申请/专利权人：兰州理工大学

申请日：2023-06-09

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN116717507B

主分类号：F04D31/00

分类号：F04D31/00;H02K44/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2023.09.26#实质审查的生效;2023.09.08#公开

摘要：本发明公开了一种电励磁轴向输送气液混合介质的阵列式铁磁流体驱动泵，包括铁磁流体驱动泵，铁磁流体驱动泵呈轴向阵列式分布，且相邻铁磁流体驱动泵的铁磁流体运动方向相反；铁磁流体驱动泵包括环形的驱动泵泵壳，驱动泵泵壳内形成泵腔，泵腔内分布有固定铁磁流体和运动铁磁流体；驱动泵泵壳上设有驱动泵进口和驱动泵出口；驱动泵泵壳的外环设有外侧铁芯以及励磁线圈；驱动泵泵壳的内环设有内侧铁芯以及励磁线圈。本发明利用电励磁方式，通过运动磁场带动铁磁流体运动，实现驱动气液二相混合介质的效果，在油气混输领域具有较高的适用性和可靠性。本发明通过轴向阵列方式，实现铁磁流体驱动泵多级增压效果，达到高压输送的目的。

主权项：1.一种电励磁轴向输送气液混合介质的阵列式铁磁流体驱动泵，其特征在于：包括铁磁流体驱动泵，铁磁流体驱动泵呈轴向阵列式分布，依次为第一级铁磁流体驱动泵、第二级铁磁流体驱动泵、第三级铁磁流体驱动泵……最后一级铁磁流体驱动泵；铁磁流体驱动泵包括环形的驱动泵泵壳，驱动泵泵壳内形成泵腔，泵腔内分布有固定铁磁流体和运动铁磁流体；驱动泵泵壳上设有驱动泵进口和驱动泵出口；所述驱动泵进口和驱动泵出口沿轴向延伸设置；驱动泵泵壳的外环设有外侧铁芯，以及与外侧铁芯配合的励磁线圈；驱动泵泵壳的内环设有内侧铁芯，以及与内侧铁芯配合的励磁线圈；固定铁磁流体依靠长期通电的外侧、内侧铁芯形成的固定磁场，实现固定在泵腔内部，阻碍介质流体流通，并与运动铁磁流体配合，挤压泵腔内部流体；运动铁磁流体，依靠间歇性通电的外侧、内侧铁磁形成的旋转磁场，实现周期性圆周运动，并与固定铁磁流体配合，挤压泵腔内部流体；每个铁磁流体驱动泵中的运动铁磁流体设有两个，运动铁磁流体与固定铁磁流体在初始状态均匀分布在泵腔内；所述外侧铁芯沿圆周方向依次为外侧铁芯TO，以及依次交替排布的外侧铁芯A、B、C；所述内侧铁芯沿圆周方向依次为内侧铁芯TI，以及依次交替排布的内侧铁芯A、B、C；外侧铁芯TO以及内侧铁芯TI位置处长期通电，产生定向异性磁场，通过磁力束缚固定铁磁流体移动，形成固定铁磁流体；外侧铁磁A、B、C位置和内侧铁磁A、B、C位置进行间歇性供电，产生周期性旋转磁场，旋转磁场通过磁拉力牵引运动铁磁流体，实现周期性圆周运动；间歇性供电时，每两个通电时间的范围有重叠的延时时间；以第一级铁磁流体驱动泵进口为轴向阵列式铁磁流体驱动泵进口，第一级铁磁流体驱动泵出口为第二级铁磁流体驱动泵进口，第二级铁磁流体驱动泵出口为第三级铁磁流体驱动泵进口，以此类推，且相邻铁磁流体驱动泵的铁磁流体运动方向相反，最后一级铁磁流体驱动泵出口为轴向阵列式铁磁流体驱动泵出口；第一级铁磁流体驱动泵的供电顺序为C—B—A，产生周期性逆时针运动的旋转磁场，旋转磁场通过磁拉力牵引第一级驱动泵运动铁磁流体一和第一级驱动泵运动铁磁流体二，实现周期性逆时针圆周运动；第一级驱动泵运动铁磁流体一首先和第一级驱动泵固定铁磁流体挤压第一级驱动泵运动铁磁流体一和第一级驱动泵固定铁磁流体、第一级驱动泵泵壳所围成的泵腔结构中的多相介质流体，使其经第一级铁磁流体泵出口进入第二级铁磁流体泵腔，之后第一级驱动泵运动铁磁流体一与第一级驱动泵固定铁磁流体融合，并随着运动过程的进行，第一级驱动泵运动铁磁流体一与第一级驱动泵固定铁磁流体再分离，与此同时，第一级驱动泵运动铁磁流体二和第一级驱动泵固定铁磁流体挤压第一级驱动泵运动铁磁流体二和第一级驱动泵固定铁磁流体、第一级驱动泵泵壳所围成的泵腔结构中的多相介质流体，使其经第一级铁磁流体泵出口进入第二级铁磁流体泵腔，之后第一级驱动泵运动铁磁流体二与第一级驱动泵固定铁磁流体融合，并随着运动过程的进行，第一级驱动泵运动铁磁流体二与第一级驱动泵固定铁磁流体再分离，实现第一级增压过程，增压流体经第一级铁磁流体泵出口进入第二级铁磁流体泵腔；第二级铁磁流体驱动泵的供电顺序为A—B—C，产生周期性顺时针运动的旋转磁场，旋转磁场通过磁拉力牵引第二级驱动泵运动铁磁流体一和第二级驱动泵运动铁磁流体二，实现周期性顺时针圆周运动；第二级驱动泵运动铁磁流体一和第二级驱动泵运动铁磁流体二交替与第二级驱动泵固定铁磁流体实现挤压第二级驱动泵泵壳内部的泵送介质流体，实现第二级增压过程，增压流体经第二级铁磁流体泵出口进入第三级铁磁流体泵腔；第三级铁磁流体驱动泵的供电顺序为C—B—A，产生周期性逆时针运动的旋转磁场，旋转磁场通过磁拉力牵引第三级驱动泵运动铁磁流体一和第三级驱动泵运动铁磁流体二，实现周期性逆时针圆周运动；第三级驱动泵运动铁磁流体一和第三级驱动泵运动铁磁流体二交替与第三级驱动泵固定铁磁流体实现挤压第三级驱动泵泵壳内部的泵送介质流体，实现第三级增压过程，增压流体经第三级铁磁流体泵出口进入下一级铁磁流体泵腔；……参照上述过程，每一级铁磁流体驱动泵进行一次流体增压，最终实现高压输送。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 兰州理工大学 一种电励磁轴向输送气液混合介质的阵列式铁磁流体驱动泵

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