精密柱塞泵控制系统的设计.pdf

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第6期(总第139期)机械工程与自动化No．6

2006年12月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONDec．

文章编号：1672—6413(2006)06—0094—03

精密柱塞泵控制系统的设计

杨友平，翁惠辉，邹友志。

(1．长江大学电子信息学院，湖北荆州434023；2．湖北省荆州市工业学校，湖北荆州434100)

摘要：介绍了柱塞泵的工作原理，该柱塞泵的测控系统是由一台8951单片机来实现的，通过其硬件和软件的

设计，可使该柱塞泵工作于恒压、恒流方式下，达到了预期的效果。

关键词：柱塞泵；单片机；硬件；软件

中图分类号：TH322文献标识码：A

0引言量均匀平稳，冲击性小。其结构示意图见图1。

精密恒压、恒流柱塞泵是使液体以稳定的流量及1．2柱塞泵的工作原理及实现方法

压力输出的一种设备，它已被广泛应用于石油、化工、由一台步进电机拖动传动齿轮，再由传动齿轮拖

地质、医药等行业。其主要技术指标要求为：流量动背向齿轮，背向齿轮推动柱塞，由于背向齿轮半径

0．1mL～10mL；压力0MPa60MPa；流量误差小于不等，两根柱塞交替在柱塞泵缸体内滑动，液体在柱

1。从技术参数可以知道如此小流量、高精度、高压塞的推动作用下由缸体压人储液缸，产生具有平稳压

力的流量计，其制造是较难的。统计资料表明，国内力的液体，由输出口输出。图1中凡尔6的工作过程

对该设备的需求主要依赖于从国外进口，但从国外进为：当柱塞在缸体内向右推进时，关闭进液孔，当柱

口成套设备，其设备体积大。运输和携带不方便，同塞在缸体向左移动时，打开进液孔，液体被吸人缸体

时技术上也存在差异如进口柱塞泵只恒流不恒压，价内，作为压入储液缸所需的液体。

格也是国内同型号柱塞泵的5倍～6倍。据了解目前

国内只有一、两家科研机构在从事该柱塞泵的研制，但

从使用者的反馈情况来看，还有许多不尽人意有待完

善和改进的问题，如无恒压功能、当泵出口压力增大

时流量不稳等，同时其价格仍然比较高，未达到用户

的期待值。从市场信息调查得知国内、外对该柱塞泵

的需量很大。基于上述种种原因，为了满足该柱塞泵

的各种技术指标要求，我们以一台8951单片机作为该

柱塞泵控制系统的核心，来满足各种控制的要求。从

1。——步进电机i2——传动齿轮；3一一背向齿轮；4——柱基；

我们尝试的结果来看，是较为理想的，在此愿与读者

5——柱塞泵缸体；6——凡尔；7液体输入口；

共享。

8——储液缸；9——液体输出口；10——连接管道

1精密恒压、恒流柱塞泵的工作原理图1恒压、恒流柱塞泵结构示意图

1．1精密恒压、恒流柱塞泵的结构2基于8951单片机的精密恒压、恒流柱塞泵测控系

精密恒压、恒流柱塞泵与以往的柱塞泵相比，在统

结构和工作原理上作了一些改进，采用双柱塞式注入根据柱塞泵的工作原理以及柱塞泵的技术指标要

液体的工作方式，两根柱塞的工作是由一对非圆背向求，可以看出该柱塞泵的核心指标就是泵的工作压力

齿轮推动的，这样可以保证柱塞泵流出液体的压力、流和输出流量大小。为了保证泵的工作压力和流量