CN104039473A - 具有辅助冷却的低压油冷却复合冲杆衬套 - Google Patents

Abstract

这里提供了一种用于冷却冲杆衬套的低压系统。该低压系统包括至少一个止回阀，该止回阀布置在低压泵下游的T形接头上。止回阀能够用于保持在冷却系统中的压力，还能够在超压情况下释放压力。

Description

具有辅助冷却的低压油冷却复合冲杆衬套

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.119(e)，本申请要求美国临时专利申请No.61/583235的优先权，该美国临时专利申请No.61/583235的申请日为2012年1月5日，标题为LOW PRESSURE OIL COOLEDCOMPOSITE RAM BUSHING WITH SECONDARY COOLING(具有辅助冷却的低压油冷却复合冲杆衬套)。

技术领域

本发明涉及一种用于冲杆衬套的流体冷却系统，更具体地说涉及一种使用低压泵的流体冷却系统。

背景技术

在制罐机上制造某些容器(例如但不局限于铝罐)通常包括圆形或杯形坯料，该坯料布置在附接至冲杆的冲头上，并通过一个或多个模具。当冲杆通过冲杆衬套时产生的摩擦使得冲杆衬套加热。通过使得流体(例如但不局限于油)经过冲杆衬套来减少冲杆衬套中的热量。

目前，这样的冷却系统利用制罐机的高压泵或高压系统。来自高压系统的、可以用于冷却的流体量是有限的。也就是，冷却系统以大约3gpm的速率在大约1000至1200psi的初始压力下提供冷却流体，该冷却流体在冲杆衬套处降低至大约50psi至150psi。不过，在高压系统中的油将变热，并且流体的冷却特性有限。另外，与制罐机的低压泵或低压系统相比，高压泵将更昂贵且更容易通过使用而退化。希望使用低压系统，但是低压系统通常并不能提供足够压力或流速来执行冲杆衬套的冷却。或者，当在低压系统中的流速或压力增加时，低压泵可能需要过多电力，从而引起泵退化或者使得断路器跳闸。

发明内容

本发明的至少一个实施例允许使用低压系统来用于冷却冲杆衬套。本发明的低压系统包括至少一个止回阀，该止回阀布置在低压泵下游的T形接头上。止回阀能够用于保持在冷却系统中的压力，还能够在超压情况下释放压力。这样的超压情况可能使得低压泵超过它的操作极限。

冷却流体(通常为油)通过主冷却导管而提供给冲杆衬套。也就是，主冷却导管从流体储存器延伸至冲杆衬套。低压力和低电流的泵(下文中称为“低压泵”)布置在主冷却导管上，是用于泵送流体通过的结构。优选是，有两个止回阀布置在低压泵和冲杆衬套之间。第一止回阀布置于在换热器下游并在换热器和流体储存器之间的T形接头上。第二止回阀布置在低压泵紧下游的T形接头上。第二止回阀布置在低压流体旁路导管上，该低压流体旁路导管再在低压泵上游和下游的位置处与主冷却导管流体连接。在该结构中，在主冷却导管中的流体压力保持在一定压力，以便向冲杆衬套提供足够量的冷却流体，同时允许在超压情况下减压。

附图说明

通过结合附图阅读下面对优选实施例的说明，能够充分理解本发明，附图中：

图1是冲杆衬套冷却系统的示意图。

具体实施方式

在这里，“导管”提供了用于流体的封闭通道。“导管”可以是整体结构，例如但不局限于软管，或者“导管”可以包括多个结构，例如但不局限于与壳体中的通道连接且流体连通的软管。

在这里，“低压泵”是构成为在大约50psi的压力下以大约17gpm的速率泵送流体的泵。“低压泵”利用小于大约4安培的电流。

在这里，“布置在”导管上的结构(例如但不局限于泵或阀)是指导管中的流体通过该结构，并可能受到该结构的影响。例如，“布置在”主冷却导管上的泵构成为泵送在主冷却导管中的流体。

在这里，“连接”的意思是在两个或更多元件之间直接地或者间接地链接，只要产生链接。

在这里，“直接连接”的意思是两个元件直接地彼此接触。

在这里，“固定连接”或“固定”的意思是两个部件连接成作为一个部件来运动，同时保持恒定的彼此相对方位。固定的部件可以直接或间接连接。

在这里，措辞“整体”的意思是部件被产生为单个零件或单元。也就是，包括单独产生和然后连接在一起作为单元的多个零件的部件并不是“整体”部件或本体。

如图1中所示，冲杆衬套冷却系统10构成为将冷却流体提供给两个冲杆衬套12。冲杆轴承架14构成为支承一个或多个冲杆衬套12。冲杆轴承架14包括内部通道16，该内部通道16至少确定了主冷却通道18以及优选地包括辅助冷却通道20。主冷却通道18和辅助冷却通道20是穿过冲杆轴承架14的独立通道，并可以各自包括在冲杆轴承架14中的腔室(未示出)。主冷却通道18和辅助冷却通道20各自有进口。也就是，冲杆衬套12有用于主冷却通道18的至少一个第一冷却进口22和用于辅助冷却通道20的至少一个第二冷却进口24。主冷却通道18和辅助冷却通道20还各自包括排出口26、28。该至少一个第一冷却进口22、该至少一个第二冷却进口24和该排出口26、28各自构成为与导管连接和流体连通，该导管构成为输送流体。

冲杆衬套冷却系统10包括冷却流体储存器30(在图1中表示在两个分开的位置，但优选是包括单个储存器)、低压泵32和导管系统34。冷却流体(例如但不局限于油)储存在冷却流体储存器30中。导管系统34包括多个导管35，并构成为在低压泵32和冲杆衬套的至少一个第一冷却进口22之间提供流体连通。导管系统34有至少一个主冷却导管40和至少一个侧导管50。主冷却导管40有第一端42和第二端44。主冷却导管的第一端42与所述冷却流体储存器30连接和流体连通。主冷却导管的第二端44构成为与所述冲杆衬套的至少一个第一冷却进口22连接和流体连通。低压泵32布置在所述主冷却导管40上。该至少一个侧导管50在至少一个T形接头52处与所述主冷却导管40连接和流体连通。导管系统34还包括布置在该至少一个侧导管50上的至少一个止回阀60。该至少一个止回阀60构成为在所述低压泵32的下游超压的情况下允许冷却流体通过所述至少一个侧导管50。优选是，该至少一个侧导管50在所述低压泵32下游的位置处与所述主冷却导管40连接和流体连通。而且，导管系统34优选包括用于所述冷却流体的至少一个换热器36。该至少一个换热器36布置在所述主冷却导管40上。该至少一个止回阀60可以布置在该至少一个换热器36的上游或下游。

优选是，导管系统的至少一个侧导管50包括第一导管70和第二导管72，该至少一个T形接头52包括第一T形接头54和第二T形接头56。第一导管70在第一T形接头54处与所述主冷却导管40连接和流体连通。第二导管72也在第二T形接头56处与所述主冷却导管40连接和流体连通。该至少一个止回阀60优选是包括两个止回阀：第一止回阀62和第二止回阀64。第一止回阀62布置在第一导管70上。该第一止回阀62构成为允许冷却流体通过所述第一导管70，从而保持主冷却导管40所需的合适压力。第二止回阀64布置在所述第二导管72上。该第二止回阀64也构成为在所述低压泵32的下游超压的情况下允许冷却流体通过所述第二导管72。优选是，第一止回阀62构成为允许流体在第一选定压力下通过，该第一选定压力在大约50psi和150psi之间。优选是，第二止回阀64构成为允许流体在第二选定压力下通过，该第二选定压力在大约60psi和150psi之间。

更具体地说，所述导管系统34有低压泵油旁路导管80和换热器系统出口减压导管90。低压泵油旁路导管80有第一端82和第二端84。低压泵油旁路导管的第一端82在第二T形接头56处与所述主冷却导管40连接和流体连通。也就是，低压泵油旁路导管的第一端82和主冷却导管40的接口形成第二T形接头56。第二T形接头56处于所述低压泵32下游的位置处，但是在该至少一个换热器36的上游。低压泵油旁路导管的第二端84在所述低压泵32上游和冷却流体储存器30下游的位置处与所述主冷却导管40连接和流体连通。第二止回阀64布置在低压泵油旁路导管80上。在这种结构中，所述低压泵32下游的超压情况使得第二止回阀64打开，并使得冷却流体重新循环通过低压泵32，从而降低主冷却导管40中的压力。也就是，第二止回阀64布置在所述低压泵油旁路导管80上，并构成为当在所述主冷却导管40中的流体压力超过选定压力时允许流体从所述主冷却导管40的、在所述低压泵32下游的位置通向所述主冷却导管40的、在所述低压泵32上游的位置。

换热器系统出口减压导管90有第一端92和第二端94。换热器系统出口减压导管的第一端92在至少一个换热器36下游的位置处与所述主冷却导管40连接和流体连通。更具体地说，换热器系统出口减压导管的第一端92和主冷却导管40的接口形成第一T形接头54。换热器系统出口减压导管的第二端94与所述冷却流体储存器30连接和流体连通。第一止回阀62布置在所述换热器系统出口减压导管90上，并构成为当在所述主冷却导管中的流体压力超过选定压力时允许流体从所述主冷却导管40通向所述冷却流体储存器30。在这种结构中，主冷却导管40中的冷却流体并不通入冷却流体储存器30，除非达到选定压力。因此，在主冷却导管40中的流体压力保持在至少最小压力。也就是，第一止回阀62为主冷却导管40中的冷却流体提供了背压。

应当知道，止回阀62的功能是在冷却导管40中产生足够的油压，以便保证足够的油流向冲杆衬套以用于冷却。作为非限定实例，因为低压泵32将有大约17gpm的流速，且冲杆衬套将只需要大约5gpm，所以一些油将总是通过止回阀62通向导管90。如果导管106处的液压太高，则止回阀64用于保护低压泵马达防止过载(例如过大电流)。这种情况例如可能在油较冷而导致更高油粘性(该更高油粘性转变成更高油压)时产生。止回阀64的压力定额通常将高于止回阀62的定额，且通常没有油旁通经过止回阀64，除非油较冷。

如图1中所示，主冷却导管40从冷却流体储存器30延伸至冲杆衬套12。主冷却导管40包括多个专用导管。这些导管是(以从上游端至下游端的顺序)油储存器导管100、低压泵进口导管102、低压泵出口导管104、换热器进口导管106、换热器出口导管108、主冲杆衬套进口导管110和主进口导管112。还有与导管相连的多个T形接头52。如上所述，第一T形接头54布置在该至少一个换热器36的下游。在第一T形接头54处，换热器出口导管108变成主冲杆衬套进口导管110。侧导管50是上述换热器系统出口减压导管90。在低压泵32下游的第二T形接头56处，低压泵出口导管104变成换热器进口导管106。侧导管50是低压泵油旁路导管80，该低压泵油旁路导管80回环成在第三T形接头58处与油储存器导管100连接。也就是，在第三T形接头58处，油储存器导管100变成低压泵进口导管102，其中侧导管是低压泵油旁路导管80的出口侧。

而且，主冲杆衬套进口导管110包括第四T形接头59。在第四T形接头59处，主冲杆衬套进口导管110变成主进口导管112，其中侧导管是辅助进口导管114。主进口导管112与该至少一个第一冷却进口22连接和流体连通。辅助进口导管114与该至少一个第二冷却进口24连接和流体连通。排出口26、28与排出导管(未示出)连接和流体连通，该排出导管再与冷却流体储存器30连接和流体连通。阀120、122可以布置在主进口导管112和辅助进口导管114上。

尽管已经详细介绍了本发明的特殊实施例，但是本领域技术人员应当知道，根据本发明的总体教导可以发展对这些细节的多种变化和替换。因此，所述的特殊结构只是示例说明，并不是指限制本发明的范围，本发明的范围将有附加权利要求和它们的所有等效物广义地给出。

Claims (11)

1.一种用于冲杆衬套的冲杆衬套冷却系统，所述冲杆衬套有至少一个第一冷却进口和至少一个第二冷却进口，所述冷却系统包括：

冷却流体储存器；

低压泵；

导管系统，所述导管系统构成为在所述低压泵和所述冲杆衬套的至少一个第一冷却进口之间提供流体连通，所述导管系统有多个导管，所述多个导管至少包括主冷却导管和至少一个侧导管；

所述低压泵布置在所述主冷却导管上；

所述至少一个侧导管在T形接头处与所述主冷却导管连接和流体连通；以及

至少一个止回阀，所述至少一个止回阀布置在所述至少一个侧导管上，所述至少一个止回阀构成为在所述低压泵的下游超压的情况下允许冷却流体通过所述至少一个侧导管。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述主冷却导管包括第一端和第二端，所述主冷却导管的第一端连接至所述冷却流体储存器并且提供与所述冷却流体储存器的流体连通，所述主冷却导管的第二端连接至所述冲杆衬套的至少一个第一冷却进口并且与所述冲杆衬套的至少一个第一冷却进口流体连通。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述至少一个侧导管在所述低压泵下游的位置处与所述主冷却导管连接和流体连通。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述导管系统的至少一个侧导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管和第二导管均在T形接头处与所述主冷却导管连接和流体连通；

所述至少一个止回阀包括两个止回阀，即第一止回阀和第二止回阀；

所述第一止回阀布置在所述第一导管上，所述第一止回阀构成为在所述低压泵的下游超压的情况下允许冷却流体通过所述第一导管；以及

所述第二止回阀布置在所述第二导管上，所述第二止回阀构成为在所述低压泵的下游超压的情况下允许冷却流体通过所述第二导管

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其中：

所述第一止回阀构成为允许流体在第一选定压力下通过；以及

所述第二止回阀构成为允许流体在第二选定压力下通过。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中：所述第一选定压力高于所述第二选定压力。

7.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述导管系统包括用于所述冷却流体的至少一个换热器，所述至少一个换热器布置在所述主冷却导管上；以及

所述至少一个止回阀布置在所述至少一个换热器的上游或下游。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述导管系统包括用于所述冷却流体的至少一个换热器，所述至少一个换热器布置在所述主冷却导管上；以及

所述至少一个止回阀布置在所述至少一个换热器的下游。

9.根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述导管系统包括用于所述冷却流体的至少一个换热器，所述至少一个换热器布置在所述主冷却导管上；

所述导管系统有低压泵油旁路导管和换热器系统出口减压导管；

所述至少一个止回阀包括第一止回阀和第二止回阀；

所述低压泵油旁路导管有第一端和第二端，所述低压泵油旁路导管的第一端在所述低压泵下游的位置处与所述主冷却导管连接和流体连通，所述低压泵油旁路导管的第二端在所述低压泵上游的位置处与所述主冷却导管连接和流体连通；

所述第二止回阀布置在所述低压泵油旁路导管上，并构成为当在所述主冷却导管中的流体压力超过选定压力时允许流体从所述主冷却导管的、在所述低压泵下游的位置通向所述主冷却导管的、在所述低压泵上游的位置；

所述换热器系统出口减压导管有第一端和第二端，所述换热器系统出口减压导管的第一端在至少一个换热器下游的位置处与所述主冷却导管连接和流体连通，所述换热器系统出口减压导管的第二端与所述冷却流体储存器连接和流体连通；以及

所述第一止回阀布置在所述换热器系统出口减压导管上，并构成为当在所述主冷却导管中的流体压力超过选定压力时允许流体从所述主冷却导管通向所述冷却流体储存器。

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其中：

所述第一止回阀构成为允许流体在第一选定压力下通过；以及

所述第二止回阀构成为允许流体在第二选定压力下通过。

11.根据权利要求10所述的冷却系统，其中：所述第一选定压力高于所述第二选定压力。