双边永磁直线电机驱动式柱塞泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108757374A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810572689.3H02K41/03(2006.01)(22)申请日2018.06.05(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人周理兵王发挥王晋(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智曹葆青(51)Int.Cl.F04B17/03(2006.01)F04B1/00(2006.01)F04B49/20(2006.01)H02K7/14(2006.01)H02K41/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称双边永磁直线电机驱动式柱塞泵(57)摘要本发明公开了一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，包括：一台双边永磁直线电机、连接杆和四台柱塞泵，所述双边永磁直线电机包括：定子、第一动子和第二动子；所述定子包括：定子铁芯、第一电枢绕组和第二电枢绕组，第一电枢绕组和第二电枢绕组对称分布于定子铁芯两侧的定子槽中；所述第一动子包括动子铁芯和永磁体，所述永磁体位于动子铁芯上，第一动子和第二动子结构相同；所述第一动子和第二动子的动子铁芯两端分别与一台柱塞泵的柱塞通过连接杆进行连接，四台柱塞泵的结构相同。本发明采用直线电机直接驱动柱塞泵，省去了曲轴连杆、减速齿轮箱等机械结构，提高了整体的运行可靠性和效率，降低了噪声。CN108757374ACN108757374A权利要求书1/1页1.一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，包括：一台双边永磁直线电机(1)、连接杆和四台柱塞泵，所述双边永磁直线电机(1)包括：定子(6)、第一动子(10)和第二动子(11)；所述定子(6)包括：定子铁芯(7)、第一电枢绕组(8)和第二电枢绕组(9)，第一电枢绕组(8)和第二电枢绕组(9)对称分布于定子铁芯(7)两侧的定子槽中；所述第一动子(10)包括动子铁芯(12)和永磁体(13)，所述永磁体(13)位于动子铁芯(12)上，第一动子(10)和第二动子(11)结构相同；所述第一动子(10)和第二动子(11)的动子铁芯两端分别与一台柱塞泵的柱塞通过连接杆进行连接，四台柱塞泵的结构相同。2.如权利要求1所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述四台柱塞泵的排出管道连通成排出管汇。3.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述四台柱塞泵的吸入管道连通成吸入管汇。4.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述第一电枢绕组(8)和第二电枢绕组(9)为单层绕组或双层绕组。5.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述永磁体(13)在动子铁芯(12)上的安装方式为表贴式、内嵌式或交替极式。6.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述第一动子(10)和第二动子(11)之间存在相位差。7.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述第一动子(10)和第二动子(11)以三角波或梯形波的速度规划曲线运动。8.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述动子铁芯和定子铁芯的材料为导磁材料。9.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述永磁体(13)的材料为钕铁硼、钐钴、钕镍钴或铁氧体。10.如权利要求1或2所述的一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵，其特征在于，所述双边永磁直线电机驱动式柱塞泵在工作时，还包括两台变频器，两台变频器分别用于给第一电枢绕组(8)和第二电枢绕组(9)供电，使得第一电枢绕组(8)和第二电枢绕组(9)分别产生一个行波磁场，永磁体之间产生电磁推力，利用行波磁场和电磁推力带动第一动子(10)和第二动子(11)运动。2CN108757374A说明书1/4页双边永磁直线电机驱动式柱塞泵技术领域[0001]本发明属于泵类领域，更具体地，涉及一种双边永磁直线电机驱动式柱塞泵。背景技术[0002]随着当今社会的高速发展，人类对能源的需求越来越大。而煤、石油、天然气等化石能源的储备逐渐枯竭，页岩气作为一种新型能源，其资源储备量较大，可供人类长期使用。水力压裂技术在页岩气的开采上起着至关重要的作用，该技术主要通过高压压裂泵组往井内注入高压压裂液，导致岩石产生裂缝，使得气体能够更流畅的进入井内，从而加快开发的进程。压裂泵作为整个压裂工作的核心，如何提高压裂泵的性能值得进一步研究。[0003]当前，页岩气开采作业中所用压裂泵为往复柱塞泵结构，该柱塞泵动力端通过曲轴连杆结构将曲轴旋转运动转变为柱塞的往复运动。由于柱塞泵动力