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一、电磁泵概述

微型直线电磁振荡泵（简称电磁泵），是微型或小型液压系统的液压动力源。在工业生产和日常生活中，有着广泛的应用。譬如：暖通行业阀门用的电动液压执行器的液压泵；汽车上的燃油加热器用的燃油泵等。传统的柱塞泵、齿轮泵、叶片泵等，工作时都必须依靠与电动机连接的传动机构，“泵—机”分离。因而泵的结构复杂，体积大。限制了其在一些有需要的或特殊场合的应用。本文所说的微型电磁振荡止回泵，与传统泵相比，在结构上有着明显的差别，是一种由电磁驱动的往复式柱塞泵。它是通过交流电在电磁线圈中产生的交变磁振荡力作为电磁驱动装置，并与泵体结合为一体，即“泵—机”一体的微小型泵。它没有驱动轴，通电后线圈产生电磁力，直接推动柱塞往复运动，进而输送液体。电磁驱动泵是一种特点突出的泵类产品。具有结构简单紧凑，易于布置在狭小空间，输出压力高、温升小、无泄漏、价格便宜、动态调节特性好的微型液压泵。

二、电磁振荡止回泵的结构及工作原理分析

在我们生活中接触最多的就是工业生产中常用的西门子电动液压执行器所用的微型电磁泵，或汽车中燃油加热器用燃油泵以及生活饮水机中所用到的微型电磁泵等，这些泵都是低压小流量泵，结构小巧紧凑。图1为电磁振荡泵的结构简图。该泵是一种泵和马达的结合体。其工作原理为：当泵接通电源后，电磁线圈在交变电流的作用下产生交变振荡磁场，当线圈绕组产生的极性与永磁体的极性相同时，在电磁力与永磁力共同作用下产生向上的合成推力。合成推力克服弹簧力，摩擦力等，使得柱塞向上运动。当电磁力减弱不足以克服压缩的弹簧力时，弹簧力与永磁体相互作用产生向下的推力，使得柱塞向下运动。无论向上运动还是向下运动，永磁场都会给予柱塞一个力。柱塞向下运动时，工作腔容积增大，腔内压力小于泵进口压力，油液流入工作腔；当柱塞向上运动时，工作腔容积减小，腔内油液压力大于泵出口处压力，油液经柱塞通过出口排出。如此，在通入正弦交变电流时，泵产生的正弦交变推力使得柱塞往复运动，不断地吸入和排出油液。

图1直线振荡电磁泵结构图

其中电磁力与永磁力对柱塞产生的作用力分为轴向推力与径向推力。轴向力使柱塞往复移动用以吸排油液，径向力使得柱塞趋向轴心线，产生悬浮作用，减少了磨损，形成了磁悬浮效果，使得电磁泵寿命极大地延长。中国专利（.4）《微型电磁振荡止回泵》，对现行的电磁泵从原理到工艺结构，都有着较为深刻的解读。其实物产品已经经过了制造和测试，并创造性地引入了压力出口反向止回的概念，增加了重要的功能，拓展了应用范围，使得许多小型、随动的液压系统或装置有了核心动力源，使其优异的功能得以实现。

以下结合图2对该电磁泵的工作原理进行阐述：

图2：微型电磁振荡止回泵

微型电磁振荡止回泵工作时，当柱塞1向上运动时，上腔体22容积减小，产生第一阶段压力，而此压力高于下腔体23的油压，油液通过阀芯2进入下腔体23，而下腔体23容积增大；当柱塞1向下运动时，上腔体22容积增大，油液通过上单向阀进入，下腔体23容积减小，产生第二阶段压力，此压力包含第一阶段压力在内，是一个合力，这个合力冲开下球阀，使油液进入工作腔；此过程是一直处于往复循环中。柱塞1上移，使上腔体22容积减小，压力增大，液体通过柱塞中空流道被压入到下腔体23内，而下单向阀在柱塞1向上运动时，下球阀关闭，使得下腔体23的压力保持不变，当柱塞1向下运动时，下球阀11受到合力的推动而打开，油液压力和流量得以输出。下球阀11的设置，阻止了出液口外的油液回流。当泵体外系统压力高于泵的出口压力，或系统断电，柱塞处于停止状态时，传统电磁泵都不能止回，不能继续维持系统的即时压力，需要另行设置系统回路方可实现保压。而该设计独创性地通过上球阀19、阀芯2和下球阀11组件，三者紧密结合为一体，按预设的运动规律配合动作，使得泵体外系统（如液压系统）中的压力依然精确地保持不变，起到泵源与系统间的止回保压作用。同时，这种高度集中、紧凑的设计，使得产品微型化、高性能的目标得以实现。

三、微型电磁泵的应用现状：

电磁泵产品的技术、工艺已经逐渐成熟了。但国内外应用于生产实践的产品都不够普及。除在某些特定的液压产品中，作为动力源使用外，即使使用，也仅见于低端产品中。高端微小的液压系统，基本没有这类产品的大量应用。国内品牌的产品几乎是空白。究其原因，可归纳如下：

1.与此电磁泵的生产相关的学科门类较多。电、磁、注塑、液压、精密加工等等，需要这些科目的专业人士的共同参与研究方能完成。因而存在一定的技术壁垒；

2.零件加工精度、热处理要求都高；

3.柱塞的配合间隙在0.～0.mm之间，多个相关零件装配后仍需保证该精度，常常很难达到；

4.生产装配完成后，还需进行一系列的试验。譬如：耐久性、抗疲劳性、抗电磁干扰、抗磨性、耐温性等等。环节多、过程长，需要较大的科研投入。因而，此类电磁泵一直未在市场上得到广泛的推广和应用。微型电磁振荡止回泵，利用了直线电磁振荡泵的基本原理，避开了传统液压泵的泵—机分离。零部件集成，泵—机一体，磁力驱动及磁悬浮。

具有体积小、发热低、精度高、止回保压、应用范围广、使用寿命长的诸多优点，并在生产实践中得到了印证。在中国制造水平飞速提升的今天，随着业内工程师们对其性能的深入了解，制作水平的提高，该电磁泵一定会迅速普及得到广泛的应用，从而助力军工、民用等各业的发展，并产生巨大的经济效益。

微型电磁振荡止回泵--天恒电动液压执行器系列核心产品

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