湍流与流经边缘的流体流产生阻力作用。提高密封性和提高推力。
凹陷优选为深度大于6mm,宽度大于5mm的凹陷。以保证湍流质量。
头部设置有在前进方向的突起;突起前端的高度不高于阀门4高度的三分之一。
从而使驱动装置a,在推开阀门4的门体时,突起先推动门体的自由端一侧,从而使驱动装置a可以用较小的力推开门体,使门的开启平缓顺滑和可靠。
具体实施一(采用导线的电能导入系统)
能量输入装置,包括一电能导入系统;电能导入系统包括一设置在驱动装置a上的电动系统,以及通过循环管道3输入电能的导电机构;
驱动装置a上的电动系统包括一电动机a1,以及与电动机a1的转子联动的滚动装置a3,滚动装置a3直接或者间接抵住循环管道3的内壁;电动机a1的电能输入端,与导电机构导通。
具体的使用方式是:
电能,通过导通的导电机构,输入到循环管道3内,供给给电动机a1。电动机a1的转子与滚动装置a3联动,进而使滚动装置a3产生滚动,带动驱动装置a移动。
上述设计中创造性的,将电动机a1内置到了供流体流通的循环管道3中,并且使电动机a1跟随驱动装置a一起移动。在动态中进行压缩空气。
在传统设计中,都将电动机固定好,通过其他动力部件,带动压缩机的工作部件进行工作。本发明则,使用电动机a1跟随动力部件(驱动装置a)一起移动的设计,是完全不同的设计理念。
在传统设计中,本领域技术人员会认为电动机安装的越稳定越好,越利于运行稳定、越利于电能输入、越利于维护、越能避免能量浪费。
本专利的上述设计,却克服了上述技术偏见。将电动机a1移动了起来。并且取得了意想不到的技术效果。
具有以下优点。有效利用循环管道3内的空间,减少外部空间占用,便于辅助结构在外部布局的特点。还通过将电动机a1的重量,增加到驱动装置a上,使惯性增加,从而可以有效的抵抗突发的流体压力波动,使工作平缓稳定。
应当注意,“路过”并不是进入,可以是指,经过或者越过。阀门4开启,可以是在驱动装置a路过流体出口6之前,也可以是路过流体出口6之后。
(1)电源输入
参照图7,电能导入系统包括一设置在驱动装置a上的电动系统,电动系统中的电动机a1的电源输入端口,连接有至少两个触头;循环管道3内设置有导电机构;
电源输入端口,通过至少两个触头,与导电机构活动联通。
保证在电动系统移动的过程中,可以从导电机构输入电流。
进一步,优选为,导电机构为设置在循环管道3内壁上的条状导体a6。
条状导体a6可以通过,流体进口5、流体出口6中的一个开口,与外界联通,向外界输入电能。避免通过额外的开口联通外界。条状导体a6可以是设置在循环管道3内的铜制导体条。
电动机a1的电源输入端口连接的至少两个触头,设置在驱动装置a下方;
循环管道3内壁的下方设置有导电机构的至少两条条状导体a6;
至少两个触头分别压住至少两条条状导体a6,实现导通。
上述设计中,通过重力实现触头与条状导体a6的压紧,具有稳定性高、结构简单等特点。
至少两个触头,可以采用滚动触头。降低摩擦,避免磨损。
滚动触头可以采用滚轮、滚珠、滚轴中的至少一种。
(2)滚动装置
与电动机a1的转子联动的滚动装置a3,采用滚轮、齿轮中的至少一种。
循环管道3的内壁上设置有具有阻力的轨道,滚动装置a3抵在轨道上。
通过增加阻力,使滚动装置a3产生更多的受力,产生更多位移,进而完成更多的能量转化。
具体优选为,滚动装置a3采用齿轮,循环管道3的内壁上设置有与齿轮啮合的齿条。以齿条作为轨道。齿轮的啮合结构,可以承受和输出更大的作用力,具备高能量输出的特点。
齿条设置在循环管道3内的,侧壁上。循环管道3的弧形结构,有靠近循环管道3圆心的一侧,和远离循环管道3圆心圆心的一侧,均为侧壁。
设置在侧壁上,以避免因为循环管道3的弧形结构,造成齿条两侧的半径不同,和齿间距不同的问题。也避免了齿轮需要采用锥形齿轮的复杂性。
(3)驱动装置
驱动装置a下方设置有至少一滑片结构,滑片结构在前后方向上,至少有5cm与循环管道3的底部接触。
在驱动装置a通过阀门4处时,滑片结构可以有效的降低振动,使运行平顺。可以有效的保护电动机a1。
电动机a1通过一变速系统a2连接到滚动装置a3,以便于使受力平顺和合理。
可以将触头设置到滑片结构上,触头的触点为与滑板机构的下方。以简化结构,降低成本和提高稳定性。
变速系统a2采用一可调变速比的变速系统a2。
滚动装置a3超过启动所需的转速时,提高变速比。在启动过程中,提高变速比,降低电动机a1转速降低功率或者提高转速。,这一设计有利于降低启动所需的推力。
以便于降低启动所需推力,使启动平滑,且可以保护内部受力部件。
可以设置一控制电路,控制电路连接有检测驱动装置a运行速度的传感器(可以是光学传感器、霍尔传感器等),控制电路在传感器检测到驱动装置a低于一设定速度时,增加变速比;控制电路在传感器检测到驱动装置a高于一设定速度时,降低变速比。
以便于适时自动调整电能输出效率和驱动装置a运行速度。使运行平滑,保护内部受力部件,以及提高推动效率。
具体实施二(采用外部磁体机构的能量输入装置)
另一种能量输入装置的设计如下。
能量输入装置,通过磁力将能量输入到循环管道3,设置有一从外界输入动力的输入动力的能量输入装置。
驱动装置a包括一磁体机构,磁体机构称为内部磁体机构1;内部磁体机构1包括永磁体、软磁体中的至少一种构件;还设置有一从外界输入动力的输入动力的能量输入装置;
输入动力的能量输入装置设置有,与内部磁体机构1通过磁力联动的磁体机构,称为外部磁体机构2。
在内部磁体机构1,位于流体进口5前方,且位于流体进口5和流体出口6之间的位置时,驱动装置a处于,推动流体进口5进入的流体向流体出口6流动的状态。
使用过程中,给流体进口5通入流体,循环管道3是流体流通的通道;在驱动装置a的推动下流体顺着循环管道3,向流体出口6方向移动;驱动装置a运动过程中,通过触发机械机构或电动机8构,使阀门4在,驱动装置a到达阀门4处时,保持阀门4开启;驱动装置a通过阀门4,并路过流体进口5后,重新推动流体移动,形成循环的移动过程;在驱动装置a推动流体运动的过程中,外部能量驱动输入动力的能量输入装置工作,使外部磁体机构2带动内部磁体机构1运动,进而带动驱动装置a移动,实现对流体的驱动。
通过输入动力的能量输入装置驱动驱动装置a,实现挤压和驱动流体。
输入动力的能量输入装置设置有一用于输入动力的转轴,作为动力输入轴。
通过动力输入轴与外部驱动设备连接,动力输入轴可以连接电动机8,也可以连接其他驱动设备。
其他驱动设备比如还可以是内燃机、气动马达等驱动设备。
内部磁体机构1可以是单个的磁体,可以是永磁体或软磁体。也可以是组合的结构,比如可以是钢材料包裹的永磁体,再比如可以是几个永磁体的组合体,或者是永磁体与软磁体的其他形式的组合体。
外部磁体机构2中的磁性部件,可以是软磁体、永磁体、电磁铁中的一种,或者一种以上的组合体。
本专利中的前方和后方,是以驱动装置a的运动方向为视角基准。
比如流体进口5的前方,就是内部磁体机构1经过(路过)流体进口5后,继续前进的方向。
比如流体进口5的后方,就是内部磁体机构1经过(路过)流体进口5后,继续前进的反方向。那么,以较近的关系确立方向,阀门4就是在流体进口5的后方。
输入动力的能量输入装置包括一动力联动机构81,动力联动机构81可以是一转动机构,动力联动机构81上设有与内部磁体机构1通过磁力联动的磁体机构,称为外部磁体机构2。
驱动转子转动的输入动力的能量输入装置可以设有一降低输出转速的变速系统a2。
以便于在电动机8转子转动更多圈数时,外部磁体机构2转动较少圈数,提高动力输出。
通过变速系统a2,允许降低外部磁体机构2和内部磁体机构1的转速,从而降低离心力、降低摩擦、降低阀门4开合次数,进而可以提高设备使用寿命,并且提高推力和转化效率。
进一步优选为,驱动转子转动的输入动力的能量输入装置是一变速比大于30的变速系统a2。电动机8的转子转动30周以上,输入动力的能量输入装置驱动外部磁体机构2转动一周。
保证内部磁体机构1在转速不高的情况下,良好的产生较大推力。
进一步优选为,驱动转子转动的输入动力的能量输入装置可以采用一变速比大于50小于300,的变速系统a2。输入动力的能量输入装置驱动电动机8的转子,转动50~300周,外部磁体机构2转动一周。
保证内部磁体机构1转速不高,且转动阻力并不太大的前提下,良好的输出推力。并且通过控制变速比,降低变速系统a2的复杂度,提高可靠度。
与内部磁体机构1通过磁力联动的外部磁体机构2,可以是通过相互吸引力完成磁力联动,也可以是通过排斥力完成磁力联动。
内部磁体机构与外部磁体机构的搭配设置的具体实施一:
外部磁体机构2从至少一侧通过磁力吸住循环管道3内的内部磁体机构1;
动力联动机构81将外部磁体机构2的转动轨迹限定在,允许与内部磁体机构1的转动轨迹吻合。
动力联动机构81可以包括一可转动的连杆或者转盘。
比如,循环管道3为圆环形状,则动力联动机构81将外部磁体机构2的转动轨迹限定在,允许为吻合的圆环形状。
再进一步,动力联动机构81通过一在转动半径方向可伸缩的,可伸缩部件82连接到外部磁体机构2。进而允许外部磁体机构2的转动轨迹。这一设计,可以降低对循环管道3形状的要求。这样一来,就允许循环管道3采用椭圆,甚至是其他形式的形状。
动力联动机构81与外部磁体机构2之间,还允许设有存在转轴向方向活动幅度的活动部件。
进而允许外部磁体机构2的转动轨迹,超越平面。进一步降低对循环管道3形状的要求,允许循环管道3在立体形状上进行建造。
更进一步,动力联动机构81通过一在转动半径方向可伸缩的可伸缩部件82连接到外部磁体机构2;并且,动力联动机构81与外部磁体机构2之间,还设有存在转轴向方向活动幅度的活动部件。允许循环管道3建造成复杂立体形状。
内部磁体机构与外部磁体机构的搭配设置的具体实施二:
应当注意,实验中表明,在启动过程中,在内部磁体机构1没有与外部磁体机构2完成磁力联动的情况下,由于外部磁体机构2没有负载,容易产生较高的速度。
如果采用的是,内部磁体机构1与外部磁体机构2之间的磁力,为刚刚完成磁力联动,则会使外部磁体机构2迅速冲过内部磁体机构1的位置,仅仅是引起内部磁体机构1的抖动或振动,不能完成磁力联动的驱动。
本专利设置为:
内部磁体机构1与外部磁体机构2联动的磁力,大于内部磁体机构1驱动外部磁体机构2,维持同步运行所需的拉力的5倍以上。
为了增强磁力,可以采用以下几种设计。
内部磁体机构1包括至少一片,片状的厚度方向充磁的永磁体;外部磁体机构2包括至少一片,片状的另一块厚度方向充磁的永磁体;两块永磁体通过磁力联动。
设置成片状,可以使体积更小,成本更低的前提下,获得更大的磁力作用面积。形成更加稳定的磁力联动。
循环管道3内侧(靠近弧形圆心的一侧),至少部分采用一管面结构,内部磁体机构1的片状的永磁体贴近在管面的内侧;
管面为,圆管形状的管壁的至少切面结构,是平面弯成弧形的面结构。
管面可以是内侧为完整的圆筒状,也可以是不完整的圆环状,但不是圆的剖面。
将循环管道3至少内侧设置为管面,则便于内侧用平面的金属板或塑料板等板状材质,进行弧形弯折形成。具有生产工艺简单,成本低,性能可靠等特点。
内部磁体机构1与外部磁体机构2,至少其中之一,使用条状的片状的永磁体,或者带弧面的片状的永磁体。也具有生产工艺简单,成本低的特点。
内部磁体机构1与外部磁体机构2,至少其中之一设置有起到支撑作用的滚动机构,滚动机构的滚动面直接或者间接的抵住循环管道3的壁,通过滚动机构支撑内部磁体机构1与外部磁体机构2,至少其中之一离开循环管道3的壁。
滚动机构,可以是设置在永磁体上。
滚动机构,也可以是设置在一支架上,永磁体安装在支架上。
降低了永磁体对循环管道3的壁因为磁力产生的压力,产生的摩擦力。
以下是另一种结构。
可以设置为,外部磁体机构2包括至少两块永磁体,至少两块永磁体至少设置在循环管道3的至少两个侧面;至少两块永磁体的磁性方向相同,且趋同于,循环管道3内部的通道的导通方向。
内部磁体机构1为磁性方向为,外部磁体机构2所设置的两个侧面的两块永磁体,分别相吸。
也可以是分别相斥。
从而降低甚至消除内部磁体机构1对循环管道3内壁的压力,进而降低阻力,降低摩擦。提高工作效率和降低设备损耗。
上述设计中,将至少两块永磁体的磁性方向趋同于导通方向,也就是与内部磁体机构1的运动方向趋同。至少两块永磁体至少设置在循环管道3的至少两个侧面,也就是说并不是在一个平面上平行,而是在一个立体空间中的结构。
这样一来,可以使至少两块永磁体的磁场强度在前后方向上得到,较单块永磁体更长远的磁场延展。实验表明,即使单个条形的永磁体的体积足够大,大到等于至少两块永磁体的叠加体积,也达不到上述结构的磁场延展性。
上述设计中,内部磁体机构1可以在更远处受到磁场感应力,或者在同样的距离处受到更强的磁场感应力。
外部磁体机构2包括至少两块永磁体,以及一支架,至少两块永磁体固定在支架上;
在前后方向上,至少两块永磁体存在至少二分之一的长度的重叠区域。
避免至少两块永磁体因为距离过远,磁场的叠加效果减弱。
可以是,支架上固定有相对设置的两块永磁体,循环管道3位于两块永磁体之间。
可以是,支架上固定有两块永磁体,两块永磁体的中心,分别向循环管道3中心轴线引垂线,两条垂线构成的夹角,大于46度,小于120度。
优选为,支架上固定有两块永磁体,两块永磁体所在的两个平面的夹角,大于80度,小于110度。形成接近垂直的结构。利于磁场布置,和各个永磁体均可更加接近内部磁体机构1。
参照图4,更进一步,优选为,支架22上固定有相对设置的两块永磁体21,循环管道3位于两块永磁体21之间;两块永磁体之间还设置有一,位于侧面的磁体。至少3块永磁体21,对循环管道3形成三面围绕。
支架上,可以在循环管道3第四面一侧,设置永磁体,且在第四面留出开口。
通过留出的开口,以便于外部磁体机构2,从循环管道3上滑脱下来,或者是避开流体进口5和流体出口6。
更进一步,可以设置为内部磁体机构1为磁性方向为前后方向的结构。可以是南极在前,北极在后。也可以反过来。
无论内部磁体机构1与外部磁体机构2的在接近还是远离过程中,吸引力和排斥力,都可以有更好的延展性。可以产生更长远的作用力,或者更强的作用力。
再更进一步,可以设置为内部磁体机构1位于外部磁体机构2的后方,且设置为产生排斥力的磁性排列结构;
内部磁体机构1在向前运动时,通过排斥的磁力,推动外部磁体机构2前进。
通过排斥的磁力进行推动,而不是吸引,可以减弱内部磁体机构1对循环管道3内部的通道产生的压力,进而可以有效的降低摩擦力。
采用上述结构时优选为,不在内部磁体机构1与循环管道3之间设置滚动部件。
因为采用的是斥力推动,所以即使不设置滚动部件,滑动过程中的摩擦力也并不到。而如果采用的是单侧吸引力拖到的机构,则因为吸引力造成压力,更加需要设施滚动部件,将滑动摩擦转化为滚动摩擦。
滚动部件比如可以是,球形滚珠、柱形滚珠、滚轮等。
为了便于生产,外部磁体机构2采用将至少两块永磁体的结构,整合为一体结构的,立体结构的永磁体。
外部磁体机构2的永磁体,可以具有与循环管道3外侧管壁贴合的曲面结构。以便于与循环管道3内的内部磁体机构1,产生更紧密的磁力联系关系,产生更强的磁力作用力。
比如,采用内壁为圆管结构的循环管道3,内部磁体机构1采用外边缘与循环管道3内壁形状贴合的永磁体或软磁体;而外部磁体机构2则采用凹面的,与循环管道3外侧管壁贴合的弧面结构。
而且,外部磁体机构2,不采用完全包绕循环管道3的结构,外部磁体机构2的结构设置为,避开流体进口5。
进而,外部磁体机构2在转动过程中,不会因为流体进口5处的管路造成转动障碍。
也可以设置为,在外部磁体机构2,采用完全包绕循环管道3的结构,但在途经流体进口5处的位置,设置有可开启的开口部件。
可开启的开口部件,比如可以是一个弹性开口机构。受到流体进口5处管路的挤压后,弹性开口机构打开,进而允许外部磁体机构2通过流体进口5处管路。
循环管道3中设置有至少两个内部磁体机构1,且两个内部磁体机构1为两个相斥的永磁体机构;
动力联动机构81设置有至少两个外部磁体机构2,两个外部磁体机构2分别与两个相斥的永磁体机构通过磁力进行连接。
通过设置至少两个相斥的永磁体机构,使至少两者在循环管道3中保持间距。而,至少两个外部磁体机构2分别与至少两个相斥的永磁体机构通过磁力进行连接,则也会使至少两个外部磁体机构2各自保持间距,进而使动力输入相对平衡。而且允许更强的动力输入。
更进一步,两个外部磁体机构2均为软磁体,分别与两个永磁体机构吸合连接。
在内部磁体机构1与外部磁体机构2,因为受力过大,产生脱离后,因为外部磁体机构2均为软磁体,可以更加随意的尽快再次完成磁力联结。
还有一起到支撑作用的循环管道支撑系统31,循环管道3侧面设置有一固定机构32,通过固定机构32将循环管道3固定在循环管道支撑系统31上;固定机构32不阻碍外部磁体机构2运动。
循环管道支撑系统31可以是一个底座,或者是整个设备的外壳。
通过固定机构32将循环管道3悬起,可以使外部磁体机构2有更大的设置空间。
固定机构32的长度或厚度大于0.3cm;外部磁体机构2,在套接或插接在循环管道3上时,探出至少0.2cm的长度,并允许在至少0.2cm的长度上设置有永磁体。
而这至少0.2cm的长度空间,在设置上永磁体后,对循环管道3内的内部磁体机构1的磁力作用尤其关键。可以更加优化内部磁体机构1的受力均衡度。
因为本专利设计中,要避开流体进口5和流体出口6,所以外部磁体机构2不便于完全闭合成环,所以外部磁体机构2的开口处磁场较弱,会造成循环管道3内的内部磁体机构1受力不均匀。
而增加探出至少0.2厘米的永磁体后,则可以有效的弥补开口处的磁场,使循环管道3内的内部磁体机构1受力重新相对均匀。这对于避免运动过程中的振动,和降低摩擦都具有积极的技术效果。
更进一步:
内部磁体机构1的,其中一个磁极贴近循环管道3的一侧的内壁,另一个磁极贴近循环管道3的相对的另一侧的内壁;
且内部磁体机构1的两个磁极通过导磁材料件连接;
外部磁体机构2的其中一个磁极,贴近循环管道3的一侧的外壁,另一个磁极贴近循环管道3的相对的另一侧的外壁;
且外部磁体机构2的两个磁极通过导磁材料件连接;
内部磁体机构1的两个磁极,与分别相邻的外部磁体机构2的两个磁极相吸。
这样一来,内部磁体机构1和外部磁体机构2的磁场回路,可以形成一个闭合的共用磁场回路。一是可以产生更强的联动磁力;二是可以有效锁定磁场,降低磁场的外在影响,降低对外界的铁性部件、含铁粉尘的吸引。
内部磁体机构与外部磁体机构的搭配设置的具体实施三:
内部磁体机构1中的磁体,采用滑动前进的磁体,磁体上设置有至少一个具有向外膨胀的弹力的密封圈11;通过密封圈11缩小与循环管道3内壁之间的空隙。
阀门控制的具体实施例一:
参照图6,阀门4可以是,限制流体从出口方向到流体进口5方向的阀门4。
阀门4还可以是机械联动的阀门4,在驱动装置a运行轨迹上设置一机械开关41,机械开关41与阀门4联动;在驱动装置a运行过程中触发到机械开关41时,阀门4打开。
机械开关41可以设置在流体出口6与阀门4之间的位置。以便于在驱动装置a足够接近阀门4时,打开阀门4,尽量避免流体反向流动,造成能量浪费。
机械开关41距离阀门4的距离,不大于内部磁体机构1的长度。以保证内部磁体机构1在末端离开机械开关41时,前端已经在阀门4的下方,可以顶住阀门4,避免在内部磁体机构1通过之前复位。特别是避免滑落。
机械开关41设置在循环管道3的上部,阀门4采用上下滑动的阀门4。
这一设计,便于机械开关41和阀门4通过重力进行复位,提高运行的可靠性,并减少构件。
另外,因为机械开关41设置在上方,可以有效避免内部磁体机构1通过时产生的抖动。
更进一步,在阀门4的前方,设置有另一机械开关41,另一机械开关41与阀门4联动;
在驱动装置a运行过程中,经过阀门4后,触发到另一机械开关41时,阀门4关闭。推动流体进口5的流体通过阀门4向流体出口6流动。
阀门控制的具体实施例二:
还可以包括一电控阀门4系统;电控阀门4系统包括感应驱动装置a位置的传感器和控制电路,阀门4是电控阀门4;
传感器通信连接控制电路,控制电路控制连接电控阀门4;
传感器为一用于产生,使控制电路控制电控阀门4开启的信号的传感器,称为阀门4开启传感器。
在驱动装置a到达指定位置时,触发阀门4开启传感器,输出信号,控制电路收到信号后打开电控阀门4。
阀门4开启传感器设置在流体出口6的后方,且位于距离流体出口6不大于循环管道3的长度十分之一的位置。
在驱动装置a到达流体出口6之前,产生传感器信号,但又避免过早开启电控阀门4,避免流体能量的浪费。同时在到达流体出口6之前,发出打开阀门4的感应信号,可以允许系统提前做出准备,有效避免因为阀门4打开过晚造成撞击。
这一设计,适用于驱动装置a在循环管道3中运行速度偏快的状态下。
对于驱动装置a在循环管道3中运行速度偏慢的状态下,或者采用了更高可靠性和开启速度的电控阀门4的情况,可以将阀门4开启传感器设置在流体出口6的前方。
在路过(经过或越过)流体出口6后,再打开阀门4。
具体的可以是,设置在流体出口6与电控阀门4之间的位置处。
在驱动装置a经过阀门4开启传感器的感应区域后,控制电路自行延时一允许驱动装置a通过电控阀门4的时间段后,自动关闭电控阀门4。
控制电路自行延时的时间,可以是人为设定的时间段,也可以是通过内部磁体机构1的运行速度、流体速度等参数技术处的时间段。
还可以是,另外设置另一传感器,另一传感器位于阀门4的流体进口5一侧,为一用于产生,使控制电路控制电控阀门4关闭的信号的传感器,称为阀门4关闭传感器。
阀门4关闭传感器设置在流体进口5的前方,且位于距离流体进口5不大于循环管道3的长度十分之一的位置。
驱动装置a路过流体进口5后,再关闭电控阀门4,但又避免过晚关闭电控阀门4,避免流体能量的浪费。
对于驱动装置a在循环管道3中运行速度偏快的状态下,可以将阀门4关闭传感器设置在流体进口5的后方。
具体的可以是,设置在流体进口5与电控阀门4之间的位置处。
允许驱动装置a在较大的惯性作用下,自行路过流体进口5所在位置。这个过程中,因为阀门4关闭的较早,所以可以避免流体能量的浪费。
阀门4开启传感器、阀门4关闭传感器,可以是磁场感应传感器、光学感应传感器中的一种。
采用这两种传感器可以避免机械件的频繁移动磨损,具有稳定性高、安装方便、避免与驱动装置a进行直接接触等优点。
磁场感应传感器可以是霍尔传感器,或干簧管。
光学感应传感器可以采用对射式光学传感器、反射式光学传感器中的一种。
电控阀门4系统中的电控阀门4,是受电信号控制的阀门4。可以受控制电路的电信号控制即可。具体的驱动方式并不限制,可以是电动、气动或者其他动力。
电控阀门4,可以是受电信号控制的气动阀门4、电磁铁驱动的阀门4、电动马达驱动的阀门4。
循环管道具体实施一(循环管道分层结构):
循环管道3优选采用,具有气密性的,硬质材料的管道。
循环管道3的管道壁,可以采用金属、玻璃、陶瓷、水泥、烧结砖、玻璃纤维、塑料等材质中的单一材质结构或组合材质结构。
管道壁优选为玻璃材质的管道壁。采用玻璃材质的管道壁,具有易于安装光学感应传感器,抗冲击能力强,易于观察内部运行状态,易于故障检测,抗腐蚀等优点。可以应用于具有腐蚀性的流体环境中。
采用特氟龙材质的管道壁。这种管道壁具有,易于成型,易于设置复杂结构,生产成本低,抗冲击能力强,抗腐蚀性能强等优点。
特别优选为,不与永磁体吸合的不锈钢、铝合金中的至少一种材质的管道壁。
循环管道3的管道壁,可以采用复合结构的管道壁,管道壁包括壁体,和附着在壁体内壁上的气密性的光滑的硬质的附着层。在循环管道3的体积相对较大时,通体采用气密性高、光滑度高、硬度高的材质,会产生较大成本。
上述设计中,采用了附着层结构,允许壁体采用成本较低的材质,起到支撑和保护作用,而较薄的附着层可以采用成本较高的气密性高、光滑度高、硬度高的材质。既保证了,驱动装置a运行在一个摩擦力小的高气密环境中,又大大降低了生产成本。
附着层,可以采用不锈钢、铝合金、玻璃材质、氧化铝(Al2O3)材质的管道壁,或者其他气密性高、光滑度高、硬度高的材质。对于大型循环管道3的管道壁优选为复合结构的管道壁。
优选为,管道壁包括一壁体,壁体采用玻璃纤维、塑料、陶瓷、水泥、烧结砖中的至少一种材质;壁体内附着有二氧化硅材质层。
二氧化硅材质中允许添加其他化学组分,以提高性能。二氧化硅材质层可以是釉质层或玻璃层。
进一步优选为:管道壁包括一壁体,壁体包括一陶瓷、水泥、烧结砖中的至少一种构成的基体,基体内侧铺设有塑料层,塑料层内侧再附着玻璃层。
上述基体易于整体塑型提供便于现场施工的架构支撑和定型,塑料层提供耐老化、抗冲击的气密层,玻璃层提供抗冲击、低摩擦的接触面。
基体可以低成本、低加工难度的,提供高强度的结构支撑。塑料层贴合在基体上,则易于塑型。因为塑料层起到了缓冲和气密作用,玻璃层可以允许不再具有气密性,制造过程中可以用玻璃片进行相对简单的拼接构成玻璃层。
在保证性能的前提下,大大降低了生产难度和生产成本。
塑料层优选为特氟龙层,玻璃层优选为钢化玻璃片拼接的玻璃层。这种采用特氟龙层的管道壁具有,易于成型,易于设置复杂结构,生产成本低,抗冲击能力强,抗腐蚀性能强等优点。而且玻璃层为钢化玻璃片拼接的玻璃层,更加易于贴合到特氟龙层的复杂结构上。
上述设计,既解决了大型压缩设备,在现场难以施工的问题,又降低了成本,保证了系统性能。
循环管道3可以采用一体结构的管道壁,还可以采用组合结构的管道壁。
循环管道3包括两部分,一部分是位于下方的下方管体,另一部分是位于上方的上方管体;
上方管体朝下扣合在下方管体上方,围绕构成循环管道3内的管道腔体。
采用分体的组合结构,在进行大型的电动系统制造时,具有制造成本低、安装简便、易于调试、易于维护等优点。
生产中,可以是,首先生产下方管体或上方管体的管道壁,然后在管道壁内存涂覆用于生成附着层的材质,然后进行附着层的生成工艺。
比如,涂覆釉面层、玻璃层,或其他层的生成材料,然后进行烧结,生成坚硬的附着层。
这个过程中,因为采用了下方管体、上方管体分体的结构,所以为涂覆工作和烧结工作,提高了极大便利。
实际生产中,循环管道3自然也可以拆解成左右的两部分。但是本专利中却仅仅采用了上下拆解的方式。这种方式可以有效的保证底层的光滑度和牢固度,从而提高运行性能,提高压缩效率。
循环管道具体实施二(循环管道的管道造型及其连接结构):
循环管道3可以采用环形的管道。
循环管道3的环形,并不限于标准的圆环结构。除了圆环结构外,还可以是椭圆结构的环形,或一些直线与圆弧的组合构成的环形。
循环管道3允许通过自身以外的连接段接入阀门4结构。环形的管道可以是自身不闭合,但是通过其他辅助部件,完成闭合。使驱动装置a能够循环移动。
更进一步,包括并行设置的至少两层循环管道3,至少两层循环管道3,分别设置有流体进口5、流体出口6、阀门4、驱动装置a;输入动力的能量输入装置设置有至少两个外部磁体机构2;至少两个外部磁体机构2与至少两个内部磁体机构1,分别通过磁力联动。
管道流体驱动系统设置有至少两个循环管道3;
至少两个循环管道3匹配有至少两个外部磁体机构2设置,至少两个外部磁体机构2受到电动机8的转子的驱动。
电动机8驱动至少两个外部磁体机构2提供动力,实现共同驱动。
可以是至少两个外部磁体机构2并行设置,并且连接到同一转轴后,通过转轴联动到电动机8的转子。实现共同驱动。
至少一外部磁体机构2,与转轴间,通过单向推动的机械机构连接。
单向推动的机械机构,可以是棘轮机构、超越离合器,等单向推动的机械机构。
可以允许,至少两个外部磁体机构2并不同步。进而使各个层循环管道3所带动的系统自动协调输出能量。
为系统的,稳定运行、能量输出的自动均衡,提供了技术基础。
至少两个外部磁体机构2分别连接到转轴,转轴分为至少两段,相邻的两段转轴之间,通过联轴器连接。
从而使转轴,在整体上可以并非是直线结构,允许转轴存在弯曲,进而允许各层循环管道3不必严格的采用上下对应的层叠结构。有利于优化空间布局。
还可以是:
各层循环管道3匹配的至少两个外部磁体机构2设置为,在运行中转动角度差值大于10度。可以从不同角度产生力矩。减小对传动部件产生斜向的压力。
各层循环管道3匹配的至少两个外部磁体机构2设置为,在运行中围绕转轴均匀排布。
在转轴推动时,因为是均匀排布,均匀从不同角度产生力矩。避免了对传动部件产生斜向的压力。
至少两个循环管道3的流体进口5,通过相互联通的管路,连接流体源(气源或液体容器)。
以便于使至少两个循环管道3内的压力可以,自动的联动调节。
至少两个循环管道3的流体处口,通过相互联通的管路,连接流体容器。流体容器可以是有压的气体容器、液体容器中的至少一种。
以便于使至少两个循环管道3内的压力可以,自动的联动调节。
循环管道具体实施三(循环管道的管道造型及其连接结构):
参照图3,串行式管道流体驱动系统,包括一管道流体驱动系统;管道流体驱动系统设置有至少两个循环管道3;至少两个循环管道3分别设置有驱动装置a;至少两个循环管道3,分为上级循环管道3和次级循环管道3,上级循环管道3的流体出口6,联通次级循环管道3的流体进口5。
外部输入的流体,在先流经的循环管道3称为上级循环管道3,之后流经的循环管道3称为下级循环管道3。
称谓可以是相对的,比如,一个上级循环管道3的下级循环管道3,可以是更下一级的下级循环管道3的上级循环管道3。
上级循环管道3的流体进口5联通外部,输入流体;
经过驱动装置a驱动,加压后,进入次级循环管道3,继续加压。
由于采用串联的多个循环管道3,所以可以提升下级循环管道3的流体进口5处的流体压强,进而在保各下级循环管道3的流体进口5与流体出口6之间的压力差较小的前提下,最终输出高压流体。
这一设计,可以使流体通过至少两循环管道3进行多次逐级加压,产生更多的压力。
上述设计,可以避免高压差的冲击,保护设备安全。使设备在不设置其他复杂的泄压装置或强度增强构件的情况下,可以良好运行。
从能量转化率、设备安全稳定运行、降低成本,等方面带来了好处。
对于采用外部磁体机构2的系统,可以优化为:
至少两个循环管道3匹配有至少两个外部磁体机构2设置,至少两个外部磁体机构2连接到同一转轴后,通过转轴联动到电动机8的转子。
电动机8驱动至少两个外部磁体机构2提供动力,实现共同驱动。
上级循环管道3在一个角度数值上的容积大于上级循环管道3的容积。
以便于两个驱动装置a,运行的速度相当。特别是,在采用两个外部磁体机构2时,可以使两个外部磁体机构2运动速度相当,在同一时间内转过的角度相当。
次级循环管道3可以通过设置更小的半径,或者设置更小的截面积,获得更小的容积,以便加压。比如次级循环管道3,可以更短或者更细。
驱动装置的具体实施:
参照图10,驱动装置a,包括一允许在弯曲管道内推动流体的流体推动机构,流体推动机构上,设置有用于推动流体的流体阻挡结构10;流体推动机构上,还设置有支撑流体推动机构的至少两个滚动部件,滚动部件采用滚珠、滚轮e、滚轴中的至少一种。
内部磁体机构1可以设置在流体推动机构上,以流体推动机构作为载体。
弯曲管道可以采用循环管道3。工作中,至少两个滚动部件抵住弯曲管道的内壁,支撑住流体推动机构,将流体推动机构至少一侧的至少一部分滑动摩擦,转化为滚动摩擦。滚动部件采用滚珠时,可以采用顶珠轴承。
以上的“驱动装置a”,适用于在循环管道3中运行,但弯曲管道并非在所限定的结构中。对于独立的驱动装置a,循环管道3并非必要技术特征,并不包含在“驱动装置a”的机械结构中。
通过滚动部件将滑动摩擦,转换为滚动摩擦,进而允许流体推动机构运行在更高的多的速度下。
而且即使在更高的速度下运行,也不会对接触部件产生多少磨损。在机械上,具有更好的可靠性,更长的多的使用寿命。
综上,可以提高设备的运行速度和效率,并且降低设备的故障率,大大延长使用寿命。
本发明中的流体推动机构与传统的活塞具有本质的不同。
传统的活塞泵活塞或者气缸活塞,要求承受较强大的瞬时高压,因此采用的是承受高压、密封性强、运动速度不太高的技术设计。
传统的活塞泵活塞或者气缸活塞,平均运行速度一般低于每秒3米。
在传统的活塞泵活塞或者气缸活塞上设置滚动部件,并不能降低采用高密封强度的“活塞环”的摩擦力。因此传统的活塞中并不适合采用本发明中的设计。
本发明的设计,并非用于承受瞬时高压,而是为了适应,密封性不太高、承受压力差不太大、运行速度持续偏高的运行环境。本发明的设计需求是,允许满足运行在每秒10米以上的速度,甚至可以达到每秒40米以上的速度。与传统的活塞设计,具有本质的区别。
这一技术需求,是本发明发明人在进行其他独创性设计中遇到的。
本发明中,通过允许降低密封性、降低所承受的压力差,使密封机构(推动流体的流体阻挡结构10)的摩擦力并不高,在通过滚动部件将流体推动机构支撑起来后,可以进一步降低摩擦力。通过降低滑动摩擦力,又具备了持续高速度运行的技术优势。
综上,本发明发明人不但独创性的开辟了一个技术需求,而且克服了现有技术偏见,设计了一种,降低密封性、降低所承受的压力差,但具备了持续高速度运行这一突出技术优势的流体推动机构。
以下诸多设计,很多都是为了适应,持续高速度单向运行,这一个之前的活塞技术不曾遇到的技术需求。
流体推动机构的驱动方式为,磁力驱动。
驱动装置a设置有包括永磁体、软磁体、电磁体中的至少一种具有磁力的构件;
在循环管道上排布有至少两个电磁感应线圈G;
还包括电磁感应线圈控制电路,电磁感应线圈G控制电路控制联接至少两个电磁感应线圈G;
通过对不同电磁感应线圈G通电,依次产生磁场,通过磁场与驱动装置a产生磁力作用,通过磁力驱动驱动装置a。
参照图15、16,所述驱动装置a上,设置有至少一个磁体组,磁体组包括前后相邻排布的三个永磁体,分别为前永磁体f1、中永磁体f2、后永磁体f3;前永磁体f1和后永磁体f3的磁极方向,均为一个磁极朝外,一个磁极朝内;且,前永磁体f1和后永磁体f3的朝外的磁极不同;中永磁体f2的磁极方向为前后方向,一个磁极朝向前永磁体f1,一个磁极朝向后永磁体f3;且,中永磁体f2的磁极朝向为,与前永磁体f1和后永磁体f3的朝外的磁极均为相斥。
这一设计,有别于传统的磁体排布方案。加入了特殊朝向的中永磁体f2。
中永磁体f2通过前后朝向的设置和磁极朝向的设置,达到了与两个朝外的不同磁性的磁极分别相斥的特殊效果。
从而解决了,前永磁体f1和后永磁体f3的朝外的磁极因为相互吸引,使磁场在贴近表面处叠合形成闭环的路径,的问题。
进而使,前永磁体f1和后永磁体f3主要磁场分布形成闭环的路径更大,远离表面处,进而使更多的磁场传递到远方。
使电磁感应线圈G允许设置在更远的位置。允许循环管道具有更大的厚度,允许气动磁体机构与循环管道的内壁间具有更大的间隙。使设备的加工精度要求大大降低。
更进一步,所述前永磁体f1朝内的磁极,和,后永磁体f3朝内的磁极,通过导磁部件f4,进行磁场联通。导磁部件可以采用软磁铁或者碳钢板。
可以设,图15中阴影部分一侧为永磁体的N极,空白部分一侧为永磁体的S极。
更进一步,所述驱动装置a上,设置有前后排布的至少四个磁体组,提高磁力强度。
磁力驱动的方式包括:
(1)第一种:
流体推动机构设置有包括永磁体、软磁体、电磁体中的至少一种具有磁力的构件,称为内部磁体机构1;
在循环管道3外设置输入动力的能量输入装置;
流体推动机构与输入动力的能量输入装置之间进行磁耦合,并通过循环管道3隔离。
输入动力的能量输入装置上设置有用于支撑在循环管道外壁上的滚动部件。避免滑动摩擦、隔离冲击。输入动力的能量输入装置与驱动装置a配合使用。
通过电动机带动输入动力的能量输入装置,进而驱动流体推动机构运动。
(2)第二种:
参照图15、16,循环管道3,具有软磁材质部分,电磁感应线圈G与软磁材质部分固定联接。通过软磁材质部分,优化磁路,增加磁通量。
参照图15,优选为,所述软磁材质设置成弧形的管道,以该管道作为用于形成循环管道3的通道的管道。
可以,直接将软磁材质部分的管道,作为循环管道3的通道,也可以对软磁材质部分的管道进行加工,增加辅助结构后后形成循环管道3的通道。
循环管道3,具有软磁材质部分,软磁材质部分设置有开口的凹槽;电磁感应线圈G包绕在凹槽底部,电磁感应线圈G一侧嵌入在凹槽内。
凹槽两侧的软磁部分,通过凹槽底部的导磁的部分,实现磁场导通。
凹槽两侧的间距,配合驱动装置a上的磁性构件的不同磁性的两个磁极。
凹槽开口的两侧,作为驱动装置a上磁场的导入部分。驱动装置a上,一个磁极的磁场通过凹槽的一侧,进入软磁材质部分,经过凹槽的另一侧,回到驱动装置a上另一个磁极。形成磁场回路。这个磁场回路。在驱动装置a运动时,产生更多的磁场变化量,产生更多的推力。
凹槽可以是环绕循环管道3内壁的环形。驱动装置a,以穿过电磁感应线圈G围绕的空间的形式运行。
另一种设置形式,参照图16,还可以是,循环管道3具有软磁材质部分,软磁材料部分具有凸起,至少一电磁感应线圈G绕制在至少一凸起上。
相邻两个凸起的软磁部分,通过根部的导磁的部分,实现磁场导通。
相邻两个凸起的间距,配合驱动装置a上的磁性构件的不同磁性的两个磁极。
相邻两个凸起的端部,作为驱动装置a上磁场的导入部分。驱动装置a上,一个磁极的磁场通过一个凸起的端部,进入软磁材质部分,另一个凸起的端部,回到驱动装置a上另一个磁极。形成磁场回路。这个磁场回路穿过电磁感应线圈G内部。在驱动装置a运动时,产生更多的磁场变化量。
凸起可以是围绕循环管道3内壁进行排布,排布成环,然后前后至少10个环,排布成阵列。
驱动装置a在各个凸起的端面处经过。
可以是循环管道3的至少一段,采用以软磁材质形成的管道。
从而简化结构,降低制造难度,使软磁具有更大的厚度,更加不容易磁饱和。
循环管道3的至少一段可以具有,软磁材质一体成型结构的管道。
软磁材质一体成型结构的管道内,可以设置凹槽或者凸起。
凹槽或者凸起,中的至少一种,装配电磁感应线圈G,并在空隙中填入填充物;填充物完成填充后,满足循环管道3内壁的气密性要求。
软磁材质部分采用导磁片逐层合构成的软磁材质部分。
可以是,循环管道3的至少一段,具有导磁片逐层合构成的管道;以管道形成循环管道3的至少部分通道。
驱动装置a在管道中穿行。导磁片可以采用硅钢片、铁氧体片,或者其他的导磁金属制成的片。
采用片状结构,使设计更易于塑型。
导磁片优选为硅钢片。
导磁片逐层合,并通过黏合材料黏合,使通道周边形成气密性结构。避免通过通道壁漏气。
黏合材料可以采用AB胶、502胶、水泥等材料。
黏合材料优选为环氧树脂。
优选为,导磁片采用中部设置有开口的导磁片,导磁片逐层叠合后,开口逐层叠合成用于形成循环管道3的通道的管道。
可以,直接将开口逐层叠合成的管道,作为循环管道3的通道,也可以对开口逐层叠合成的管道进行加工,增加辅助结构后后形成循环管道3的通道。
所述导磁片的开口,设置有耐磨材料层。以便于使循环管道3的通道内壁,具有光滑耐磨的特点。
耐磨材料层优选为,陶瓷层、特氟龙层中的至少一种。
所述导磁片逐层叠合出2~20cm长度的一段管道,在一段管道内壁形成耐磨材料层。
然后将至少两段管道再进行叠合,形成更长的管道。
上述设置中,并非将整个很长的管道成型后,再生成耐磨材料层,而是先生成小段。具有生产成本低、工艺简单、易于电磁感应线圈G布置,等特点。
导磁片设置有叠合形成凸起、凹槽,中至少一种构造的结构。通过逐层叠合,形成凸起、凹槽。
循环管道3包括至少一段弧形支架;
所述导磁片设置有与弧形支架匹配的串接口;
弧形支架通过串接口穿入导磁片,对导磁片进行固定,逐层导磁片串接在弧形支架上,形成逐层叠合的结构。
所述导磁片的串接口可以是通孔。
还可以是设置在导磁片的内侧或外侧的缺口。
弧形支架,将导磁片限定为,导磁片的开口逐层叠合构成的管道,匹配所要形成的循环管道3的通道。使管道便于形成循环管道3的通道。
更进一步,
弧形支架采用弧形的金属条;
平行设置有至少两个弧形支架;
所述导磁片分别设置有,与至少两个弧形支架匹配的至少两个串接口;
导磁片通过串接口串接在至少两个弧形支架上,通过至少两个弧形支架对导磁片进行固定,逐层导磁片串接在至少两个弧形支架上,形成逐层叠合的结构。
导磁片对至少两个弧形支架也有限位和定位作用。具有结构牢固,定位精准的特点。
弧形支架并不限定为完整的圆环,允许具有开口。
弧形支架的开口处,设置有阀门4。
弧形支架采用钢制的弧形支架,阀门4与弧形支架联接,阀门4获得弧形支架的支撑。获得足够的稳定性。
流体推动机构的具体实施:
参照图2、10,驱动装置a中的流体推动机构,包括至少一段,采用弯曲度贴合弯曲管道内壁的弯曲结构。
且弯曲结构与弯曲管道内壁的弯曲程度相配合。降低转向阻力,提高与弯曲管道内壁的结合精度,并提高密封性。
比如,弯曲管道采用弯成圆弧形或圆形的弯曲循环管道3,流体推动机构具有与循环管道3弯曲弧度相当的弧度的弯曲结构。
优选为,弯曲结构的总长度至少为直径的1.5倍。
提高转到过程中的稳定性,降低震动,并且通过延长长度,在几乎不提高阻力的前提下,提高密封性。
更进一步,流体推动机构的两端,分别环绕着设置有3个滚动部件。
通过在弯曲管道内的三点式支撑,完成对各向的支撑作用。
具有结构简单、稳定性强、对循环管道3内壁的加工精度要求低,等优点。
参照图2、5、13,滚动部件采用滚轮e时,滚轮e采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的弯曲管道的内壁的弧面贴合。
比如,循环管道3的内壁的被抵住的部分的圆弧截面半径为10cm,则滚轮e外边缘的圆弧截面的半径为接近甚至等于10cm。以便于两者贴合。
使用时,外边缘的弧面结构抵住所需要适配的循环管道3的内壁。
采用弧面结构,可以大大增加滚轮e与循环管道3的内壁的接触面积,从而大大降低压强,进而保护滚轮e和循环管道3。
使设备在长时间的运行过程中,可以避免滚轮e、循环管道3的压力形变,或者磨损形变。设备可以在更长的多的时间内稳定运行。
另外,因为具有更大的接触面,所以即使有存在在滚轮e、循环管道3上的小的凹陷或者凸起,也不会造成滚轮e较大的运行波动,是设备可以运行更加平稳。具有更强的容错能力,允许适当降低加工工艺难度。
滚轮e,包括金属轴承和包在金属轴承的外环上的耐磨塑料层e1;耐磨塑料层e1采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的循环管道3的内壁的弧面贴合。
耐磨塑料层e1,优选为聚四氟乙烯、丁晴橡胶、橡胶中的至少一种材质。
耐磨塑料层e1至少一侧,设置有卡簧槽e3,耐磨塑料层e1套在金属轴承的外环上,在卡簧槽e3内嵌入卡簧,进而实现耐磨塑料层e1与金属轴承间的固定。
这一结构,相对于粘结、螺栓固定、硫化固定等方式,一是固定更牢固,二是抗震能力更强,三是并没有将两者完全锁死允许存在适当滑差具有缓冲能力,四是使用寿命更长。
更进一步,滚轮e外边缘的宽度大于滚轮e半径的五分之一。
进一步保证了抵住部分的接触面积。
滚轮e在循环管道3中转动过程中,不需要转向,不存在转向造成的摩擦。
滚轮e的半径大于循环管道3内壁宽度或直径的八分之一。
使滚轮e具有更低的转速。虽然增加了重量,提高了离心力,但是保护了滚轮e的轴承。
对于常年处于工作状态的设备而言,大大提高了稳定性。
滚轮e的轮体在外边缘包有弹性耐磨材料层。通过弹性耐磨材料层,增强滚轮e轮体的耐磨性,延长使用寿命。
适用于在弯曲管道内运行的滚轮装置,其特征在于:
具有滚轮装配处,滚轮装配处设置有至少一个轴孔;
滚轮e的转轴插入轴孔;
轴孔内设置有一凹槽;
凹槽内设置有弹性垫e4,弹性垫e4抵住转轴。
流体推动机构上设置有滚轮装配处。
通过弹性垫e4使转轴至少一侧并不压紧轴孔,具有弹性的活动空间。使滚轮e具有浮动空间。
这一设计,应用与本发明的系统中,在循环管道3内运行,相对于传统的弹簧、液压等避震系统,具有结构更简单、成本更低、更可靠、弹性效果更容易设定且更稳定等特点。
弹性垫e4采用具有塑料材质的弹性垫。如,具有聚四氟乙烯、橡胶、丁晴橡胶,等塑料材质。
更进一步,凹槽采用环形凹槽,环形凹槽内设置有环形弹性垫e4,环形弹性垫e4抵住转轴。实现多方位浮动。
滚轮e在循环管道3内运行,相对于传统的在平面上运行,具体不同的运行规则。传统的避震系统,只善于实现一个维度的避震,难以适应圆管循环管道3。
上述设计,却能够实现多方位浮动,能够适应圆管循环管道3来自不同维度的受力或者形变。
轴孔、转轴,至少其中之一设置有卡簧槽,通过卡簧卡接固定住轴孔和转轴。
相对于螺栓固定、铆接固定等方式,一是固定更牢固,二是抗震能力更强,三是使用寿命更长。
滚轮e外边缘采用具有弹性的表面。
通过滚轮e外边缘的弹性的表面,在压合到循环管道3内壁时,自动完成贴合,并且能够自适应循环管道3内壁的瑕疵造成的不规整性。并保护循环管道3内壁。
轮体可以采用金属材质或者其他硬质材质。既保证了强度,又保证了微弹性。
弹性耐磨材料层可以是橡胶层、聚四氟乙烯等。采用弹性好耐磨性强的橡胶层或者抗腐蚀性强的聚四氟乙烯,可以延长使用寿命。
还可以是,滚轮e的轮体,可以采用塑料材质。优选为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯本身具有足够强度,并且具有微弹性。
流体推动机构两端分别设置有滚动部件,称为前部滚动部件和后部滚动部件,在前部滚动部件和后部滚动部件之间的位置,还设置有滚轮,称为中部滚动部件;中部滚动部件设置在流体推动机构远离循环管道3的圆心的一侧;在流体推动机构近循环管道3的圆心的一侧、上侧、下侧,均布置有永磁体。
按照常规的设计思路,滚轮是用来支撑流体推动机构,抵消重力的。而重力是向下的作用力,所以滚轮在设计中都是设置在下方。
本专利中却反其道而行之,将滚轮设置在了侧面,并不能从下方支撑流体推动机构,违背了传统的设计思路。将滚轮设置在了侧面,并非是传统的使用方式。
上述设计的显著技术效果在于:
流体推动机构具有弯曲结构,流体推动机构的重心偏向于远离循环管道3的圆心的一侧,会造成流体推动机构中部下沉的扭力,甚至造成两端抬起,但中部摩擦循环管道3的问题。如果在中部下方设置滚动部件则会影响永磁体的布置空间。
为了同时解决两个技术问题,本专利发明人将滚轮设置在了两端之间的侧面,通过滚轮的侧壁,挤压循环管道3(圆管或者椭圆管)的内壁,用滚轮(而非滚珠)的侧壁的边缘和循环管道3(圆管或者椭圆管)的具有弧度的内壁,实现定位(如上下方向的定位)。进而,克服了现有技术偏见,同时解决两个技术问题。
在前部滚动部件和后部滚动部件之间的位置,设置有前后排布的两个滚轮。
在通过流体进口5和流体出口6时保证,前部滚动部件、后部滚动部件、两个中部滚动部件,中至少两个滚动部件与循环管道内壁保持接触。前后排布的两个中部滚动部件,则允许流体进口5和流体出口6设置的更粗,保证流体流通。
流体推动机构远离循环管道3的圆心的一侧,设置有至少两个前后排布的滚轮e,承受转动过程中造成的离心力。
至少两个前后排布的滚轮e,承受流体推动机构的主要压力。通过至少两个前后排布的滚轮e使压力被均匀分担,压强更低,更好的保护循环管道3内壁,也是运行更加稳定。
流体推动机构的其他侧,可以用滚珠轴承。
流体推动机构的其他侧压力较小,用滚珠轴承可以简化结构,降低重量。
相对于活塞设计中,为了降低上下方向转换过程中花费的能量,尽量将活塞重量降低的思路,本发明中允许流体推动机构具有更高的质量(重量),允许进行更复杂的结构设置,从而提高性能。
流体推动机构为一设有磁体的磁体机构,流体推动机构至少相对的两侧,设置有磁体。
两侧的磁体便于磁力平衡和增加磁力。另外,两侧的磁体可以与循环管道3外的磁性装置,在两侧产生相反方向的作用力。使磁体机构受到的两个方向的力能够相互消减,降低摩擦力。
进一步,磁体机构相对的两侧,以及另一侧,均设置有磁体,即三侧设置有磁体。以便于磁力平衡和增加磁力。
参照图2、10、9,更进一步,流体推动机构设置有凹槽,密封圈11嵌入在凹槽内,且外边缘突出于凹槽,密封圈11设置有开口。通过开口为弹性的压合和膨胀,提供空间条件。
流体推动机构上设置有至少一个具有向外膨胀的弹力的密封圈11;通过密封圈11缩小与循环管道3内壁之间的空隙。
更进一步,流体推动机构上设置有至少两个凹槽,至少两个具有开口的密封圈11分别嵌入在至少两个凹槽内,且外边缘突出于凹槽。
密封圈11,优选金属环、特氟龙材料环、金属和塑料材质的复合结构环,或者其他耐磨的弹性材料环,中的其中一种。金属环,可以选用性能稳定的不锈钢或可形变恢复的记忆合金等材料,具有不错的耐磨性;采用特氟龙材料,可以使密封圈11具有耐腐蚀性和抗湿性;采用金属和塑料材质的复合结构可以有效降低成本。
密封圈11的两端分别设置有对接端d;两个对接端d中,至少一个在厚度上设置缺口。
在厚度上设置缺口,而不是在径向上(高度)设置缺口。无论两个对接端d对接的紧密度如何,都可以避免在驱动装置a的长度方向上(流动方向上)存在缺口。
密封圈11相对于传统的活塞环,回弹幅度更大,挤压力更小,允许磨损的幅度也更大。
进而使专利,相对于活塞和活塞气缸,阻力更小、磨损更低、对流体的纯净度要求更低、对循环管道3内壁的洁净度和整洁度要求更低。密封圈11的外层采用塑料材质的层。
本发明中的密封圈11与传统的活塞泵活塞具有本质的不同。
传统的活塞泵活塞要求承受强大的瞬时高压,因此活塞环采用硬质金属。本发明的上述设计,并非用于承受瞬时高压,而是运行与相对低压但持续高速运行的环境。
针对于相对低压但持续高速运行的环境,采用外圈采用塑料材质的圈的密封圈11,具有耐磨性好,有利于保护循环管道3内壁的特点,而且还具有摩擦力低的特点。更进一步,因为塑料材质的弹性更好,对循环管道3的加工精度要求可以更低,使加工数米长,甚至十几米长的可以运行的循环管道3变得简单可行。
密封圈11的外层采用塑料材质的层,层优选为聚四氟乙烯圈、丁晴橡胶圈中的至少一种。
参照图14,密封圈11具有,朝向侧面的柔性的开口部分,开口部分的开口朝向高压力的一侧。
可以是开口部分的开口,至少一部分凸出到环形凹陷外部。
通过高压力的流体,对开口部分产生压力,进而使开口张开,使开口部分的边缘抵住循环管道3的内壁。
因为上述设计中是通过流体压力撑开开口,所以根据气压不同,密封性能不同、摩擦力不同,是一种动态调节,能够是运行更加顺畅。
又因为上述设计中是通过流体压力撑开开口,所以在密封圈11的外沿被磨损后,开口具有进一步扩张补足磨损部分的潜力。
通过气压推动开口张开,相对于单纯的通过物料弹性弥补磨损的结构,具有更低的扩张力、具有更低的摩擦力、具有大的扩张空间,具有更长的使用寿命。
流体阻挡结构10具有厚度,在厚度方向上排布有至少两个环形凹陷,至少两个密封圈11,分别嵌入在两个环形凹陷内。实现至少两级密封。
流体推动机构的前后两端,分别设置有用于推动流体的流体阻挡结构10,各流体阻挡结构10均在厚度方向上排布有至少两个环形凹陷,至少两个密封圈11,分别嵌入在两个环形凹陷内。
通过至少4层密封圈11进行密封。允许在摩擦力更低的情况下,实现更好的密封效果。流体推动机构在两个流体阻挡结构10之间设置有磁体机构。
流体阻挡结构10具有厚度,厚度大于2cm,且具有厚度的部分的外侧的轮廓与循环管道3内壁的轮廓,形状贴合,且距离小于1mm。
通过逐层降低压力差,并利用流体阻挡结构10的厚度和间隙,利用流体的粘性实现密封性。保证密封效果的前提下,进一步降低摩擦力。
循环管道3采用具有弧度的循环管道3,流体阻挡结构10具有厚度的部分,采用弯曲弧度贴合循环管道3内壁的弧度的结构。
允许流体推动机构在弯曲的循环管道3内运行。
传统的活塞泵活塞或者气缸活塞,并不在弯曲的活塞缸内运行,不存在上述设计需求。
这一技术需求,是本发明发明人在进行其他独创性设计中遇到的。
更进一步,循环管道3采用具有弧度的循环管道3,流体推动机构采用弯曲弧度贴合循环管道3内壁的弧度的结构。流体推动机构可以流畅的在完全的循环管道3中运行。
参照图2、10、11,驱动装置a,包括一流体推动机构,流体推动机构上设置有永磁体固定结构,永磁体固定结构上设置有至少两条长条永磁体f2;还包括至少三个隔片f3,三个隔片f3并行固定在永磁体固定结构上;一长条永磁体f2设置在两个并行的隔片f3之间,长条永磁体f2的两侧分别与两个隔片f3进行粘结。
传统设计中,是将永磁体的底部与永磁体固定结构进行粘结。这种设计存在拉脱的风险。因此传统的方案中,需要在永磁体外再包覆薄钢套,或者碳纤维层,以便于使永磁体固定牢固。
本发明中则是特别设置了如下结构:隔片f3的高度不小于长条永磁体f2厚度的二分之一,长条永磁体f2设置在两个并行的隔片f3之间,长条永磁体f2的两侧分别与两个隔片f3进行粘结。
这种结构相对于传统的永磁体的底部粘结的结构,可以承受大得多的远离永磁体固定结构的拉力。
同样的长条永磁体f2,采用本发明结构后,能承受的拉力,大于传统设计的3倍以上。
在承受很大磁力拉力时,长条永磁体f2外也不需要再增加薄钢套或碳纤维层。薄钢套或碳纤维层的减少,一是可以降低成本,二是降低耦合磁体之间的距离。特别是,降低耦合磁体之间的距离,对于获得更强的磁耦合力,具有重大意义。
更进一步,长条永磁体f2底部粘结在永磁体固定结构上,长条永磁体f2两侧粘结在两侧的两个隔片f3上。
实现三侧粘结,提高牢固度。在采用环氧树脂等硬度降低的黏合剂时,还可以使三侧均得到缓冲,保护硬脆的永磁体。
至少两条长条永磁体f2收尾相接,排成弧形;至少相邻的两个隔片f3采用弧形的隔片f3;至少两条长条永磁体f2排成的一弧形,夹在两个弧形的隔片f3之间。
上述设计,使制造体积大、结构牢固、成本低、易于安装的永磁体圆弧得以实现。隔片f3可以一体化的生成在流体推动机构上。具有结构简单、结构牢固的特点。隔片f3还可以是安装在流体推动机构上。允许隔片f3与流体推动机构采用不同的材质。
优选为,永磁体固定结构采用铝合金材质的结构,隔片f3采用导磁钢材质的隔片f3。
用铝合金材质,在保证机械强度的基础上降低重量。隔片f3采用导磁钢材质,可以优化相邻的两条长条永磁体f2之间的磁场布局。
相邻的两条长条永磁体f2,可以采用同性磁极相邻排布的方式。比如南极和南极相邻。使磁耦合力,作用距离更远。
参照图11,隔片f3,采用至少两段式结构,第一段隔片和第二段隔片采用拼接结构f4联接;第一段隔片的一端卡接在流体推动机构上的一处;第二段隔片的一端卡接在流体推动机构上的另一处;第一段隔片与第二段隔片进行拼接固定,使整个隔片f3固定在流体推动机构上。
这种结构可以避免采用螺栓。使在狭窄的空间中,实现间接的牢固固定。
第一段隔片和第二段隔片采用的拼接结构f4为,在第一段隔片上设置插口,在第二段隔片上设置与插口匹配的插头;插口与插头采用通过侧面贴合插接的配合结构;插口与插头,通过侧面贴合插接,形成在拉开方向咬合的结构。
第一段隔片和第二段隔片采用的拼接结构f4,允许采用木工“隼”的结构。但是不限于“隼”的结构。
至少第一段隔片的一端卡接在流体推动机构上的一处的方式是,第一段隔片的一端钩在流体推动机构上。
以上设计,使整个隔片f3的结构都便于设计在平面上。便于用金属板,采用平面切割或裁剪的方式,低成本的、高效率的、便于保证精度的,进行生产制造。
第一段隔片的一端设置有钩f5,在流体推动机构上设置有与钩f5匹配的条形结构,至少十个隔片f3的一段隔片的钩f5,钩在条形结构上。条形结构可以是槽,也可以是凹陷的边。
采用条形结构,有利于一侧性的低成本成型。相对于给每个第一段隔片的钩f5均设置配合部件,成本大大降低,而且具有更强的容错能力。便于实现公差的相互补偿。
更进一步:
流体推动机构上设置有,具有弧面的永磁体固定结构;长条永磁体f2采用,弧形的长条的永磁体;隔片f3采用,具有弧形的长条结构的隔片f3。
这种结构,使并非圆形的永磁体,也能得到良好的固定。
流体推动机构可以采用,具有密封性结构的,驱动气体、液体运行的气动部件的流体推动机构。
在外力作用下,驱动气体、液体,对气体、液体做功。
流体推动机构上,长条永磁体f2的厚度优选为1.8~2.5mm,宽度优选为5~13mm;隔片f3采用导磁钢,厚度优选为1.5~3mm。
以上设计具有良好的磁场布局特性。导磁钢可以是碳钢,或者是标号低于304的其他钢材。
流体推动机构采用具有弯曲结构的支架,流体推动机构上的永磁体固定结构,具有弯曲的弧面。
这一结构,可以使“驱动装置a”在弯曲的循环管道3内运行。便于永磁体固定结构上的长条永磁体f2,更加充分的贴合靠近到弯曲的循环管道3内壁。
磁耦合具有内部部件,和与内部部件耦合的外部部件。
流体推动机构上设置有,用于支撑在循环管道3内壁上的滚动部件。避免滑动摩擦、隔离冲击。
输入动力的能量输入装置的具体实施:
参照图12,驱动装置a,与输入动力的能量输入装置之间进行磁耦合,并通过循环管道3隔离。外部磁耦合推进机构b1上设置有用于支撑在循环管道3外壁上的滚动部件。避免滑动摩擦、隔离冲击。输入动力的能量输入装置与驱动装置a配合使用。
输入动力的能量输入装置,包括承载永磁体的外部磁耦合推进机构b1,外部磁耦合推进机构b1包括外永磁体b2固定结构,外永磁体b2采用,具有弧形结构的长条状的外永磁体b2;外部磁耦合推进机构b1采用一具有弧面凹陷的外永磁体b2固定结构;外永磁体b2的弧形结构的弧度,与弧面凹陷的弧度贴合;弧面凹陷在外永磁体b2的两端处,分别设置有凸起结构b3,两个凸起结构b3抵住外永磁体b2的两端,形成固定;在弧面凹陷的两端分别设置有挡板b4,其中至少一个挡板b4为可拆卸的挡板b4。
组装时,通过可拆下的挡板b4位置,将各个外永磁体b2插入弧面凹陷中,插入外永磁体b2的过程中可以间隔的插入形状匹配的导磁隔片。装满后,装上可拆卸的挡板b4。从多个方位对外永磁体b2进行固定。这种结构,具有拱形的承载特性。即使不大量使用粘合剂也能良好的固定。外部磁耦合推进机构b1上设置有与外置联动部件联动的联接部件,联接部件采用活动联接。允许外部磁耦合推进机构b1在一定幅度内产生晃动。降低机械精度要求。
本发明上述设计,所适用的技术环境如下:
采用管道流体驱动系统的压缩机,包括一压缩装置和气体储气罐,其特征在于,压缩装置采用管道流体驱动系统。
可以应用于空压机、空调等设备,有利于降低能耗和提高单台设备的输出功率。
采用管道流体驱动系统的风机,包括气体驱动装置,其特征在于,气体驱动装置采用管道流体驱动系统。
可以应用于,存在一些碎屑的工业场合,碎屑不再容易被风扇翅片打碎,可以提高空气质量。
采用管道流体驱动系统的推进器,包括液体驱动装置,其特征在于,液体驱动装置采用管道流体驱动系统。
可以用于船体、潜艇等设备的推进。
采用管道流体驱动系统的泵,包括液体驱动装置,其特征在于,液体驱动装置采用管道流体驱动系统。
可以用于高压水泵或化工泵,等设备。
以上显示和描述了发明的基本原理和主要特征以及发明的优点。本行业的技术人员应该了解,发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明发明的原理,在不脱离发明精神和范围的前提下,发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (46)

  1. 管道流体驱动系统,其特征在于,包括一循环管道;
    所述循环管道设置有一流体进口和一流体出口;
    所述流体进口和所述流体出口之间,设置有一可开启的阀门;
    所述阀门在闭合后,阻碍流体出口的流体向流体进口流通,为控制流体流通的阀门;
    还包括一设置在循环管道内的,沿着循环管道循环移动的,驱动装置;
    在循环管道外,设置为驱动装置移动提供能量的能量输入装置;
    能量输入装置为,输入电力、磁力,中至少一种能量的能量输入装置;
    驱动装置,具有推动流体在循环管道内流动的结构;
    所述阀门的导通状态的开口的形状,为允许所述驱动装置通过的形状。
  2. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    利用驱动装置推动流体在循环管道中,自流体进口向流体出口移动,并从流体出口排出;驱动装置被设置为允许通过阀门,使驱动装置允许进行循环移动,允许连续的挤压流体,并使受到挤压的流体从流体出口排出。
  3. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    在所述流体出口处,还设置有限制流体出口外流体回流到循环管道的流体阀。
  4. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    能量输入装置包括一电能导入系统;电能导入系统包括一设置在驱动装置上的电动系统,以及通过循环管道输入电能的导电机构;驱动装置上的电动系统包括一电动机,以及与电动机的转子联动的滚动装置,滚动装置直接或者间接抵住循环管道的内壁;电动机的电能输入端,与导电机构导通。
  5. 根据权利要求4所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    滚动装置采用齿轮,循环管道的内壁上设置有与齿轮啮合的齿条;齿条设置在循环管道内的,侧壁上。
  6. 根据权利要求4所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    电动机通过一变速系统连接到滚动装置,变速系统采用一可调变速比的变速系统;滚动装置超过启动所需的转速时,提高变速比;在启动过程中,提高变速比,降低电动机转速降低功率或者提高转速。
  7. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    驱动装置,包括一允许在管道内推动流体的流体推动机构,所述流体推动机构上,设置有用于推动流体的流体阻挡结构;所述流体推动机构上,还设置有支撑流体推动机构的至少两个滚动部件,滚动部件采用滚珠、滚轮、滚轴中的至少一种;流体推动机构设置有包括永磁体、软磁体、电磁体中的至少一种具有磁力的构件;在循环管道外设置输入动力的能量输入装置;
    流体推动机构与输入动力的能量输入装置之间进行磁耦合,并通过循环管道隔离。
  8. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    设置一控制电路,控制电路的信号采集接口,联接有一检测驱动装置运行状况的传感器;控制电路的控制信号输出接口,控制联接能量输入装置;还设有一检测循环管道内压力的压力传感器,控制电路的信号采集接口连接压力传感器;在循环管道内流体压力达到设定指标后,降低驱动装置的运动速度。
  9. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    阀门采用一旋转门的结构;旋转门包括一转轴,和至少两个围绕转轴转动的门板;循环管道在阀门处,设置有与旋转门配合的旋转门腔;门板的边缘贴合旋转门腔的内壁转动;旋转门腔设置有两个端口,一个端口朝向流体进口,另一个端口朝向流体出口;旋转门存在允许驱动装置通过的姿态,以及阻断流体进口和流体出口之间流体的姿态。
  10. 根据权利要求9所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    循环管道的旋转门腔,包括上下两部分,上部包括高出循环管道的内壁的空腔部分,转轴设置在上部;上部的空腔部分设置有弧面,一门板边缘旋转到上方时,贴合到弧面;下部包括低于循环管道的内壁的部分,下部设置有弧面凹陷,一门板边沿旋转的下方时,贴近弧面凹陷。
  11. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    能量输入装置,通过磁力将能量输入到循环管道,设置有一从外界输入动力的输入动力的能量输入装置;驱动装置包括一磁体机构,磁体机构称为内部磁体机构;内部磁体机构包括永磁体、软磁体中的至少一种构件;还设置有一从外界输入动力的输入动力的能量输入装置;输入动力的能量输入装置设置有,与内部磁体机构通过磁力联动的磁体机构,称为外部磁体机构。
  12. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    在内部磁体机构,位于流体进口前方,且位于流体进口和流体出口之间的位置时,驱动装置处于,推动流体进口进入的流体向流体出口流动的状态;
    使用过程中,给流体进口通入流体,循环管道是流体流通的通道;在驱动装置的推动下流体顺着循环管道,向流体出口方向移动;驱动装置运动过程中,通过触发机械机构或电动机构,使阀门在,驱动装置到达阀门处时,保持阀门开启;驱动装置通过阀门,并路过流体进口后,重新推动流体移动,形成循环的移动过程;在驱动装置推动流体运动的过程中,外部能量驱动输入动力的能量输入装置工作,使外部磁体机构带动内部磁体机构运动,进而带动驱动装置移动,实现对流体的驱动。
  13. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    输入动力的能量输入装置包括一动力联动机构,动力联动机构可以是一转动机构,动力联动机构上设有与内部磁体机构通过磁力联动的磁体机构,称为外部磁体机构。
  14. 根据权利要求13所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    外部磁体机构从至少一侧通过磁力吸住循环管道内的内部磁体机构;动力联动机构将外部磁体机构的转动轨迹限定在,允许与内部磁体机构的转动轨迹吻合;
    动力联动机构通过一在转动半径方向可伸缩的可伸缩部件,连接到外部磁体机构。
  15. 根据权利要求14所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    动力联动机构与外部磁体机构之间,还允许设有存在转轴向方向活动幅度的活动部件。
  16. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    内部磁体机构与外部磁体机构,至少其中之一设置有起到支撑作用的滚动机构,滚动机构的滚动面直接或者间接的抵住循环管道的壁,通过滚动机构支撑内部磁体机构与外部磁体机构,至少其中之一离开循环管道的壁。
  17. [援引加入(细则20.6)07.03.2024] 根据权利要求1所述的流体泵推动装置,其特征在于,
    所述流体推动机构上设置有滚轮装配处,滚轮装配处设置有至少一个轴孔;
    滚轮的转轴插入轴孔;
    轴孔内设置有一凹槽;
    凹槽内设置有弹性垫,弹性垫抵住转轴;
    转轴至少在弹性垫一侧,离开轴孔的内壁。
  18. 采用内壁为圆管结构的循环管道,内部磁体机构采用外边缘与循环管道内壁形状贴合的永磁体或软磁体;而外部磁体机构则采用凹面的,与循环管道外侧管壁贴合的弧面结构;
    外部磁体机构,不采用完全包绕循环管道的结构,外部磁体机构的结构设置为,避开流体进口。
  19. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    还有一起到支撑作用的循环管道支撑系统,循环管道侧面设置有一固定机构,通过固定机构将循环管道固定在循环管道支撑系统上;固定机构不阻碍外部磁体机构运动;
    通过固定机构将循环管道悬起。
  20. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    内部磁体机构的,其中一个磁极贴近循环管道的一侧的内壁,另一个磁极贴近循环管道的相对的另一侧的内壁;且内部磁体机构的两个磁极通过导磁材料件连接;外部磁体机构的其中一个磁极,贴近循环管道的一侧的外壁,另一个磁极贴近循环管道的相对的另一侧的外壁;且外部磁体机构的两个磁极通过导磁材料件连接;内部磁体机构的两个磁极,与分别相邻的外部磁体机构的两个磁极相吸。
  21. 根据权利要求11所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    循环管道采用环形的管道;包括并行设置的至少两层循环管道,至少两层循环管道,分别设置有流体进口、流体出口、阀门、驱动装置;输入动力的能量输入装置设置有至少两个外部磁体机构;至少两个外部磁体机构与至少两个内部磁体机构,分别通过磁力联动。
  22. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    所述驱动装置上,设置有至少一个磁体组,磁体组包括前后相邻排布的三个永磁体,分别为前永磁体、中永磁体、后永磁体;前永磁体和后永磁体的磁极方向,均为一个磁极朝外,一个磁极朝内;且,前永磁体和后永磁体的朝外的磁极不同;中永磁体的磁极方向为前后方向,一个磁极朝向前永磁体,一个磁极朝向后永磁体;且,中永磁体的磁极朝向为,与前永磁体和后永磁体的朝外的磁极均为相斥。
  23. 根据权利要求22所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    所述前永磁体朝内的磁极,和,后永磁体朝内的磁极,通过导磁部件,进行磁场联通;所述驱动装置上,设置有前后排布的至少四个磁体组,提高磁力强度。
  24. 根据权利要求1所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    驱动装置设置有包括永磁体、软磁体、电磁体中的至少一种具有磁力的构件;在循环管道上排布有至少两个电磁感应线圈;还包括电磁感应线圈控制电路,电磁感应线圈控制电路控制联接至少两个电磁感应线圈;通过对不同电磁感应线圈通电,依次产生磁场,通过磁场与驱动装置产生磁力作用,通过磁力驱动驱动装置。
  25. 根据权利要求24所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    循环管道,具有软磁材质部分,电磁感应线圈与软磁材质部分固定联接;所述软磁材质设置成弧形的管道,以该管道作为用于形成循环管道的通道的管道。
  26. 根据权利要求24所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    循环管道,具有软磁材质部分,软磁材质部分设置有开口的凹槽;电磁感应线圈包绕在凹槽底部,电磁感应线圈一侧嵌入在凹槽内。
  27. 根据权利要求24所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    循环管道具有软磁材质部分,软磁材料部分具有凸起,至少一电磁感应线圈绕制在至少一凸起上;相邻两个凸起的软磁部分,通过根部的导磁的部分,实现磁场导通。
  28. 根据权利要求1~28中任意一项所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    阀门是机械联动的阀门,在驱动装置运行轨迹上设置一机械开关,机械开关与阀门联动;在驱动装置运行过程中触发到机械开关时,阀门打开。
  29. 根据权利要求1~28中任意一项所述的管道流体驱动系统,其特征在于,阀门采用一电控阀门系统;电控阀门系统包括感应驱动装置位置的传感器和控制电路;传感器通信连接控制电路,控制电路控制连接电控阀门;传感器为一用于产生,使控制电路控制电控阀门开启的信号的传感器,称为阀门开启传感器;在驱动装置到达指定位置时,触发阀门开启传感器,输出信号,控制电路收到信号后打开阀门。
  30. 根据权利要求1~28中任意一项所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    设置有至少两个循环管道;至少两个循环管道分别设置有驱动装置;至少两个循环管道,分为上级循环管道和次级循环管道,上级循环管道的流体出口,联通次级循环管道的流体进口;外部输入的流体,在先流经的循环管道称为上级循环管道,之后流经的循环管道称为下级循环管道;上级循环管道的流体进口联通外部,输入流体;经过驱动装置驱动,加压后,进入次级循环管道,继续加压。
  31. 根据权利要求1~28中任意一项所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    还设有一润滑油供应系统,润滑油供应系统包括储油装置,储油装置连接一供油管路,供油管路连接一用于涂抹润滑油的涂油部件;涂油部件联通到循环管道的通道内。
  32. 根据权利要求31所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    涂油部件联通到流体进口与阀门之间。
  33. 根据权利要求1~28中任意一项所述的管道流体驱动系统,其特征在于,
    驱动装置的前部设置有至少一处用于汇集流体的凹陷。
  34. 驱动装置,其特征在于,驱动装置,包括一允许在弯曲管道内推动流体的流体推动机构,所述流体推动机构上,设置有用于推动流体的流体阻挡结构;所述流体推动机构上,还设置有支撑流体推动机构的至少两个滚动部件,滚动部件采用滚珠、滚轮、滚轴中的至少一种。
  35. 根据权利要求34所述的驱动装置,其特征在于,驱动装置中的流体推动机构,包括至少一段,采用弯曲度贴合弯曲管道内壁的弯曲结构;且弯曲结构与弯曲管道内壁的弯曲程度相配合。
  36. 根据权利要求34所述的驱动装置,其特征在于,
    驱动装置驱动装置中的流体推动机构,包括至少一段,采用弯曲度贴合所述弯曲管道内壁的弯曲结构;弯曲结构的总长度至少为直径的1.5倍;流体推动机构两端分别设置有滚动部件,称为前部滚动部件和后部滚动部件,在前部滚动部件和后部滚动部件之间的位置,还设置有滚轮,称为中部滚动部件;中部滚动部件设置在流体推动机构远离弯曲管道的圆心的一侧;在流体推动机构近弯曲管道的圆心的一侧、上侧、下侧,均布置有永磁体。
  37. 根据权利要求34所述的驱动装置,其特征在于,
    所述流体推动机构上设置有永磁体固定结构,所述永磁体固定结构上设置有至少两条长条永磁体f2;还包括至少三个隔片,三个所述隔片并行固定在所述永磁体固定结构上;
    一所述长条永磁体设置在两个并行的隔片之间,长条永磁体的两侧分别与两个隔片进行粘结。
  38. 根据权利要求37所述的驱动装置,其特征在于,
    隔片的高度不小于长条永磁体厚度的二分之一,长条永磁体设置在两个并行的隔片之间,长条永磁体的两侧分别与两个隔片进行粘结;
    长条永磁体底部粘结在永磁体固定结构上,长条永磁体两侧粘结在两侧的两个隔片上。
  39. 根据权利要求37所述的驱动装置,其特征在于,
    所述,至少两条长条永磁体收尾相接,排成弧形;至少相邻的两个所述隔片采用弧形的隔片;至少两条长条永磁体排成的一弧形,夹在两个弧形的隔片之间。
  40. 根据权利要求37~39中任意一项所述的驱动装置,其特征在于,
    所述隔片,采用至少两段式结构,第一段隔片和第二段隔片采用拼接结构联接;
    第一段隔片的一端卡接在流体推动机构上的一处;
    第二段隔片的一端卡接在流体推动机构上的另一处;
    第一段隔片与第二段隔片进行拼接固定,使整个隔片固定在流体推动机构上。
  41. 根据权利要求40所述的驱动装置,其特征在于,
    第一段隔片的一端设置有钩,在流体推动机构上设置有与钩匹配的条形结构,至少十个隔片的一段隔片的钩,钩在条形结构上。
  42. 根据权利要求34所述的驱动装置,其特征在于,
    流体推动机构设置有包括永磁体、软磁体、电磁体中的至少一种具有磁力的构件,称为内部磁体机构;
    在循环管道外设置输入动力的能量输入装置;
    流体推动机构与输入动力的能量输入装置之间进行磁耦合,并通过循环管道隔离;
    输入动力的能量输入装置,包括承载永磁体的外部磁耦合推进机构,所述外部磁耦合推进机构包括外永磁体固定结构,外永磁体采用,具有弧形结构的长条状的外永磁体;
    所述外部磁耦合推进机构采用一具有弧面凹陷的外永磁体固定结构;
    外永磁体的弧形结构的弧度,与弧面凹陷的弧度贴合;
    弧面凹陷在所述外永磁体的两端处,分别设置有凸起结构,两个凸起结构抵住所述外永磁体的两端,形成固定;在弧面凹陷的两端分别设置有挡板,其中至少一个挡板为可拆卸的挡板。
  43. 根据权利要求34所述的驱动装置,其特征在于,
    流体推动机构的两端,分别环绕着设置有3个滚动部件;
    通过在弯曲管道的三点式支撑,完成对各向的支撑作用;滚动部件采用滚轮时,滚轮采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的弯曲管道的内壁的弧面贴合;
    使用时,外边缘的弧面结构抵住所需要适配的所述弯曲管道的内壁;
    滚轮,包括金属轴承和包在金属轴承的外环上的耐磨塑料层;耐磨塑料层采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的弯曲管道的内壁的弧面贴合。
  44. 根据权利要求37~39中任意一项所述的驱动装置,其特征在于,流体推动机构的前后两端,分别设置有用于推动流体的流体阻挡结构,各流体阻挡结构均在厚度方向上排布有至少两个环形凹陷,至少两个密封圈,分别嵌入在两个环形凹陷内;流体阻挡结构具有厚度,厚度大于2cm,且具有厚度的部分的外侧的轮廓与弯曲管道内壁的轮廓,形状贴合。
  45. 适用于在弯曲管道内运行的滚轮装置,其特征在于:
    具有滚轮装配处,滚轮装配处设置有至少一个轴孔;滚轮的转轴插入轴孔;轴孔内设置有一凹槽;凹槽内设置有弹性垫,弹性垫抵住转轴;滚轮采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的弯曲管道的内壁的弧面贴合;使用时,外边缘的弧面结构抵住所需要适配的所述弯曲管道的内壁;滚轮,包括金属轴承和包在金属轴承的外环上的耐磨塑料层;耐磨塑料层采用具有外突的弧面结构的外边缘;外边缘的弧面结构与所需要适配的弯曲管道的内壁的弧面贴合。
  46. 根据权利要求45所述的适用于在弯曲管道内运行的滚轮装置,其特征在于,
    通过弹性垫使转轴至少一侧并不压紧轴孔,具有弹性的活动空间;使滚轮具有浮动空间;
    滚轮外边缘的宽度大于滚轮半径的五分之一;
    滚轮的半径大于弯曲管道内壁宽度或直径的八分之一。
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