CN107923323B - 用于低温泵的液压驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于低温泵(110)的驱动系统(114)。该驱动系统包括具有绕着泵轴线(118)设置在其中的多个阀(240)的滑阀壳体(150)以及包括多个挺杆孔(200)的挺杆壳体(152)，其中各挺杆孔与多个阀(240)中的相应一个阀连通。收集腔(220)收集来自挺杆孔的液压流体。泵凸缘(119)包括流体入口(302)以及流体出口(304)。入口歧管(305)将通过流体入口(302)接收到的液压流体引导至多个阀(240)中的每一个。出口歧管(322)将来自各阀(240)和收集腔(220)的液压流体引导至流体出口(304)。

Description

用于低温泵的液压驱动系统
技术领域
本发明涉及低温泵，具体涉及用于低温泵的液压驱动系统。
背景技术
许多大型移动机器(例如，矿用卡车、机车、海上应用等)最近开始以单独或结合传统燃料的方式采用替代燃料来为其发动机提供动力。例如，大排量发动机可以单独或结合传统燃料(例如，柴油)的方式采用气体燃料来进行操作。由于其密度相对较低，因此气体燃料(例如，天然气或石油气)可以液体形式附带在车辆上。这些液体(最常见的液体包括液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG))可以低温的方式储存在车辆上的隔离罐中，或可选地，其可以较高的压力(例如，在30psi到300psi之间的压力)储存在加压容器内。在任一情况下，所储存的燃料可在气体状态下以计量量进行泵送、蒸发、膨胀或通过其他方式放置，并可提供来为发动机提供燃料。
为了在移动机器上储存并使用压缩或液化状态下的冷却天然气，可能需要专用的储存箱以及燃料输送系统。该设备可包括双壁低温箱，以及用于将LNG或LPG输送至内燃机进行燃烧的泵。通常用于将LNG输送至机器的发动机的泵包括将LNG输送至发动机的活塞。此类活塞泵(有时候还被称作低温泵)往往包括往复地安装在缸膛内的单个活塞。活塞在气缸内来回移动，以抽入气体，并随后压缩该气体。用于移动活塞的动力可由不同的装置提供，其中最常见的有电力、机械动力或液压动力。
低温泵的一个示例可在第3,212,280号美国专利(‘280专利)中找到，该专利描述了一种用于挥发性液体的泵送系统，该泵送系统包括三个包含在钟形壳体内的独立泵送单元。这些独立泵均包括可由机械滑块-曲柄驱动机构进行驱动的单个活塞。驱动机构设置在箱的外部。
发明内容
在一个方面中，本发明描述了一种用于从低温箱泵送液体的低温泵。低温泵包括适于浸没在低温箱内的泵组件以及用于驱动泵组件使其泵送液体的液压驱动组件。液压驱动组件进一步包括具有多个绕着泵轴线设置在其中的阀的滑阀壳体以及包含多个挺杆孔的挺杆壳体，其中各挺杆孔与多个阀中的相应一个连通。收集腔收集来自挺杆孔的液压流体。泵凸缘将低温泵安装至低温箱。泵凸缘包括用于接收液压流体的流体入口以及用于将液压流体引导出低温泵的流体出口。入口歧管至少部分地设置在滑阀壳体中，并将通过流体入口接收到的液压流体引导至多个阀中的每一个。出口歧管将来自各阀和收集腔的液压流体引导至流体出口。
在另一方面中，本发明描述了一种用于机器的动力系统，其包括用于储存低温流体的低温箱、与用于接收低温流体的低温箱可操作地相关联的发动机以及包括液压泵和液压储存器的液压系统。低温泵布置在低温箱中，其中该低温泵具有浸没在低温箱内的泵组件以及用于驱动泵组件使其泵送低温液体的液压驱动组件。液压驱动组件进一步包括具有多个绕着泵轴线设置在其中的阀的滑阀壳体以及包含多个挺杆孔的挺杆壳体。各挺杆孔与多个阀中的相应一个连通。收集腔收集来自挺杆孔的液压流体。泵凸缘将低温泵安装至低温箱。泵凸缘包括与液压泵连通的流体入口以及与液压储存器连通的流体出口。入口歧管至少部分地设置在滑阀壳体中，并将通过流体入口接收到的液压流体引导至多个阀中的每一个。出口歧管至少部分地设置在滑阀壳体中，并将来自各阀和收集腔的液压流体引导至流体出口。
在又一方面中，本发明描述了一种用于低温泵的驱动系统。驱动系统包括具有多个绕着泵轴线设置在其中的阀的滑阀壳体。挺杆壳体包括多个挺杆孔，其中各挺杆孔与多个阀中的相应一个连通。收集腔收集来自挺杆孔的液压流体。泵凸缘将低温泵安装至低温箱。泵凸缘包括用于接收液压流体的流体入口以及用于将液压流体引导出低温泵的流体出口。中心通道至少部分地设置在滑阀壳体中的由多个阀限定的空间中。环形通道至少部分地设置在滑阀壳体中。入口歧管将通过流体入口接收到的液压流体引导至多个阀中的每一个。出口歧管包括中心通道和环形通道中的一个。出口歧管将来自各阀和收集腔的液压流体引导至流体出口。入口歧管包括中心通道和环形通道中的另一个。
附图说明
图1是示出了代表液化天然气(LNG)动力系统的示意性框图。
图2是示出了图1的低温泵和低温箱的剖视图。
图3是示出了图1的从低温箱中取出的低温泵的侧视图。
图4是示出了沿着图3的线4-4截取的低温泵的剖面侧视图。
图5是示出了低温泵的驱动组件的剖面图。
图6是示出了低温泵的驱动系统的液压致动器的剖视图。
图7和8是示出了低温泵的驱动系统的滑阀在两种操作条件下的剖视图。
图9是示出了低温泵的驱动组件的可选实施例的剖面侧视图。
图10是示出了图9的低温泵的剖面俯视图。
具体实施方式
本发明涉及一种在动力内燃机中燃烧维持在低温温度下的压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG)的系统。参照图1，示出了用于燃烧LNG并将其转化成用于机器的原动力的LNG动力系统100的代表性示意图。机器可为任何不同类型的用于在特定行业(例如，采矿业、建筑业、农业、运输业或任何其他本领域中已知的行业)中执行某种类型的作业的机器。例如，机器可为运土机器，例如，轮式装载机、挖掘机、自卸卡车、铲斗机、机动平路机、材料处理机器、矿用卡车、机车等。在其他实施例中，机器可为用于为泵、压缩机、发电机等提供动力的固定式机器。LNG动力系统100的上述用途仅仅是代表性的，其并不应被理解为对本发明范围的限制。可选地，所描述的LNG动力系统100可通过CNG进行操作。
LNG动力系统100可包括能够从低温箱104接收LNG燃料的内燃机102，该低温箱可位于机器上或紧邻该机器。如本领域中所公知的，内燃机102可包括活塞、气缸、空气质量流量系统以及其他可操作地布置成燃烧LNG并将其中的化学能转化成机械运动的部件。在其他实施例中，内燃机可替换成不同类型的燃烧发动机(例如，涡轮)。为了将LNG从低温箱104传送至内燃机102，LNG动力系统100可包括以低温软管等的形式存在的燃料管路106。在实施例中，为了促进燃烧过程，可在将LNG引入至内燃机102之前通过设置在燃料管路106内的汽化器108使LNG转化回到其气体或汽化相。
为了将LNG从低温箱104引导至内燃机102，适于在低温温度下进行操作的低温泵110部分地设置在所述箱内。图2示出了具有至少部分地设置在其中的泵110的箱104的剖视图。低温箱104可为双壁真空密封式结构(与杜瓦瓶相似)或类似的强化隔离结构，并且可具有任何合适的尺寸或储存容积。例如，箱104可包括限定含有加压LNG的腔室105的内壁103以及外壁107。可任选地使用隔离层109，并且/或者可沿着内壁103与外壁107之间的间隙形成真空。内壁103和外壁107在所述箱的一端处具有共同的开口111，该开口围绕着延伸入箱腔室105的圆柱形套筒113。圆柱形套筒113是中空的，并限定位于其中的泵槽座117，该泵槽座从安装凸缘119延伸入箱腔室105，并将低温泵110容纳在其中。密封件121使泵槽座117的部分的内部与箱腔室105隔离开。
参照图2和3，在所示实施例中，低温泵110相对于低温箱104垂直地布置，并包括将低温泵110支撑在箱104的安装凸缘119上的泵凸缘112。低温泵110可具有细长形状，以延伸成接近低温箱104的底部。低温泵110可具有与热连接至外壁107的泵凸缘112相关联的液压驱动组件114(有时候被称作“热端”)以及设置在低温箱104的底部处的泵组件116(有时候被称作“冷端”)，当所述箱注满时，该泵组件可浸没在诸如LNG之类的低温流体中。进一步的，低温泵110的细长形状的特征在于，泵轴线118延伸在所述泵的间隔开的驱动组件114与泵组件116之间。
为了驱动低温泵110，液压驱动系统114可与设置在泵组件116中的泵送元件可操作地相关联。再次参照图1，液压驱动组件114因此可与液压系统120流体连通，该液压系统与LNG动力系统100相关联。为了储存液压流体，液压系统120可包括具有任何合适容积的液压储存器122，且其通常可将液压流体维持在接近大气压的压力下。为了通过液压系统120加压并引导液压流体，第一液压管路124可使液压储存器122与液压泵126连通。液压泵126可具有任何合适的结构，并可为用于可调整地控制通过液压系统引导的液压流体的量的计量或容积可变泵。第二液压管路128可使液压泵126的出口与低温泵110的液压驱动组件114流体连通。为了使液压流体回流至液压系统120，第三液压管路130从液压驱动组件114延伸返回至液压储存器122。第三液压管路130还可在离开低温泵110之后穿过冷却器132或热交换器，以冷却一种或多种与内燃机102可操作地相关联的流体。
如虚线所示，为了控制LNG动力系统100和/或液压系统120，电子控制器136能够与系统的部件可操作地相关联，并与其进行电子通信。控制器136可以微处理器或专用集成电路(ASIC)的形式存在或可包括其他合适的电路，而且其还可具有存储器或其他数据存储功能。控制器136还可包括或能够执行保存在只读存储器或另一电可访问存储介质中并可通过其进行访问的功能、步骤、例程、数据表、数据映射图、图表等，以控制LNG动力系统和/或液压系统。虽然在图1所示的实施例中，控制器示出为单个离散单元，但在其他实施例中，控制器及其功能可分布在多个不同的独立部件中。控制器还能够与各种绕着系统进行布置的传感器、输入装置和控制件可操作地相关联，其中部件之间的电子通信利用数字或模拟信号通过通信线路来建立，例如，导线、专用总线以及无线电波等。
参照图3，示出了低温泵110，该低温泵具有从泵凸缘112向下延伸的液压驱动组件114以及设置成用于浸没在储存在低温箱内的LNG中的泵组件116。低温泵110还可包括连杆主体140，该连杆主体具有细长的大体上呈管状的形状，其在液压驱动组件114与泵组件116之间延伸，并使其互连。当安装在低温箱中时，连杆主体140可限定与细长低温泵110的垂直延伸部分对齐的泵轴线118。为了在低温泵110向下悬挂入低温箱中时对其进行支撑，泵凸缘112包括从泵轴线118径向向外突出的凸缘肩部142。例如，如图2所示，该凸缘肩部可连接至所述箱的外壳或搁置在该外壳上面。
参照图4，为了泵送LNG，泵组件116可包括多个以往复柱塞的形式存在的泵送元件144，其适于相对于泵轴线118上下移动，并由此产生泵送动作。泵送元件144可以连续、交替的方式移动，以从低温泵110一致地输出LNG。在实施例中，泵组件116可包括六个绕着泵轴线118同心设置的泵送元件144，但在其他实施例中，可设想不同数量及不同布置的泵送元件，且其落入本发明的范围内。
为了驱动如上所述的泵送元件144，液压驱动组件114可被配置成将与液压流体相关联的液压压力转化为被引导成大体上与泵轴线平行的往复运动。液压驱动组件或系统的部件可包括位于泵凸缘112下方的最上层滑阀壳体150、被设置成垂直地位于滑阀壳体下方的挺杆壳体152以及被设置成垂直地位于挺杆壳体下方的弹簧壳体154。挺杆壳体152可包括多个可滑动地设置在其中并可在其中垂直地移动的挺杆156，该多个挺杆抵靠多个部分地容纳在弹簧壳体154中的推杆158。推杆158可悬挂在弹簧壳体154的下方以抵靠相应数量的连杆160，该相应数量的连杆从液压驱动组件114穿过管状连杆壳体140延伸至泵组件116，并与泵送元件144可操作地相关联。因此，当挺杆和推杆由液压流体的力驱动来沿着泵轴线118作往复运动时，连杆160将上下运动传输至泵送元件144。液压驱动组件114的不同部件可经由一个或多个螺纹紧固件159以垂直对齐的方式固定在一起。
参照图5，挺杆壳体152可包括多个垂直地设置在其中并绕着泵轴线118周向延伸的挺杆孔200，其中挺杆孔的数量与挺杆156的数量相对应。各挺杆孔200的深度可大于挺杆156的高度，以允许挺杆在孔内垂直地上下移动。例如，为了促进挺杆156的滑动移动，多个挺杆导引件202可通过压配合或螺纹连接安装入多个挺杆孔200中，其中一个挺杆孔安装一个挺杆导引件。挺杆导引件202可为由合适的低摩擦材料制成的管状对象，其限定挺杆孔200，且其尺寸被配置成适于与插入其中的挺杆156滑动接触。在其他实施例中，挺杆孔可直接机械加工入挺杆壳体152中。
挺杆156本身可为圆柱形的活塞状对象，其具有与挺杆孔200的形状相对应的圆柱形边缘204。与挺杆孔200相同，安装在其中的挺杆156同样绕着泵轴线118周向布置。将理解的是，挺杆156的数量和挺杆孔200的数量可对应于泵组件中的泵送元件的数量(例如，六个)。容纳在设置于挺杆壳体152下方的弹簧壳体154内的推杆158可具有在第一杆端212与第二杆端214之间延伸的杆延伸部210，该杆延伸部具有大体上呈杆形的形状，且其直径相对于长度相对较小。第一杆端212与第二杆端214之间的距离尺寸可被设置成使得第一杆端向上伸入挺杆孔200，而第二杆端突出穿过弹簧壳体154。
为了容纳多个推杆158，弹簧壳体154可具有设置在其中的收集腔220或封闭空间，推杆位于该收集腔或封闭空间内。在所示实施例中，封闭的收集腔220可由从弹簧壳体底板224向上延伸的外周壁222形成。为了使推杆158能够延伸穿过弹簧壳体154，弹簧壳体底板224可包括多个设置在其中的推杆孔226，其中杆延伸部210的第二端214可穿过该推杆孔。推杆孔226可沿着径向向外朝向外周壁222的方向绕着泵轴线118周向分布。容纳在弹簧壳体154中的推杆158的数量以及推杆孔226的数量可与泵组件中的泵送元件的数量相同，例如，六个。收集腔220可通过多个与推杆孔226可操作地相关联的推杆密封组件228与低温泵的泵组件密封隔离，该多个推杆密封组件可包括多个部件，以抵靠杆延伸部210进行密封，但允许相对于该杆延伸部进行滑动运动。收集腔220由此限定内部空间以容纳推杆158并促进其在弹簧壳体154内的垂直移动。为了将多个推杆158垂直地定位在弹簧壳体154内，多个推杆弹簧230可设置在收集腔内，并能够与各推杆可操作地相关联。
为了调节液压流体在液压驱动组件114内的流动，设置在泵凸缘112下方的滑阀壳体150可容纳多个阀。根据一个实施例，这些阀可为滑阀240，例如，如图5所示的滑阀。滑阀壳体150可进一步包括多个使滑阀240与下方的挺杆壳体152流体连通的挺杆通道241。如本领域中已知的，滑阀240为用于控制液压流体的流动方向的液压阀。各滑阀240可包括限定内部滑阀孔244的阀体242，换向阀或阀芯246可滑动地容纳在该内部滑阀孔内。阀芯246可在阀体242内往复地移动，部分原因在于推压或偏置阀芯的位置的阀芯弹簧248所施加的作用。阀体242可进一步具有多个设置在其中的通道，该多个通道可通过阀芯246的受控移动选择性地通向阀芯孔244或与其密封隔离。如本领域技术人员所熟知的，通道在阀体242内的不同布置将决定滑阀240的操作，例如，决定滑阀是否被配置为两通阀、三通阀等。
多个滑阀240可绕着泵轴线118或在其附近同心布置，其中阀芯246在阀芯孔244中的移动方向与泵轴线平行。在具有六个泵送元件144的低温泵110的实施例中，滑阀壳体150可包括六个滑阀240，该六个滑阀单独地与泵送元件相关联，并独立地驱动该泵送元件。本领域技术人员将理解的是，其他能够引导液压流体的移动的阀可用来代替滑阀或与滑阀结合使用。
为了致动滑阀240在阀体242内的移动，并由此选择性地引导液压流体流，各滑阀240能够与多个致动器250中的一个可操作地相关联。各致动器250可安装在阀体242的顶部，并可在滑阀壳体150上方伸出。为了容纳安装在顶部的致动器250，致动器腔室252可设置在泵凸缘112中。致动器腔室252可与泵凸缘112的在顶部上方延伸的顶板共同地包围住多个致动器250。
致动器250中的一个以剖视图的形式示出在图6中。所示致动器250为机电导向致动器，但可使用其他致动器类型，例如，使用压电元件的致动器。致动器250可包括螺线管254。当受到激励时，该螺线管可使销杆256缩回，该销杆以往复运动的方式至少部分地设置在螺线管254中，并包括复位弹簧258。螺线管可包括铁芯260。销杆256可包括衔铁262，并可在形成中空孔266的销杆导引件264内作往复运动。中空孔266可与液压油供给通道270、滑阀供给出口272以及排泄出口274流体隔离。在所示实施例中，销杆导引件264形成两个提升阀阀座，其中，根据螺线管254的激励状态，该提升阀阀座与各种流体通道流体连接或隔离。
图7和8示出了处于两个操作位置中的滑阀240。当滑阀240按如图7所示进行致动时，阀芯246在阀体242内向上移动，以打开挺杆通道241使其与高压油流连通。如此，挺杆壳体152接收高压液压流体，并利用其来使容纳在其中的挺杆156可滑动地延伸。容纳阀芯246的孔244可流体连接至流体供给通道280，该流体供给通道供给加压流体来移动挺杆156。阀芯孔244还可流体连接至排出通道282(部分地示出在图7和8中)以排出加压流体。在操作期间，当阀芯246设置在如图7所示的填充位置处时，排出通道282与挺杆通道241流体隔离。在排泄位置中时，如图8所示，阀芯246移动以流体地堵住流体供给通道280，并随后使挺杆通道241与排出通道282流体连接。在该操作位置中，流体通过挺杆156的顶部或挺杆孔流出，然后流动穿过挺杆通道241，并流入排出通道282，然后从其排出。这些运动由推杆弹簧230促进，该推杆弹簧推动推杆158，并因此推动挺杆156使其缩回。
与各滑阀240相关联的致动器250可被配置成使阀芯246在填充位置与排泄位置之间移动。例如，根据螺线管254的激励状态，销杆256在销杆导引件264内的位置可在促动位置与排泄位置之间进行操作。在促动位置中，下阀座284随着衔铁262向上移动而打开，这使得滑阀供给出口272与排泄出口274流体连通，该排泄出口可与滑阀240的孔244的内部连通，并加压阀芯246上方的区域，从而在阀芯246因流体供给通道280的加压而从排泄位置(图8)移动至填充位置(图7)时通过液压力使其向上移动。因此，当销杆256处于促动位置中时，阀芯246处于填充位置中。类似地，当销杆256被禁用时，滑阀供给出口272与液压油供给通道270流体连通，这使得阀芯246上方的区域被加压至与阀芯下方的区域的压力大体上相同的压力，并允许弹簧248作用来使阀芯246在阀芯孔244中延伸，进而降低挺杆通道241的压力。因此，当销杆256处于禁用位置中时，阀芯246处于排泄位置中(图8)。在其他实施例中，致动器250可包括直接连接至阀芯246以使阀芯在阀芯孔244内移动的螺线管操纵柱塞。应理解的是，致动器、滑阀以及挺杆通道可在与如图5-8所示的结构不同的结构中彼此连通。
再次参照图5，为了接收并排放液压流体，低温泵110的液压驱动组件114包括设置在泵凸缘112的凸缘肩部142中的液压流体入口302以及液压流体出口304。液压流体入口302和液压流体出口304可被定向成垂直于泵轴线118，并可在直径方向上彼此相对。液压流体入口302可接收来自液压储存器122和液压泵126(参见图1)的加压液压流体，而液压流体出口304排放低压液压流体并使其回流至液压系统。此外，液压流体入口302和液压流体出口304可具有内部螺纹以与螺纹连接器紧密配合或可通过其他方式被配置成能够与液压系统的相应液压管路流体连接。
为了将高压液压流体从流体入口302引导至与低温泵的液压驱动系统相关联的液压驱动元件，流体入口歧管305可集成至低温泵的液压驱动组件114中。特别地，流体入口歧管305可在泵凸缘112和滑阀壳体150中包括各种流体通道，其将液压流体从液压流体入口302引导至致动器250以及滑阀240。在图5中，流经入口歧管305的液压流体流由箭头306示出。为了将进入的高压液压流体循环至多个滑阀240中的每一个，入口歧管305可包括环形分配通道310。环形分配通道310可经由延伸穿过泵凸缘的第一通道312与流体入口302流体连通，在该情况下，该第一通道在从入口向下延伸至环形分配通道310时径向向内成角度。环形分配通道310可由绕着滑阀壳体150的外部周向延伸并与各单独滑阀240流体连通的凹槽形成。特别地，环形分配通道310可经由滑阀壳体150中的另一第二通道313与各单独滑阀240的流体供给通道280连通，该第二通道在从环形分配通道310延伸至相应滑阀240时同样可径向向内并向下延伸。在所示实施例中，环形分配通道310限定在滑阀壳体150与泵凸缘112之间的界面处，而且，特别地，其由滑阀壳体150的径向朝向外的表面314以及泵凸缘112的侧壁318的径向朝向内的表面316限定在上述界面处。在其他实施例中，环形分配通道310可具有不同的结构，并且/或者可由与图5所示的表面不同的表面进行限定。
入口歧管305可进一步包括一个或多个位于泵凸缘112中的导向通道320，该一个或多个导向通道与各致动器250以及流体入口302连通。例如，各致动器250的液压油供给通道270可经由导向通道320与各相应致动器250的液压流体入口302连通。当然，在其他实施例中，致动器250可以其他方式与流体入口302连通，或者所使用的致动器250可不采用加压液压流体。
为了有助于将液压流体引导出低温泵110，液压驱动组件114可包括与流体出口304连通的流体出口歧管322。在图5中，流经出口歧管322并流向流体出口304的液压流体流用箭头324示出。流经流体出口歧管322并流向流体出口304的液压流体回流的压力相对较低。在图5所示的实施例中，出口歧管322包括操作来作为回流中心通道330的中心通道，该回流中心通道向上引导液压流体，并将其引导出挺杆壳体152以及滑阀壳体150，如箭头324所示。回流中心通道330的一部分可分别由设置在挺杆壳体152中的挺杆壳体回流孔332以及设置在滑阀壳体150中的滑阀壳体回流孔334形成。在所示实施例中，回流中心通道330与泵轴线118中心对齐，但在其他实施例中，其可以不同的方式布置在液压驱动组件114内，包括沿着其他大体上穿过滑阀240和挺杆156的阵列的中心的路径进行布置。因此，如本文所使用的，术语“中心”以及“中心的”并不旨在专门指示与泵轴线118的对齐；相反，其还可包括其他延伸穿过滑阀240和挺杆156所限定的区域的路径。
出口歧管322可进一步包括设置在泵凸缘112中的致动器腔室252。特别地，挺杆壳体回流孔332以及滑阀壳体回流孔334还可与所形成的致动器腔室252连通，该致动器腔室又与液压流体出口304连通。因此，连续升高的液压流体可在回流中心通道330中垂直地向上流动，并流经致动器腔室252，然后经由液压流体出口304从液压驱动组件114向外流出。在该实施例中，回流中心通道330以及致动器腔室252可浸没在循环流过液压驱动组件的液压流体连续流中。由于设置在泵凸缘112中的致动器腔室252可具有大量流动穿过其的液压流体，因此作为电气装置的致动器250可被设计成在液压流体的存在下进行操作。
出口歧管322可被如此配置以与一个或多个与低温泵110的液压驱动系统相关联的液压动力部件连通，并由此接收从其排放出的液压流体。例如，挺杆156在挺杆孔200中的向上运动将使包含在其中的液压流体发生位移。如上所述，可经由相应的挺杆通道241向上引导该液压流体的部分使其回流入滑阀240。因此，出口歧管322可包括用于各滑阀240的滑阀排放通道336，该滑阀排放通道与滑阀240的相应排出通道282连通，并延伸来与致动器腔室252形成连通。致动器250还可被配置成使得致动器250在操作来引导滑阀240的移动时从其排放出的所有液压流体都被引导入致动器腔室252中，其中液压流体可通过流体出口304从该致动器腔室流出低温泵110。
除了被引导向上回流入滑阀240的部分液压流体外，其他液压流体部分还可在挺杆156与关联挺杆孔200之间向下流动，尽管挺杆与挺杆导引件202之间存在有滑动接触。为了将液压流体保留在液压驱动组件中，形成在弹簧壳体154中的收集腔220设置在挺杆壳体152下方，其中挺杆孔200的底部暴露在收集腔中。收集腔220还可设置有用于容纳液压流体并防止其进一步泄漏入泵组件或低温箱的密封围闭体。在某些实施例中，收集腔220可形成出口歧管322的部分，并可与由挺杆壳体回流孔332和滑阀壳体回流孔334限定的回流中心通道330连通，从而使得收集在收集腔220中的油可向上流动穿过回流中心通道330，然后流动穿过致动器腔室252，并经由流体出口304流出低温泵。
低温泵的液压驱动组件114的可选实施例示出在图9和10中。图9和10的实施例在操作上与图1-8的实施例大体上相同，且相同的部件以与图1-8的实施例中所使用的参考标号相同的参考标号表示。此外，如在图5中所示的，流经入口歧管305的液压流体流由图9中的箭头306示出。与具有将液压流体供给至滑阀240的环形分配通道的入口歧管305相比，图9和10的实施例具有将进入液压流体引导至进给中心通道340的入口歧管305，液压流体随后从该进给中心通道分配至各滑阀240。进给中心通道340可设置在滑阀240所限定的空间中，并可延伸穿过该空间。特别地，进给中心通道340的至少一部分可由滑阀壳体的上部分中的中心孔限定。如同实施例1-8的回流中心通道330，进给中心通道340可或可不与低温泵110的纵轴中心对齐。
在所示实施例中，虽然将理解的是，可仅设置有单个流体入口或两个以上的流体入口，但图9和10的入口歧管305从泵凸缘112中的一对流体入口302进给液压流体。在该情况下，该对流体入口302连接至环形分配通道，该环形分配通道布置在泵凸缘112的中心部分中，位于进给中心通道340以及滑阀壳体150的由滑阀240限定的中心区域的上方。如图10的俯视图所最佳地示出的，两个交叉通道344与环形分配通道342相交。这些交叉通道344与进给中心通道340连通，从而使得通过流体入口302接收到的液压流体被从环形分配通道342引导至交叉通道344，并向前引导至进给中心通道340。在其他实施例中，将流体从一个或多个流体入口302引导至进给中心通道340的通道可具有除图9和10中具体示出的结构以外的结构。
为了将液压流体从进给中心通道340分配至滑阀240，入口歧管305可包括多个分配通道346。各分配通道346可与进给中心通道340连通，并可延伸至滑阀240中的一个相应滑阀。特别地，其可延伸至与滑阀240相关联的流体供给通道280。如图9所示，分配通道346可被如此配置以在其沿着向下的方向延伸远离中心通道并延伸至滑阀时沿着径向向外的方向成角度。当然，分配通道346可以不同于图8和9所示的方式进行配置。
在图9和10所示出的实施例中，入口歧管305的至少一部分包含在接纳在泵凸缘112中的盖部348内。在该情况下，盖部348包括位于其中的环形分配通道342以及交叉通道344。如图9中最佳地示出的，盖部348可接纳在中心开口中，该中心开口在泵凸缘112的上下表面之间延伸穿过该泵凸缘。盖部可具有接合泵凸缘112的上表面的扩大头部350以及从头部350向下延伸入泵凸缘112中的开口的杆部352。下颈部354可布置在盖部348的下端处，以延伸入设置在滑阀壳体150的上端中的中心开口。一个或多个环形密封件可设置在颈部上，以有助于进行密封，从而使得流体无法泄漏穿过下颈部354与滑阀壳体150之间的界面。类似地，一个或多个环形密封件可设置在杆部上，以有助于进行密封，从而使得流体无法泄漏穿过杆部352与泵凸缘112之间的界面。其他密封布置也可使用。此外，在其他实施例中，可取消盖部348，且入口歧管305的最上层部件(包括，例如，环形分配通道342以及交叉通道344等)可集成至泵凸缘112中。
图9和10的实施例还可包括用于将液压流体引导出低温泵110的液压驱动组件114的出口歧管322。与图1-8的实施例的出口歧管322(其主要引导排放液压流体使其流动穿过挺杆壳体152以及滑阀壳体150的中心，并流动至泵凸缘112)相比，图9和10的出口歧管实施例包括环形排泄通道360，其中，从驱动系统排放出的液压流体被引导至该环形排泄通道，以经由流体出口304最终从低温泵排出。如在图5中示出的，流经出口歧管322并流向流体出口304的液压流体流用图9中的箭头324示出。在所示实施例中，环形排泄通道360包括位于滑阀壳体150的上表面中的凹槽，该凹槽在滑阀壳体150的外部附近周向延伸，并大体上在致动器250和滑阀240组件的上方周向延伸。更具体地，环形排泄通道360可由形成在滑阀壳体150的上表面中的凹槽限定，该凹槽在上端处由泵凸缘112的下表面封闭。在其他实施例中，环形排泄通道360的结构或位置可与图9和10所示的结构或位置不同。图9和10的实施例包括两个流体出口304，各流体出口与环形排泄通道360连通，并延伸穿过泵凸缘112，然后经凸缘的肩部排出。当然，可设置任何数量的流体出口304，包括单个流体出口或两个以上的流体出口。
为了将已从挺杆156排泄出并排入收集腔220中的液压流体引导至流体出口304，出口歧管322可包括与收集腔连通的挺杆回流通道362。在该情况下，挺杆回流通道362可延伸穿过挺杆壳体152的中心部分，并延伸入滑阀壳体150的下部，其中挺杆回流通道362在该下部处结束。出口歧管322可进一步包括多个可从回流通道向上延伸的排放通道364。各排放通道可延伸至相应的致动器250和滑阀240组件。更具体地，各排放通道364可与排泄腔370(其与相应的致动器250和滑阀240组件相关联)连通。在所示实施例中，排放通道364在其从挺杆回流通道362朝着相应的致动器250和滑阀240组件向上延伸时沿着径向向外的方向成角度。排泄腔370可形成在滑阀壳体150中，位于相应滑阀240的阀体242上方，且进一步的，该排泄腔可被如此配置以与环形排泄通道360流体连通。各排泄腔还可与排出通道282(其与相应滑阀240相关联)连通，以接收从滑阀240排放出的液压流体。此外，在致动器250接收进入液压流体的部分以致动滑阀240的实施例中，致动器可被配置成将该流体排放入相应排泄腔370中。
因此，通过图9和10的实施例的出口歧管322，液压流体可从收集腔220向上引导入大体上在低温泵的液压驱动组件114的中心延伸的挺杆回流通道362中。该液压流体随后沿着径向向外的方向经由相应的排放通道364引导至排泄腔370。排泄腔370可进一步收集从滑阀240以及致动器250排泄出的液压流体。排泄腔370中的液压流体随后可引导入环形排泄通道360中，该液压流体经由流体出口304从该环形排泄通道排出低温泵110。
工业应用性
液压流体在低温泵110中的循环及利用可如下所述。如箭头306所示，高压液压流体(例如，油)由低温泵110通过液压流体入口302接收，并由入口歧管305向下引导。在电子控制器的操作下，单独的致动器250可被致动以通过合适的方式或模式在不同的位置之间进一步致动关联滑阀240，从而引导液压流体流动穿过低温泵110。例如，多个滑阀240可被移位，从而以绕着泵轴线118的连续顺时针模式或任何其他有利于低温泵110的模式每次打开一条挺杆通道241使其通向挺杆156。然而，在其他实施例中，可同时打开或关闭多个滑阀240。进一步的，在操作期间，持续时间及顺序可有所不同，这取决于燃烧过程所需的LNG量。
当滑阀240合适地定位时，高压液压流体可流动穿过设置在挺杆壳体152中的挺杆通道241，并流入挺杆孔200。加压液压流体可在挺杆孔200中相对于泵轴线118垂直向下推动挺杆156并使其滑动。将理解的是，挺杆的向下运动还可致使与特定挺杆相关联的推杆158相对于弹簧壳体154向下移动，并靠着弹簧壳体底板224以及推杆密封组件228压缩相对的推杆弹簧230。由于推杆与连杆相连接，因此可进一步理解的是，推杆的向下运动还可致使关联连杆同样向下移动，最终促动泵组件中的泵送元件，从而使其将LNG引导至内燃机。
特定挺杆156可保持向下地设置在挺杆孔200中，前提是关联滑阀240保持在将高压液压流体引导至挺杆通道241的位置中。然而，当滑阀240被定位成使得高压液压流体无法流入挺杆通道241，但允许流体从挺杆孔200排泄出时，推杆弹簧230可垂直向上往回推动推杆158，并使其进入挺杆孔，由此使得挺杆156靠着挺杆孔的上表面可滑动地移动。推杆158的垂直向上移动还允许关联连杆垂直向上移动，并脱离泵组件中的泵送元件。
本发明的液压驱动系统可应用于各种不同的低温泵结构中。此外，本发明的入口歧管及出口歧管具有特别紧凑的设计。特别地，入口歧管采用常用的入口歧管通道来将液压流体从流体入口引导至驱动系统的多个液压部件。类似地，出口歧管采用常用的出口歧管通道来接收从驱动系统的多个液压部件排泄出的液压流体，并将其引导至流体出口。入口歧管及出口歧管的上述布置可允许液压驱动系统配合到低温箱中的更紧凑的槽座中，包括现有的低温箱槽座。此外，入口歧管及出口歧管的布置可最大程度地减少与低温泵的外部连接，这可有助于控制与所述箱之间的热传递。
本发明包括适用法律所允许的所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等同物。此外，在其所有的可能变化中，上述要素的任何组合都包括在本发明中，除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾。

Claims (10)

1.一种用于从低温箱(104)泵送流体的低温泵(110)，其包括：
泵组件(116)，所述泵组件(116)适于浸没在所述低温箱(104)内；以及
液压驱动组件(114)，所述液压驱动组件(114)用于驱动所述泵组件(116)使其泵送所述流体；
其中所述液压驱动组件(114)进一步包括：
滑阀壳体(150)，所述滑阀壳体(150)具有绕着泵轴线(118)设置在其中的多个阀(240)；
挺杆壳体(152 )，所述挺杆壳体(152 )包括多个挺杆孔(200)，各挺杆孔(200)与所述多个阀(240)中的相应一个阀连通；
收集腔(220)，所述收集腔(220)用于收集来自所述挺杆孔(200)的液压流体；
泵凸缘(119)，所述泵凸缘(119)用于将所述低温泵(110)安装至所述低温箱(104)，所述泵凸缘(119)包括用于接收所述液压流体的流体入口(302)以及用于将所述液压流体引导出所述低温泵的流体出口(304)；
入口歧管(305)，所述入口歧管(305)至少部分地设置在所述滑阀壳体(150)中，以将通过所述流体入口(302)接收到的所述液压流体引导至所述多个阀(240)中的每一个；以及
出口歧管(322)，所述出口歧管(322)至少部分地设置在所述滑阀壳体(150)中，以将来自所述阀(240)中的每一个阀以及所述收集腔(220)的所述液压流体引导至所述流体出口(304)。
2.根据权利要求1所述的低温泵(110)，其进一步包括至少部分地设置在所述滑阀壳体(150)中的由所述多个阀(240)限定的空间中的中心通道(330、340)以及至少部分地设置在所述滑阀壳体(150)中的环形通道(310、360)，其中所述入口歧管(305)包括所述中心通道和所述环形通道中的一个，且所述出口歧管(322)包括所述中心通道和所述环形通道中的另一个。
3.根据权利要求2所述的低温泵(110)，其中所述入口歧管(305)包括所述环形通道(310)，且所述环形通道包括形成在所述滑阀壳体(150)的外壁中的凹槽，且其中，所述环形通道(310)限定在所述泵凸缘(119)与所述滑阀壳体(150)之间的界面处，其中所述滑阀壳体的所述外壁中的所述凹槽由所述泵凸缘封闭。
4.根据权利要求2所述的低温泵(110)，其中所述入口歧管(305)包括所述环形通道(310)，且所述入口歧管(305)进一步包括与所述流体入口(302)及所述环形通道连通的第一通道(312)以及多个第二通道(313)，其中所述多个第二通道中的每一个与所述环形通道及供给通道(280)连通，所述供给通道与所述阀(240)中的相应一个阀相关联。
5.根据权利要求2所述的低温泵(110)，其中所述出口歧管(322)包括所述中心通道(330)，且所述中心通道与所述泵凸缘(119)中的腔室(252)连通，其中所述泵凸缘中的所述腔室与所述流体出口(304)连通。
6.根据权利要求5所述的低温泵(110)，其中所述出口歧管(322)包括多个阀排放通道(336)，其中所述多个阀排放通道中的每一个与所述阀中的相应一个阀的排出通道(282)以及所述泵凸缘(119)中的所述腔室(252)连通。
7.根据权利要求2所述的低温泵(110)，其中所述入口歧管(305)包括所述中心通道(340)，并进一步包括多个进给通道(346)，其中所述多个进给通道中的每一个与所述中心通道以及所述阀中的相应一个阀的供给通道(280)连通。
8.根据权利要求7所述的低温泵(110)，其中所述入口歧管(305)包括布置在所述中心通道(340)上方的环形分配通道(342)。
9.根据权利要求2所述的低温泵(110)，其中所述出口歧管(322)包括所述环形通道(360)，且所述环形通道包括形成在所述滑阀壳体(150)的上表面中的凹槽。
10.一种用于机器的动力系统(100)，其包括：
低温箱(104)，所述低温箱(104)用于储存低温流体；
发动机(102)，所述发动机(102)能够与所述低温箱(104)在操作上相关联以接收所述低温流体；
液压系统(120)，所述液压系统(120)包括液压泵(126)以及液压储存器(122)；
根据前述权利要求中任一项所述的低温泵(110)，所述低温泵(110)布置在所述低温箱中。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10788026B2 (en) * 2016-11-21 2020-09-29 Caterpillar Inc. Cryogenic pump
US10626856B2 (en) * 2017-01-12 2020-04-21 Caterpillar Inc. Cryogenic fluid pump
US10495083B2 (en) * 2017-05-31 2019-12-03 Caterpillar Inc. Reciprocating pushrod assembly and cryogenic pump
DE102017222204A1 (de) * 2017-12-07 2019-06-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe
DE102018201742A1 (de) * 2018-02-05 2019-08-08 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe
DE102018203769A1 (de) * 2018-03-13 2019-09-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe
JP6715499B2 (ja) * 2018-09-12 2020-07-01 政章 田村 シリンダー型エアーコンプレッサー
CN113167298B (zh) * 2018-11-21 2023-07-21 Smc 株式会社 缸驱动装置及流路单元
DE102019209003A1 (de) * 2019-06-19 2020-12-24 Robert Bosch Gmbh Ventil zur variablen Drosselung einer Hydraulikströmung mit einem dauerfesten, mechanischen Mittel zur Reduzierung möglicher Ventil-Schwingungen
US11353117B1 (en) 2020-01-17 2022-06-07 Vulcan Industrial Holdings, LLC Valve seat insert system and method
US11421680B1 (en) 2020-06-30 2022-08-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Packing bore wear sleeve retainer system
US11421679B1 (en) 2020-06-30 2022-08-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Packing assembly with threaded sleeve for interaction with an installation tool
US11384756B1 (en) 2020-08-19 2022-07-12 Vulcan Industrial Holdings, LLC Composite valve seat system and method
USD986928S1 (en) 2020-08-21 2023-05-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
USD997992S1 (en) 2020-08-21 2023-09-05 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
USD980876S1 (en) 2020-08-21 2023-03-14 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
US11391374B1 (en) 2021-01-14 2022-07-19 Vulcan Industrial Holdings, LLC Dual ring stuffing box
US11434900B1 (en) 2022-04-25 2022-09-06 Vulcan Industrial Holdings, LLC Spring controlling valve
US11920684B1 (en) 2022-05-17 2024-03-05 Vulcan Industrial Holdings, LLC Mechanically or hybrid mounted valve seat

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994023201A2 (en) * 1993-03-30 1994-10-13 Process Systems International, Inc. Cryogenic fluid pump and tank apparatus and method
US5819544A (en) * 1996-01-11 1998-10-13 Andonian; Martin D. High pressure cryogenic pumping system
US6354088B1 (en) * 2000-10-13 2002-03-12 Chart Inc. System and method for dispensing cryogenic liquids
CN104813016A (zh) * 2012-11-23 2015-07-29 西港能源有限公司 将气体燃料递送至内燃发动机的进气系统中的方法和系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126835A (en) * 1964-03-31 Fluid pump
GB937647A (en) 1962-02-12 1963-09-25 Lewis Tyree Improvements in or relating to liquid pumps
US3212280A (en) * 1963-11-22 1965-10-19 Air Prod & Chem Volatile liquid pumping system
GB1126751A (en) 1965-10-15 1968-09-11 Air Prod & Chem Volatile liquid pumping system
US3667437A (en) * 1970-08-19 1972-06-06 Allis Chalmers Mfg Co Multiple plunger fuel injection pump
EP0901575B1 (fr) * 1996-06-07 2011-06-01 Hydro Leduc Pompe a haute pression pour tous liquides
US6663350B2 (en) 2001-11-26 2003-12-16 Lewis Tyree, Jr. Self generating lift cryogenic pump for mobile LNG fuel supply system
CA2507073A1 (en) 2005-05-11 2006-11-11 Frac Source Inc. Transportable nitrogen pumping unit
EP2600001B1 (en) 2011-11-29 2014-11-19 Cryostar SAS Cryogenic pumps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994023201A2 (en) * 1993-03-30 1994-10-13 Process Systems International, Inc. Cryogenic fluid pump and tank apparatus and method
US5819544A (en) * 1996-01-11 1998-10-13 Andonian; Martin D. High pressure cryogenic pumping system
US6354088B1 (en) * 2000-10-13 2002-03-12 Chart Inc. System and method for dispensing cryogenic liquids
CN104813016A (zh) * 2012-11-23 2015-07-29 西港能源有限公司 将气体燃料递送至内燃发动机的进气系统中的方法和系统

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Publication number Publication date
US20170058878A1 (en) 2017-03-02
WO2017034743A1 (en) 2017-03-02
US9915250B2 (en) 2018-03-13
AU2016312206B2 (en) 2018-04-05
CN107923323A (zh) 2018-04-17
DE112016003364T5 (de) 2018-04-12
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