微型电磁泵单向阀的工作原理

      电磁泵具有结构简单、低成本、功耗小等特点,广泛应用在医疗卫生、机械制造、航空航天等领域。尤其是新型直驱电磁泵与传统往复泵相比,无需中间转换装置,直接驱动橡胶膜片做往复变形运动,工作可靠,效率高。

流量特性是微型电磁泵的重要指标之一,而单向阀作为泵系统中的基本部件,为微型电磁泵提供单向配流的作用。目前,微型电磁泵的单向阀大多以球阀、锥形阀等传统单向阀为主,但阀芯质量较重,响应速度慢,限制了电磁泵的性能提升。

国内外对于单向阀与泵流量特性之间的关系,大多是脱离整个泵腔的情况下进行研究,而且对于微型电磁泵性能的研究,依赖于理论计算与实验相结合的方法,耗时较长,经济性差。本文以电磁泵为研究对象,建立以橡胶膜片、进口单向阀、出口单向阀的整个泵腔瞬态CFD仿真模型,分析了电磁泵流场运动情况和单向阀参数对泵流量的影响规律,以及优化单向阀设计,并进行了试验验证,为电磁泵的进一步优化和研发提供理论支持与试验依据。

电磁泵采用分体式往复泵结构,电磁泵有左右两个泵体组件沿轴线对称布置,主要由作为驱动装置的某种新型电磁铁和泵体组件两部分组成,其中两泵腔交替进液和排液工作。其单侧结构示意图如图1所示。

 微型电磁泵单向阀的工作原理

根据电磁泵高频响应的特点,以及进、出口单向阀在工作的过程中要保证良好的匹配性关系,本文设计如图2和图3所示的浮片式单向阀。


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