CN111936743B - 无脉动泵 - Google Patents

Abstract

多个往复泵(20、40)之中，仅一台往复泵向共用排出配管(36)排出流体的单独排出过程中的共用排出配管(36)的配管压力P_L，以及既定往复泵对应凸轮机构(16)的凸轮角度θ，规定该既定往复泵(20、40)的排出过程开始点角度θ2、θ5，该既定往复泵(20、40)的泵室(220、240)的内部压力P_OR1、P_OR2不同时，行程调整机构(80)基于压力差ΔP，调整该既定往复泵(20、40)对应的使柱塞(26、46)往复运动的十字头(28、48)的有效行程长长度，以使泵室(220、240)的内部压力P_OR1、P_OR2，在排出过程开始点角度θ2、θ5达到配管压力P_L。

Description

无脉动泵

【技术领域】

本发明涉及一种往复泵，尤其涉及一种排出流量能控制为固定的无脉动泵。

【背景技术】

常见的无脉动泵，是由两台(双联式)或三台(三联式)往复泵形成。这种无脉动泵，有的包括连接于各往复泵的共用吸入配管及共用排出配管。

往复泵包括往复运动的柱塞、随着柱塞进退(往复运动)而容积增减的泵室、以及连接于泵室的吸入阀与排出阀。柱塞后退(返回)时泵室减压，相应地，吸入阀打开而向泵室内导入液体。柱塞穿过下止点前进(前往)时，泵室加压而使排出阀打开，液体从打开的排出阀输送到共用排出配管。

作为各往复泵的驱动装置，设置有电机、凸轮轴以及偏心驱动凸轮。往复泵的柱塞连接偏心驱动凸轮并随该凸轮的旋转而进退。

在双联式往复泵的情况下，若将偏心驱动凸轮相对于各往复泵的相位差设为180°，则一个往复泵的排出过程与另一往复泵的排出过程互补地进行。

具体来说，如图20所示，一个往复泵排出的流量Q1与另一往复泵排出的流量Q2的和为配管流量Q_L。通过使各往复泵互补动作，可获得配管流量固定值Q_L1。

如图21所示，在往复泵的吸入过程完成、排出过程开始之前的期间，设置有将往复泵的内部压力压缩的压缩过程。在压缩过程中，对泵室内进行压缩直到往复泵的泵室内部压力P_OR1等于往复泵排出口处的配管压力P_L。若泵室的内部压力P_OR1与往复泵排出口处的配管压力P_L相等，则将隔离泵室同排出配管的排出阀变成开放状态。

若往复泵的排出口处的配管压力发生变动，则会出现在原本设定为压缩过程的区间内开始排出的情况。例如，如图22上段所示，当配管压力是比设定压力P_L1低的压力P_L2时，如下段细的虚线所示，在比设置于压缩过程终点凸轮角度θ1、θ4靠前的凸轮角度θ0、θ3处，泵室内部压力P_OR1等于配管压力P_L2，并在此时开始排出。结果，如下段实线所示，发生脉动，配管流量Q_L从配管流量固定值Q_L1迅速增加。

为减少脉动，在专利文献1中，是在共用配管上设置压力传感器或流量传感器，并设置与泵室连通的放气阀。当传感器检测到脉动时，通过放气阀调整泵室的压力以减少脉动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:JP专利第3861060号公报。

【发明内容】

发明要解决的问题

检测脉动时，脉动波形实际上并不具有图22所示的形状。图22中，是以从吸入过程切换成排出过程的凸轮角度θ0、θ3为起点的尖锐的尖峰形状，但实际上，由于传感器的配置、液体粘度、配管膨胀等，如图23所示，脉动波形具有从凸轮角度θ0、θ3上升且以凸轮角度θ1、θ4为波峰的平缓曲线形状。像这样，实际检测的脉动波形的差值(微分值)相比尖峰形状脉动波形的差值(微分值)为较小值，导致脉动检测精度降低，难以抑制脉动。

本发明要解决的问题是提供一种能比过去更高精度地抑制脉动的无脉动泵。

用于解决问题的方案

本发明提供的无脉动泵，其包括驱动机构、多个往复泵及行程调整机构。驱动机构包括凸轮机构及多个十字头。凸轮机构将驱动电机的旋转运动转换成往复运动。多个十字头通过凸轮机构而以既定相位差往复运动。各往复泵分别包括柱塞、泵室、吸入阀及排出阀。柱塞连接于十字头，随着该十字头的往复运动而往复运动。泵室随着柱塞的往复运动而内部压力发生变化。吸入阀连接共用吸入配管与泵室，以泵室侧为背压侧。排出阀连接泵室与共用排出配管，以共用排出配管侧为背压侧。行程调整机构对使柱塞往复运动的十字头的有效行程长度进行调整。

在单独排出过程中，多个所述往复泵之中，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，如果共用排出配管的配管压力，与该往复泵对应的凸轮机构凸轮角度为排出过程开始点角度时的该往复泵的泵室内部压力不同时，行程调整机构基于压力差调整该往复泵对应的使柱塞往复运动的十字头的有效行程长度，以使该往复泵的泵室内部压力达到配管压力的时间点变成该往复泵的排出过程开始点。

此外，上述发明中，行程调整机构以能沿着十字头的往复运动方向自由往复运动的方式将柱塞连接于十字头。这种情况下，可通过调整自由往复运动的幅度，来调整十字头的有效行程长度。

此外，上述发明中，行程调整机构也可以包括：止动件，用于限定柱塞的自由往复运动的幅度；及调整电机，用于使止动件沿着十字头的往复运动方向进退。这种情况下，可基于上述往复泵的排出过程开始点角度下的泵室内部压力同单独排出过程中的配管压力的差，确定调整电机带动的止动件进退幅度。

此外，本发明的另一示例的无脉动泵包括驱动机构及多个往复泵。驱动机构包括凸轮机构及多个十字头。凸轮机构将驱动电机的旋转运动转换成往复运动。多个十字头通过凸轮机构而以既定相位差往复运动。各个往复泵分别包括柱塞、泵室、吸入阀、排出阀及内部压力调整机构。柱塞连接于十字头，伴随该十字头的往复运动而往复运动。泵室伴随柱塞的往复运动而内部压力发生变化。吸入阀连接共用吸入配管与泵室，以泵室侧为背压侧。排出阀连接泵室与共用排出配管，以共用排出配管侧为背压侧。内部压力调整机构可调整泵室的内部压力。

在单独排出过程中，多个所述往复泵之中，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，如果共用排出配管的配管压力，与该往复泵对应的凸轮机构凸轮角度为排出过程开始点角度时的该往复泵的泵室内部压力不同时，内部压力调整机构基于压力差调整该往复泵的泵室内部压力，以使该往复泵的泵室内部压力达到配管压力的时间点变成该往复泵的排出过程开始点。

为解决上述技术问题，本发明还提供了无脉动泵的控制方法，无脉动泵包括驱动机构、多个往复泵及行程调整机构。驱动机构包括凸轮机构及十字头。凸轮机构将驱动电机的旋转运动转换成往复运动。多个十字头通过凸轮机构而以既定相位差往复运动。各个往复泵分别包括柱塞、泵室、吸入阀及排出阀。柱塞连接于十字头，随着该十字头的往复运动而往复运动。泵室随着柱塞的往复运动而内部压力发生变化。吸入阀连接共用吸入配管与泵室，以泵室侧为背压侧。排出阀连接泵室与共用排出配管，以共用排出配管侧为背压侧。行程调整机构对使柱塞往复运动的十字头的有效行程长度进行调整。上述控制方法中，在单独排出过程中，多个所述往复泵之中，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，如果共用排出配管的配管压力，与该往复泵对应的凸轮机构凸轮角度为排出过程开始点角度时的该往复泵的泵室内部压力不同时，行程调整机构基于压力差调整该往复泵对应的使柱塞往复运动的十字头的有效行程长度，以使该往复泵的泵室内部压力达到配管压力的时间点变成该往复泵的排出过程开始点。

此外，本发明的另一示例的无脉动泵的控制方法中，无脉动泵包括驱动机构及多个往复泵。驱动机构包括凸轮机构及多个十字头。凸轮机构将驱动电机的旋转运动转换成往复运动。多个十字头通过凸轮机构而以既定相位差往复运动。多个往复泵分别包括柱塞、泵室、吸入阀、排出阀及内部压力调整机构。柱塞连接于十字头，随着该十字头的往复运动而往复运动。泵室随着柱塞的往复运动而内部压力发生变化。吸入阀连接共用吸入配管与泵室，以泵室侧为背压侧。排出阀连接泵室与共用排出配管，以共用排出配管侧为背压侧。内部压力调整机构可调整泵室的内部压力。上述控制方法中，在单独排出过程中，多个所述往复泵之中，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，如果共用排出配管的配管压力，与该往复泵对应的凸轮机构凸轮角度为排出过程开始点角度时的该往复泵的泵室内部压力不同时，内部压力调整机构基于压力差调整该往复泵的泵室内部压力，以使该往复泵的泵室内部压力达到配管压力的时间点变成该往复泵的排出过程开始点。

发明效果

根据本发明，可提供能比以往更高精度地抑制脉动的无脉动泵。

【附图说明】

图1是本发明的无脉动泵一实施例的剖视图；

图2是本发明的无脉动泵一实施例的凸轮机构的立体图；

图3是本发明的无脉动泵一实施例的行程调整机构的剖视图，且表示压缩行程开始时的十字头与柱塞的位置关系；

图4是图3所示的行程调整机构的剖视图，且表示压缩行程中十字头与柱塞的间隙变为零时的状态；

图5是表示图3所示的行程调整机构的构成的剖视立体图；

图6是本发明的无脉动泵一实施例的控制部模块结构图；

图7是本发明的无脉动泵一实施例的十字头相对于凸轮角度的位置变化曲线图；

图8是本发明的无脉动泵一实施例的十字头相对于凸轮角度的速度变化曲线图；

图9是本发明的无脉动泵一实施例的泵室内部压力相对于凸轮角度的变化曲线图；

图10是本发明的无脉动泵一实施例的十字头在压缩过程中相对于凸轮角度的位置变化曲线图及泵室内部压力在压缩过程中相对于凸轮角度的变化曲线图；

图11是本发明的无脉动泵一实施例的配管流量(无脉动时)的曲线图；

图12是本发明的无脉动泵产生脉动时一种配管流量及配管压力的曲线图；

图13是本发明的无脉动泵产生脉动时另一种配管流量及配管压力的曲线图；

图14是本发明的无脉动泵一实施例的行程调整控制的曲线图；

图15是本发明的无脉动泵一实施例的行程调整控制的流程图；

图16是本发明的无脉动泵另一实施例的剖视图；

图17是本发明的无脉动泵另一实施例的液压室内部压力调整机构的剖视图；

图18是本发明的无脉动泵另一实施例的控制部模块结构图；

图19是本发明的无脉动泵另一实施例的内部压力调整控制的曲线图；

图20是说明无脉动泵的动作的曲线图；

图21是说明无脉动泵的压缩过程的曲线图；

图22是现有技术无脉动泵的产生脉动时的配管流量的理论曲线图；

图23是现有技术无脉动泵的产生脉动时的配管流量的实际曲线图。

【具体实施方式】

＜无脉动泵的结构＞

以下参考附图来说明无脉动泵100的具体实施方式。另外，图1～5、图16、图17中，以X轴为十字头28、48的往复运动方向。另外，将泵室220、240的加压方向设为正向。进而，设置与X轴垂直的Y轴及Z轴。X-Y平面为水平面，且Z轴为竖直轴。

本实施方式的无脉动泵100用于需要以固定流量连续供给流体的工序。一方面，本发明的无脉动泵100可高压供给流体，例如可以约40MPa的压力供给流体。另一方面，本实施方式的无脉动泵可用于化学药品或涂料的混合工序。

一实施例的无脉动泵100包括驱动机构250、多个往复泵20、40、行程调整机构80及控制部160。

驱动机构250驱动多个往复泵20、40。驱动机构250包括框架10、驱动电机11、轴12、旋转编码器130、凸轮机构16及十字头28、48。

框架10支撑驱动机构250内的驱动体。例如框架10由金属材料构成，并具有中空结构。例如框架10内容纳凸轮机构16及行程调整机构80。此外，框架10由基座等固定体支撑。

驱动电机11驱动轴12旋转。驱动电机11只要是能够等速旋转的电机即可，例如采用变频电机。驱动电机11的旋转驱动力会传递至小直径轴12及其前端的大直径轴13。

旋转编码器130检测驱动电机11的旋转相位。旋转编码器130包括狭缝盘131、发光元件132及光接收元件133。

狭缝盘131卡合于轴12，与轴12一起旋转。狭缝盘131从轴12的旋转中心呈放射线状切开，形成多个沿轴向贯穿的狭缝。为了能够获取旋转凸轮15的绝对位置(绝对角度)，可将多个狭缝之一以不同形状切开。例如可在狭缝盘131上切割一个周向宽度大于其它狭缝的狭缝。

沿轴向隔著狭缝盘131的狭缝设置发光元件132及光接收元件133。光接收元件133检测狭缝盘131对发光元件132的照射光的遮断/通过，并将检测信号发送至控制部160。如后文所述，控制部160接收来自光接收元件133的检测信号，并求出旋转凸轮15的旋转相位，即凸轮角度θ。

另外，也可以通过在圆板上绕圆周面设置突起，并利用距离传感器来检测突起，来代替狭缝盘131、发光元件132及光接收元件133。

凸轮机构16将驱动电机11的旋转运动转换成往复运动。凸轮机构16包括轴13、旋转凸轮15及滚轮29、49。旋转凸轮15卡合于轴13，与轴13一起旋转。如图2所示，旋转凸轮15大体形成为圆板形状。旋转凸轮15以其圆板面与轴13的轴向非垂直，即倾斜的方式，卡合于轴13。亦可通过一体式切削形成轴13及旋转凸轮15，来代替将旋转凸轮15卡合于轴13上。

通过使旋转凸轮15的圆板面相对于轴13的轴向倾斜，连接于旋转凸轮15的十字头28、48根据旋转凸轮15的旋转相位而进退。旋转凸轮15的形状决定了该十字头28、48的进退位移，即行程X_XH1、X_XH2，具有如图7所示的波形(轮廓)。

滚轮29、49与十字头28、48的进退方向正交，其旋转轴(虚线所示)插入到十字头28、48内。沿着十字头28、48的进退方向设置一对滚轮29、49，旋转凸轮15的周缘部夹在该对滚轮29、49之间。

十字头28、48通过凸轮机构16而进行往复运动。十字头28、48可以是沿着进退方向延伸的圆柱形状，在其前端(前进方向端部)形成有有底孔28a(参考图3)。

十字头28、48通过凸轮机构16而以既定相位差往复动作。例如，图1中设置一对十字头28、48，这些十字头以180°的相位差连接于旋转凸轮15。例如，一对十字头28、48分别在夹持轴13两侧并且与轴13在同一平面上。

往复泵20、40由驱动机构250驱动。往复泵20、40包括泵室220、240、柱塞26、46、吸入阀31、51及排出阀33、53。

柱塞26、46经由行程调整机构80而连接于十字头28、48。柱塞26、46随着十字头28、48的往复运动而往复动作。如后文所述，通过柱塞26、46与十字头28、48之间设置的行程调整机构80，在柱塞26、46相对于十字头28、48的往复运动具有“游隙”的状态下，将驱动力传递到柱塞26、46。

泵室220、240包括液压室22、42及流体室25、45。液压室22、42与流体室25、45由柔性隔膜23、43隔开。液压室22、42由泵室220、240的外壳、隔膜23、43及密封件27、47包围而成，封入有既定粘度的油。以被密封件27、47夹持的方式，向液压室22、42插入柱塞26、46的前方部分。因此，液压室22、42及流体室25、45的内部压力根据柱塞26、46的进退而发生变化。

流体室25、45从共用吸入配管35流入流体或流出流体到共用排出配管36。例如，该实施例的无脉动泵100用于化学药品或涂料的混合工序时，化学药品、涂料的原料液体流入流体室25、45或从流体室25、45流出。流体室25、45可以由耐腐蚀性构件形成。

流体室25、45经由吸入阀31、51而连接(连通)从共用吸入配管35分支的吸入管30、50。此外，同样地，流体室25、45经由排出阀33、53而连接(连通)合流到共用排出配管36的排出管32、52。

如上所述，液压室22、42的内部压力根据柱塞26、46的进退而发生变化。由柔性隔膜23、43而与液压室22、42隔开的流体室25、45随着液压室22、42的内部压力变化而其内部压力也发生变化。具体来说，液压室22、42的内部压力与流体室25、45的内部压力相等。

吸入阀31、51是连接共用吸入配管35与泵室220、240的流体室25、45的阀。吸入阀31、51以泵室220、240的流体室25、45侧为背压侧。即，流体室25、45的内部压力超过共用吸入配管35的压力时，吸入阀31、51闭合。此外，流体室25、45的内部压力在共用吸入配管35的压力以下时，吸入阀31、51开放，流体(液体)从共用吸入配管35流入流体室25、45内。为了严格地实现吸入阀31、51的闭合/开放的压力平衡，不能在吸入阀31、51的阀体内设置弹簧等施压构件。

排出阀33、53是连接共用排出配管36与泵室220、240的流体室25、45的阀。排出阀33、53以共用排出配管36侧为背压侧。即，共用排出配管36的压力超过流体室25、45的内部压力时，排出阀33、53闭合。此外，流体室25、45的内部压力在共用排出配管36的压力以上时，排出阀33、53开放，将流体室25、45内的流体输送至共用排出配管36。为了严格地实现排出阀33、53的闭合/开放的压力平衡，不能在排出阀33、53的阀体内设置弹簧等施压构件。

泵室220、240内设置有内部压力传感器64、65以检测其内部压力。内部压力传感器64、65可以连接于液压室22、42。如上所述，液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2与流体室25、45的内部压力相等，因此可将内部压力传感器64、65检测的压力值视为流体室25、45的内部压力。将内部压力传感器64、65检测的液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2发送至控制部160。

另外，也可以在流体室25、45设置内部压力传感器64、65，这种情况下，根据处理流体，需要使用耐腐蚀性的内部压力传感器64、65。相对于此，优选在液压室22、42设置内部压力传感器64、65，这时内部压力传感器64、65即便不具有耐腐蚀性也能使用。

此外，在共用排出配管36设置管路压力传感器63。管路压力传感器63用于检测共用排出配管的压力(配管压力、管路压力)P_L。管路压力传感器63可以使用耐腐蚀性的压力传感器。

另外，也可以使用内部压力传感器64、65代替管路压力传感器63来检测管路压力P_L。如后文所述，流体室25、45向共用排出配管36开放时，流体室25、45与共用排出配管36的压力相等。此外，流体室25、45与液压室22、42的内部压力理论上始终相等。因此，也可以检测流体室25、45开放时的内部压力或液压室22、42的内部压力作为管路压力P_L。由此，处理流体的流路上也可以不设置压力传感器。

行程调整机构80设置在柱塞26、46的后端(远离泵室220、240一侧的端部)与十字头28、48的前端之间。行程调整机构80对使柱塞26、46往复运动的十字头28、48的有效行程长度进行调整。如图1、图3所示，行程调整机构80包括主体81、止动件82、加强构件83、螺旋弹簧84、支撑环85、螺栓86、87、蜗杆(worm gear)121、141、蜗轮(worm wheel)122、142及调整电机120、140。

图3、图5所示，为往复泵20侧的行程调整机构80的侧面剖视图。另外，往复泵40侧的行程调整机构80也具有相同结构。具体来说，在下述说明中，可以将行程调整机构各构件的符号的十位的“2”换成“4”，以用于说明往复泵40侧的行程调整机构80的结构。

在十字头28的前端形成有轴向穿孔的有底孔28a。该有底孔28a内插入柱塞26的后端部26f。此外，在有底孔28a的底面28b设置加强构件83。加强构件83的前端面83a与柱塞26的后端面26d沿着柱塞26的进退方向相对向。

加强构件83的外径小于有底孔28a的内径，在加强构件83的外周设置有作为施压构件的螺旋弹簧84。螺旋弹簧84的后端抵接有底孔28a的底面28b，前端抵接柱塞26的扩径部26a的后表面26c。

在柱塞26的后端部26f的前方，设置有直径比后端部26f大的扩径部26a。螺旋弹簧84的前端套设在后端部26f外，并抵接扩径部26a的后表面26c。扩径部26a的前面26b抵接止动件82的后表面82e。

止动件82是大体圆筒形状的构件，包括圆环部82a及前方的臂82b。止动件82限定柱塞26的自由往复运动的幅度。止动件82的内周面可以与柱塞26的外周面滑动。具体来说，止动件82可相对于柱塞26沿着进退方向(X轴方向)及周向滑动。

在止动件82的圆环部82a的外周面切出有外螺纹82d，与十字头28的有底孔28a的内周面切出的内螺纹28c啮合。通过该啮合，止动件82与十字头28一起往复运动。

当外螺纹82d相对于内螺纹28c旋转时，止动件82相应地与十字头28相对移动。根据该相对移动，柱塞26的后端面26d与加强构件83的前端面83a的相隔距离d发生变化。相隔距离d是十字头28向柱塞26传递往复运动驱动力时的损失部分。换句话说，相隔距离d是允许十字头28沿着往复运动方向自由往复运动的幅度，等于无效行程长度。

止动夹88通过螺栓87而紧固在十字头28的前端。止动夹88具有钩状侧截面，其前端向柱塞26的中心轴侧突出。通过该突出部，防止止动件82的过旋转。换句话说，用止动夹88防止外螺纹82d旋转过多而从内螺纹28c脱离。

止动件82的臂82b从圆环部82a向径向外侧突出，并在其周端部形成有与主体81的键槽81a嵌合的键82c。键槽81a在主体81的内周面沿着中心轴方向形成，键82c可沿着键槽81a在中心轴方向、即十字头28的进退方向上进退。

此外，主体81以中心轴方向为旋转中心转动时，止动件82因键槽81a与键82c的嵌合而与主体81一起转动。通过止动件82的转动，外螺纹82d相对于内螺纹28c转动，无效行程长度d发生变化。

主体81设置在框架10的前端，可相对于框架10转动。例如，在主体81的外周面，支撑环85(参考图3)经由螺栓86而紧固在框架10上。支撑环85的内周面85a与主体81的外周面81b可沿着周向滑动。

蜗轮122固定在主体81的外周面81b，使主体81转动。蜗轮122啮合于蜗杆121，蜗杆121连接于调整电机120(参考图1)。调整电机120是可正转可反转的电机，例如采用变频电机。蜗杆121响应调整电机120的旋转驱动而旋转，蜗轮122也相应地旋转。该旋转驱动被传递至主体81及止动件82，止动件82沿着往复运动方向进退。结果，无效行程长度d发生变化。

图3～图4所示为从十字头28向柱塞26传递驱动力的过程。随着十字头28的前进，止动夹88及止动件82前进。另一方面，柱塞26可相对于止动件82在进退方向上滑动，且柱塞26的后端面26d与加强构件83的前端面83a之间设置了无效行程长度d，因此柱塞26因螺旋弹簧84收缩而其向前运动被延迟。

具体来说，十字头28经过下止点继续前进时，驱动力经螺旋弹簧84传递至柱塞26。柱塞26前端插入液压室22，随着柱塞26的前进，柱塞26的前表面受到的压力(内部压力)增加。该内部压力超过螺旋弹簧84的弹性压力时，螺旋弹簧84压缩。在此过程中相隔距离d缩小。

进而，参考图4，当无效行程长度d变成0、柱塞26的后端面26d抵接于加强构件83的前端面83a时，十字头28向前推动柱塞26。此后，直到十字头28到达上止点，即十字头28的位置到达最靠近泵室220的地点时，十字头28的行程长度成为向柱塞26传递驱动力的有效行程长度。

到达上止点后，十字头28后退。在此过程中螺旋弹簧84对柱塞26向前施压。通过该施压，柱塞26的扩径部26a的前面26b抵接于止动件82的后表面82e。由此，可确保无效行程长度d。十字头28到达下止点，即最远离泵室220的地点后，十字头28再次前进。

具体来说，如果十字头28越过上止点，则柱塞26会被液压室22的内部压力推回。随着柱塞26的后退，液压室22的内部压力减小，并最终与共用吸入配管35的压力相同。在此，螺旋弹簧84是以弹性压力高于共用吸入配管35的配管压力的方式，规定其弹簧系数等。因此，在液压室22的内部压力下降过程中，收缩的螺旋弹簧84会将柱塞26推回到前方，变成伸长状态，该状态下十字头28到达下止点。

参考图1，控制部160控制驱动电机11、调整电机120、140的驱动。从内部压力传感器64、65、管路压力传感器63向控制部160发送各种压力检测值。此外，从旋转编码器130的光接收元件133接收检测信号，求出旋转凸轮15的凸轮角度θ。

如图1所示，控制部160包括输入部161、输出部162、CPU163及存储器164。控制部160可以由计算机构成。这些硬件结构(虚拟地)构成图6所示的功能块。

图6中表示调整电机120、140的行程调整控制相关的功能块。控制部160包括行程调整控制部150a、150b。行程调整控制部150a、150b包括配管压力测量部151a、151b、泵室压力测量部152a、152b、压力比较部153a、153b、柱塞调整部154a、154b。行程调整控制部150a、150b可相互独立地运转。这些控制部的各功能块的运算内容等将在后文叙述。

＜无脉动泵的运转＞

参考图7～图11，说明本实施方式的无脉动泵100的动作。另外，为了简化说明，图7～图11中将无效行程长度d设为0。即，十字头28、48的往复运动驱动力无损地传递至柱塞26、46。此外，驱动电机11的驱动为等速旋转。进而，图7～图11中，例示了不产生脉动的理想运转状态下的各种波形。

图7中，例示十字头28、48相对于旋转凸轮15的凸轮角度θ的X轴方向的位置X_XH1、X_XH2的曲线图。该曲线图的横轴为凸轮角度θ，纵轴为十字头28、48的位置X_XH1、X_XH2。此外，纵轴还有下止点BDC及上止点TDC。如图7的一点画线所示，上段与下段的曲线是同步的。另外，如上所述，由于无效行程长度d＝0，因此十字头28、48的位置(行程)X_XH1、X_XH2与柱塞26、46的位置(行程)X_PG1、X_PG2相等(X_XH1＝X_PG1、X_XH2＝X_PG2)。

图8中例示十字头28、48相对于凸轮角度θ的速度变化。图8的曲线图的横轴为凸轮角度θ，纵轴是十字头28、48的往复运动速度V_XH1、V_XH2。纵轴的正向为前进方向的速度。图8的上段与下段的曲线是同步的。

图9中例示泵室220、240的内部压力，更准确地说是内部压力传感器64、65的检测对象液压室22、42相对于凸轮角度θ的压力变化。图9的曲线图的横轴为凸轮角度θ，纵轴为液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2。图9的上段与下段的曲线是同步的。

图10中例示十字头28的下止点BDC至凸轮角度θ3之间，十字头28的位置X_XH1的变化(上段)及液压室22的内部压力P_OR1的变化(下段)。图10的上段与下段的曲线是同步的。

图11中例示共用排出配管36的流量Q_L。图11的曲线图的横轴为凸轮角度θ，纵轴为流量Q_L。细的虚线表示流体室25的流量，粗的虚线表示流体室45的流量。

参考图7，旋转凸轮15形成为使得十字头28、48根据其凸轮角度θ而如图7的曲线图所示位移的形状。具体来说，如图10上段所示，十字头28以下凸的二次函数状从下止点BDC的凸轮角度θ1位移至θ1A。进而，十字头28以线性函数状(直线状)从凸轮角度θ1A位移至θ1B，以上凸的二次函数状从凸轮角度θ1B位移至θ2。进而，十字头28以下凸的二次函数状从凸轮角度θ2位移至θ3，以线性函数状从凸轮角度θ3位移至θ5。

十字头28以上凸的二次函数状从凸轮角度θ5位移至θ6，在凸轮角度θ6成为上止点TDC。之后变成后退过程，十字头28以如7所示的波形从凸轮角度θ6后退至到达下止点的θ1。

另外，十字头28、48相对于该凸轮角度θ的位移(行程)关系，在往复泵20、40的排出流量Q1、Q2的合计流量固定的条件(Q1+Q2＝Const.)下，可任意地设置。例如，除了图7所示的组合线性函数及二次函数以外，位移关系还能设置各种位移形态。此外，根据十字头28、48的位移，其速度(图8)也能具有各种波形。

十字头48与十字头28以180°的相位差位移。图7～图11中，凸轮角度θ1、θ2、θ3与θ4、θ5、θ6具有180°的相位差。(θ1+180°＝θ4、θ2+180°＝θ5、θ3+180°＝θ6)。此外，例如θ1＝0°、θ2＝30°、θ3＝60°。

根据上述十字头28、48的位移，如图8所示，十字头28、48的速度发生变化。另外，图8中记载了驱动电机11等速旋转下的十字头28、48的速度变化。

如图8上段所示，根据图10的θ1～θ2的位移轮廓，十字头28从凸轮角度θ1到θ2呈现梯形速度变化。即，从凸轮角度θ1到θ1A，根据下凸的二次函数状的位移，速度V_XH1的斜率呈正的线性函数状增加。进而，从凸轮角度θ1A到θ1B，根据线性函数状的位移，速度V_XH1的斜率变得固定。此外，从凸轮角度θ1B到θ2，根据上凸的二次函数状的位移，速度V_XH1的斜率呈负的线性函数状减小。

从V_XH1＝0的凸轮角度θ2到θ3，根据下凸的二次函数状的位移，速度V_XH1的斜率呈正的线性函数状增加。进而，从凸轮角度θ3到θ5，根据线性函数状的位移，速度V_XH1的斜率变得固定。进而，从凸轮角度θ5至到达上止点的θ6，根据上凸的二次函数状的位移，速度V_XH1的斜率呈负的线性函数状减小。

参考图9、图10，从凸轮角度θ1到θ2，液压室22的内部压力P_OR1上升。在凸轮角度θ2处，液压室22的内部压力P_OR1与管路压力P_L相等，排出阀33从闭合状态变成开放状态。相应地，流体室25的流体(液体)排出至共用排出配管36。

进而，在此之后，随着排出阀33的开放，液压室22的内部压力P_OR1与管路压力P_L相等的状态下，十字头28移动至到达上止点TDC的凸轮角度θ6。超过凸轮角度θ6后，随着十字头28的后退，排出阀33从开放状态切换成闭合状态，流体停止从流体室25排出至共用排出配管36。

另一方面，排出阀33从开放状态切换成闭合状态后，随着十字头28的后退，液压室22的内部压力P_OR1降低。进而，内部压力P_OR1变得与共用吸入配管35相等时，吸入阀31从闭合状态变成开放状态。随着十字头28的进一步后退，流体从共用吸入配管35被吸入流体室25内。十字头28变成到达下止点的凸轮角度θ1时，再次进入前进过程。

在排出阀33变成开放状态的凸轮角度θ2～θ6的区间内，从凸轮角度θ2到θ3为止，图7所示十字头28的位移(行程)呈下凸的二次函数状位移，相应地，如图11的细虚线所示，从流体室25向共用排出配管36排出的流体的流量呈线性函数状增加。

进而从凸轮角度θ2到θ5，随着十字头28的位移变成线性函数状，从流体室25排出至共用排出配管36的流体的流量变得固定。另外，凸轮角度θ3到θ5的区间内，仅往复泵20向共用排出配管36排出流体，变成单独排出过程。进而，从凸轮角度θ5到θ6，随着十字头28的位移(行程)呈上凸的二次函数状位移，从流体室25排出至共用排出配管36的流体的流量呈线性函数状减少。

与十字头28具有180°相位差的十字头48中，从凸轮角度θ5经过θ1到θ3的区间内，排出阀53变成开放状态。凸轮角度θ5到θ6，随着图7所示十字头48的位移(行程)呈下凸的二次函数状位移，如图11的粗虚线所示，从流体室45排出至共用排出配管36的流体的流量呈线性函数状增加。

进而从凸轮角度θ6经过θ1到θ2，随着十字头48的位移变成线性函数状，从流体室45排出至共用排出配管36的流体的流量变得固定。另外凸轮角度θ6到θ2的区间内，仅往复泵40向共用排出配管36排出流体，变成单独排出过程。进而，凸轮角度θ2到θ3，随着十字头48的位移(行程)呈上凸的二次函数状位移，从流体室45排出至共用排出配管36的流体的流量呈线性函数状减少。

在此，如图11所示，凸轮角度θ2到θ3的区间，既是流体室45的流量从固定状态减少的区间，同时也是流体室25的流量增加而达到固定状态的区间。同样地，凸轮角度θ5到θ6的区间，既是流体室25的流量从固定状态减少的区间，同时也是流体室45的流量增加而达到固定状态的区间。这些区间内，从流体室25、45两者向共用排出配管36供给流体。其流量Q_L与往复泵20单独向共用排出配管36排出流体的单独排出区间(θ3～θ5)及往复泵40单独向共用排出配管36排出流体的单独排出区间(θ6～θ2)内的流量Q1相等。结果，所有凸轮角度下均将共用排出配管36的流量维持为Q1，从而可无脉动地进行流体供给。

上述图7～图11的波形可以是根据共用排出配管36的管路压力P_L而规定的。即，预先在设计阶段设置既定管路压力P_L。进而，以凸轮角度θ2下液压室22的内部压力P_OR1达到管路压力P_L，且凸轮角度θ5下液压室42的内部压力P_OR2达到管路压力P_L的方式，预先规定旋转凸轮15的形状。

鉴于这种特性，可将液压室22的内部压力P_OR1达到管路压力P_L时对应的凸轮角度θ2，及液压室42的内部压力P_OR2达到管路压力P_L时对应的凸轮角度θ5，均分别称为排出过程开始点角度。

另外，换句话说，十字头28、48的下止点BDC到液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2的内部压力达到管路压力P_L的区间，可以视为将液压室22、42压缩的压缩过程。例如，从共用吸入配管35向流体室25、45吸入流体的过程中，流体室25、45及液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2下降到接近大气压。在压缩过程中，将流体室25、45及液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2升高到管路压力P_L，例如约40MPa。

如上所述，根据共用排出配管36的管路压力P_L而规定图7～图11的波形(及旋转凸轮15的形状)，因此若管路压力P_L偏离实现图7～图11的理想运转状态的前提压力(设计基准值)，则脉动不会消失，发生脉动。

例如图12中，表示实际的管路压力P_L变成比设计基准值P_L1低的P_L2时的波形。该示例中，液压室22的内部压力P_OR1在排出过程开始点角度即凸轮角度θ2之前已达到管路压力P_L2。结果，在流体室45的排出量固定的期间内，流体室25排出流体，发生超过固定流量Q1的脉动。此外，相位180°后的凸轮角度θ5、θ6也发生同样的脉动。

此外，图13中表示实际的管路压力P_L变成比设计基准值P_L1高的P_L3时的波形。该示例中，液压室22的内部压力P_OR1达到管路压力P_L3会出现在排出过程开始点角度即凸轮角度θ2之后。结果，在流体室45的排出量固定的期间之后的排出量逐渐减少的期间内，流体室25才开始排出流体，共用排出配管36的流量Q_L从固定流量Q1中断而发生脉动。此外，相位180°后的凸轮角度θ5、θ6也发生同样的脉动。

像这样，为了防止脉动产生，需要将管路压力P_L维持为设计基准值P_L1，但这样就难以在管路压力P_L不同的各种工序中应用无脉动泵。因此，本实施方式的无脉动泵100，通过执行以下说明的行程调整控制，即便管路压力P_L发生变更也能防止脉动产生。

＜行程调整控制＞

图14中例示本实施方式的无脉动泵100的行程调整控制的概要。上段表示十字头28的位置(行程)X_XH1相应于凸轮角度的变化。中段表示柱塞26的位置(行程)X_PG1相应于凸轮角度的变化。下段表示液压室22的内部压力P_OR1相应于凸轮角度的变化。另外，十字头48、柱塞46及液压室42的曲线相对于图14的各曲线具有180°的相位差(省略图示)。

如图14中段所示，柱塞26的行程可由行程调整机构80相对于十字头28进行调整。中段的曲线例示无效行程长度d＝0时的柱塞26的波形及无效行程长度d为最大值d_max时的柱塞26的波形。中段记载的Δθ是与无效行程长度d对应的旋转凸轮15的旋转角(游隙角)。

进而，图14的下段例示无效行程长度d＝0时的液压室22的压力P_OR1(d＝0)的波形及无效行程长度d为最大值d_max时的液压室22的压力P_OR1(d＝d_max)的波形。

例如，最大无效行程长度d_max是根据设置无脉动泵100的共用排出配管36的要求压力幅度(压力范围)而规定的。例如，以满足以下两个条件的方式规定最大无效行程长度d_max及旋转凸轮15的形状。

条件1：无效行程长度d＝0时的液压室22、42的压力P_OR1(d＝0)、P_OR2(d＝0)达到对共用排出配管36的最大要求压力P_Lmax的时间点与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。

条件2：最大无效行程长度d＝d_max时的液压室22、42的压力P_OR1(d＝d_max)、P_OR2(d＝d_max)达到对共用排出配管36的最小要求压力P_Lmin的时间点与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。因此，例如对共用排出配管36的最小要求压力P_Lmin越接近0[MPa]，则P_OR2(d＝d_max)的起点越接近排出过程开始点角度θ2、θ5。

本实施方式的行程调整控制中，例如对应管路压力P_L的降低，而增加柱塞26、46的游隙，即无效行程长度d，以减小压缩过程量。结果，液压室22、42的压力上升时点延迟。由此，液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2达到管路压力P_L2的时间点可与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。

图15中，例示行程调整控制部150a(图6)的行程调整控制的流程图。接收到无脉动泵100的启动指令，控制部160使驱动电机11等速旋转驱动。从旋转编码器130向泵室压力测量部152a及配管压力测量部151a发送旋转凸轮15的凸轮角度θ。

泵室压力测量部152a判断凸轮角度θ是否为排出过程开始点角度θ2(S10)。凸轮角度θ≠θ2时，泵室压力测量部152a继续监视凸轮角度θ(S12)。凸轮角度θ＝θ2时，泵室压力测量部152a从内部压力传感器64获取凸轮角度θ＝θ2时的液压室22的压力P_OR1(S14)。

接着，配管压力测量部151a从管路压力传感器63接收管路压力P_L(配管压力)，并判断凸轮角度θ是否为单独排出过程(θ3～θ5、θ6～θ2)内的既定凸轮角度θ7(θ3≦θ7≦θ5)(S16)。可以设为θ7＝350°。

凸轮角度θ≠θ7时，配管压力测量部151a继续监视凸轮角度θ(S18)。凸轮角度θ＝θ7时，配管压力测量部151a从管路压力传感器63获取凸轮角度θ＝θ7时的管路压力P_L(S20)。另外，如上所述，当排出阀33开放时，流体室25、液压室22、共用排出配管36均为相等压力。因此，可将此时的内部压力传感器64的检测值P_OR1作为管路压力P_L。同样地，可将排出阀53开放时的内部压力传感器65的检测值P_OR2作为管路压力P_L。

压力比较部153a从泵室压力测量部152a获取排出过程开始点角度θ2下的液压室22的内部压力P_OR1，从配管压力测量部151a获取单独排出过程中的管路压力P_L，并比较两者(S22)。具体来说，求出两者的差值的绝对值，并判断其绝对值是否超过既定阈值D。阈值D表示使用无脉动泵100的工序中的脉动容许极限，可以根据客户要求等任意设置。

若|P_OR1-P_L|小于等于阈值D，则压力比较部153a将0作为差值发送至柱塞调整部154a。另一方面，若|P_OR1-P_L|＞D，则压力比较部153a将差值ΔP＝P_OR1-P_L发送至柱塞调整部154a。

柱塞调整部154a根据差值调整有效行程长度。首先，判断差值ΔP的正负(S24)。差值为负，即P_OR1＜P_L时，排出过程开始点角度θ2的液压室22的内部压力P_OR1低于单独排出过程中的管路压力P_L(图13的图案)。这种情况下，增加(延长)有效行程长度，换句话说减小无效行程长度d(缩小自由往复运动的幅度)，使压缩过程的开始时间点前移。

此外，随着上述前移使有效行程长度的增加幅度是根据差值的绝对值确定的。例如，柱塞调整部154a内存储相对于任意行程有效长度的液压室22的内部压力P_OR1的波形，基于上述差值ΔP规定行程有效长度的增加幅度Δd，即止动件82的进退幅度。进而，柱塞调整部154a基于内螺纹28c及外螺纹82d的螺距、蜗杆121及蜗轮122的齿轮比等，生成对调整电机120(及止动件82)的后退指令(游隙减少指令)，并将其发送至调整电机120(S28)。后退指令也可以是脉冲信号。通过调整电机120的后退驱动，止动件82后退而使无效行程长度d减少。

同样地，差值ΔP为正，即P_OR1＞P_L时，排出过程开始点角度θ2下的液压室22的内部压力P_OR1超过单独排出过程中的管路压力P_L(图12的图案)。这种情况下，减少(短縮)有效行程长度，换句话说增加无效行程长度d(增大自由往复运动幅度)，从而延迟压缩过程的开始时间点。此外，伴随上述延迟，有效行程长度的减少幅度是根据差值的绝对值|ΔP|而规定的。柱塞调整部154a生成对调整电机120(及止动件82)的前进指令(游隙增加指令)，并将其发送至调整电机120(S26)。前进指令可以为脉冲信号。通过调整电机120的前进驱动，止动件82前进而增加无效行程长度d。

输出前进指令(游隙增加指令)/后退指令(游隙减少指令)后，控制部160判断是否已输出对无脉动泵100的停止指令(S30)。如果已输出停止指令则结束本流程，未输出停止指令则返回到步骤S10。

另外，随着无效行程长度d(游隙幅度)的变化，柱塞26的上止点位置及下止点位置发生变动。例如，无效行程长度d＝0时的柱塞26的下止点位置比最大无效行程长度d_max时的柱塞26的下止点位置更靠近驱动机构250。相应地，在下止点，进入液压室22内部的柱塞26的体积在无效行程长度d＝0时，相对少于最大无效行程长度d_max时。为了对此进行补偿，隔膜23向液压室22侧凹进，液压室22与流体室25的压力相等。

上述示例中，说明了行程调整控制部150a的控制流程，行程调整控制部150b也执行相同的控制流程。具体来说，在步骤S10中，排出过程开始点角度从θ2换成θ5，步骤S14、S22、S24中将液压室的内部压力P_OR1换成P_OR2。同样地，步骤S16中对单独排出过程的角度θ7增加相位差180°。

如以上说明所示，本实施方式的无脉动泵100，以将液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2达到单独排出过程中的既定角度θ7的管路压力P_L的时间点，作为排出过程开始点角度θ2、θ5，调整有效行程长度。由此，与基于脉动波形调整有效行程长度的情况相比，可更高精度地抑制脉动。

＜本实施方式的另一示例的无脉动泵＞

图16例示本实施方式的另一示例的无脉动泵100。与图1相同的符号的构成基本上具有相同相同结构，因此适当地省略说明。

图16的示例中，行程调整机构80被移除，十字头28、48与柱塞26、46直接连接。因此，理论上不会产生无效行程长度，十字头28的行程＝柱塞26的行程。

此外，在液压室22、42内设置液压调整机构320、340(内部压力调整机构)。如后文所述，液压调整机构320、340可调整泵室220、240的内部压力。即，液压调整机构320、340可调整液压室22、42的内部压力上升的时点。具体来说，如后文所述，以液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2达到单独排出过程中的既定角度θ7下的管路压力P_L的时间点，作为排出过程开始点角度θ2、θ5，调整液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2。因调整内部压力上升的时点，液压调整机构320、340也可称为压缩量调整机构。

另外，图示关系中，图16中液压调整机构320、340安装在往复泵20、40侧面，但并不限定于该形态。例如，液压调整机构320、340也能安装在往复泵20、40的上方。由此，往复泵20、40内的空气容易进入液压调整机构320、340，并且可与液压调整机构320、340并行地设置未图示的放气机构。基于此，图17中表示将液压调整机构320、340安装在往复泵20、40上方的示例。

图17例示液压调整机构320的侧面剖视图。液压调整机构320包括适配器3214、活塞3216、螺旋弹簧3218、螺杆3222、联轴器3224、驱动轴3232、减速器3212及调整电机3220。

另外，往复泵40侧的液压调整机构340也具备与液压调整机构320相同的结构。具体来说，下述说明中，可以将各构成的符号的百位的“2”换成“4”，来说明往复泵40侧的液压调整机构340的结构。

液压调整机构320安装在液压室壳体3236的上方，该液压室壳体3236是划分液压室22的构件。具体来说，液压室壳体3236的上方呈剖面U字形状，形成有在上下方向(Z轴方向)穿孔的安装孔3236a，用于容纳适配器3214、活塞3216、螺杆3222等。进而，此安装孔3236a的底部形成有与液压室22连通的开口3236b。

适配器3214是剖面U字形状的盖构件，固定在液压室壳体3236的安装孔3236a内。可以在适配器3214的外周面切出外螺纹，在安装孔3236a的内周面切出内螺纹，通过拧紧两个螺纹，而将适配器3214固定在安装孔3236a内。

在适配器3214的下端部(底部)，沿着上下方向贯通有与液压室壳体3236的开口3236b连通的开口3214a。即，液压室22内的油可流入到适配器3214内。

适配器3214的内侧底部容纳活塞3216。活塞3216例如为剖面U字形状，其内部插入螺旋弹簧3218。活塞3216被液压室22流入的油上推。为了确保活塞3216与适配器3214的密封性，也可以在活塞的外周面与适配器3214的内周面之间夹有O型环等密封构件。

螺旋弹簧3218的下端抵接活塞3216的内侧底面，上端抵接螺杆3222的下端面3222a。油从液压室22流入到适配器3214内时，利用螺旋弹簧3218的弹力将活塞3216向下推动，防止油进入适配器3214的开口3214a的上方。另一方面，液压室22的内部压力P_OR1增加，大于等于螺旋弹簧3218的弹性压力时，螺旋弹簧3218收缩且活塞3216后退(上升)。如后文所述，通过改变该活塞3216的移动幅度，即行程长度d，而调整液压室22的内部压力(内部压力上升时点)。

螺杆3222大体为圆柱形状，容纳在适配器3214内。在适配器3214的外周面切出外螺纹3222b，与适配器3214的内周面形成的内螺纹3214b螺合。通过外螺纹3222b与内螺纹3214b的螺合，螺杆3222旋转时，该螺杆3222相对于适配器3214在上下方向进退。根据该上下方向的进退而调整活塞3216的行程长度d。

旋转驱动力从调整电机3220传递至螺杆3222。具体来说，旋转驱动力从调整电机3220经由减速器3212、驱动轴3232、键3230、联轴器3224及键3226传递至螺杆3222。另外，调整电机3220可以采用变频电机。

驱动轴3232设置在减速器3212的下端，与螺杆3222同轴配置。驱动轴3232的下端与螺杆3222之间可以设置止动件3228。止动件3228用于限定螺杆3222的最大上升点，抵接于上升的螺杆3222的上端。

驱动轴3232经由键3230而连接于联轴器3224。联轴器3224是设置在驱动轴3232及螺杆3222外周的圆筒形状的构件，与驱动轴3232一起旋转。

联轴器3224的内周面形成有沿上下方向切开的键槽3224a。键3226可在该键槽3224a内滑动。键3226固定于螺杆3222，朝径向外侧突出，且突出部分可滑动地嵌入键槽3224a。

因此，螺杆3222可相对于联轴器3224而在上下方向相对移动，根据键槽3224a及键3226的嵌合关系，与联轴器3224一起沿旋转方向旋转。

参考图16、图17，随着十字头28及柱塞26的前进，液压室22的内部压力P_OR1上升。随着内部压力P_OR1的上升，液压调整机构320的活塞3216的下表面(前面)承受的压力(内部压力)增加。该内部压力超过螺旋弹簧3218的弹性压力时螺旋弹簧3218收缩，活塞3216上升。该过程中行程长度d缩小。

进而，行程长度d变成0，活塞3216的上端面3216a抵接于螺杆3222的下端面3222a时，活塞3216停止上升，液压室22的内部压力P_OR1继续上升。

十字头28到达上止点后，十字头28后退，液压室22的内部压力P_OR1下降。该过程中螺旋弹簧3218向下推动活塞3216。通过该施压，活塞3216的下端面3216b抵接于适配器3214内侧的底面3214c。由此，确保行程长度d。当十字头28到达下止点，即最远离泵室220的位置后，十字头28再次前进。

图18例示执行本实施方式的泵室内部压力调整控制的控制部160的功能块。不同于图6，代替行程调整控制部150a、150b，而设置泵室内部压力调整控制部350a、350b。此外，代替柱塞调整部154a、154b，而设置活塞调整部155a、155b。

＜泵室内部压力调整控制＞

图19中例示本实施方式的无脉动泵100的泵室内部压力调整控制的概要。以下，说明泵室内部压力调整控制部350a的控制内容。图19上段表示十字头28的位置(行程)X_XH1相应于凸轮角度的变化。下段表示液压室22的内部压力P_OR1相应于凸轮角度的变化。另外，十字头48、柱塞46及液压室42的曲线相对于图19的各曲线具有180°的相位差(省略图示)。

参考图19下段，例示活塞3216的行程长度d＝0时的液压室22的压力P_OR1(d＝0)的波形及活塞3216的行程长度d为最大值d_max时的液压室22的压力P_OR1(d＝d_max)的波形。

例如，最大行程长度d_max是根据对设置无脉动泵100的共用排出配管36的要求压力幅度(压力范围)而规定的。例如，以满足以下两个条件的方式规定最大行程长度d_max及旋转凸轮15的形状。

条件1：行程长度d＝0时的液压室22、42的压力P_OR1(d＝0)、P_OR2(d＝0)达到对共用排出配管36的最大要求压力P_Lmax的时间点与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。

条件2：最大行程长度d＝d_max时的液压室22、42的压力P_OR1(d＝d_max)、P_OR2(d＝d_max)达到对共用排出配管36的最小要求压力P_Lmin的时间点与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。

本实施方式的泵室内部压力调整控制中，可以对应管路压力P_L的降低，而增加活塞3216的行程长度d，减少压缩过程量。结果，液压室22、42的压力上升时点延迟。由此，液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2达到管路压力P_L2的时间点可与排出过程开始点角度θ2、θ5一致。

控制部160对泵室内部压力调整控制的流程图与行程调整控制中表示的图15相同。但，在步骤S26、S28中，活塞调整部155a、155b分别向调整电机3220、3420输出前进指令(游隙增加指令)及后退指令(游隙减少指令)。

具体来说，活塞调整部155a根据差值来调整活塞3216的行程长度d。首先，在步骤S24中判断差值ΔP的正负，差值为负，即P_OR1＜P_L时，排出过程开始点角度θ2下的液压室22的内部压力P_OR1低于单独排出过程中的管路压力P_L。这种情况下，减少行程长度d(缩小自由往复运动幅度)，使压缩过程的开始时间点前移。

此外，随着上述前移，行程长度的增加幅度根据差值的绝对值而规定。例如活塞调整部155a存储相对于任意行程长度的液压室22的内部压力P_OR1的波形，基于上述差值ΔP规定行程长度的增加幅度Δd，即螺杆3222的进退幅度。进而，活塞调整部155a基于内螺纹3214b及外螺纹3222b的螺距、减速器3212的减速比等，生成对调整电机3220(及螺杆3222)的后退指令(游隙减少指令)，并将其发送至调整电机3220(S28)。通过调整电机3220的后退驱动，使螺杆3222后退以减少行程长度d。

同样地，差值ΔP为正、即P_OR1＞P_L时，排出过程开始点角度θ2下的液压室22的内部压力P_OR1超过单独排出过程中的管路压力P_L。这种情况下，增加行程长度d(增加自由往复运动幅度)，延迟压缩过程的开始时间点。此外，随着上述延迟，行程长度的减少幅度根据差值的绝对值|ΔP|而定。活塞调整部155a生成对调整电机3220(及螺杆3222)的前进指令(游隙增加指令)，并将其发送至调整电机3220(S26)。前进指令例如也可以是脉冲信号。通过调整电机3220的前进驱动，使螺杆3222前进以增加行程长度d。

另外，上述说明了泵室内部压力调整控制部350a的控制流程，泵室内部压力调整控制部350b也执行相同的控制流程。具体来说，在步骤S10中将排出过程开始点角度θ2换成θ5，在步骤S14、S22、S24中将液压室的内部压力P_OR1换成P_OR2。同样地，在步骤S16中对单独排出过程的角度θ7加上相位差180°。

如以上说明所示，本实施方式的无脉动泵100，以液压室22、42的内部压力P_OR1、P_OR2达到单独排出过程中的既定角度θ7下的管路压力P_L的时间点，作为排出过程开始点角度θ2、θ5，调整活塞3216的行程长度d。由此，与基于脉动波形调整行程长度的情况相比，能够更高精度地抑制脉动。

附图标记说明

11驱动电机；15旋转凸轮；16凸轮机构；20、40往复泵；22、42液压室；23、43隔膜；25、45流体室；26、46柱塞；28、48十字头；31、51吸入阀；33、53排出阀；35共用吸入配管；36共用排出配管；63管路压力传感器；64、65内部压力传感器；80行程调整机构；82止动件；83加强构件；84螺旋弹簧；100无脉动泵；120、140、3220、3420调整电机；121、141蜗杆；122、142蜗轮；130旋转编码器；150a、150b行程调整控制部；151a、151b配管压力测量部；152a、152b泵室压力测量部；153a、153b压力比较部；154a、154b柱塞调整部；155a、155b活塞调整部；160控制部；220、240泵室；250驱动机构；320、340液压调整机构；3216、3416活塞；350a、350b泵室内部压力调整控制部。

Claims (6)

1.一种无脉动泵，其包括驱动机构、多个往复泵、行程调整机构及控制所述行程调整机构的驱动的控制部；

所述驱动机构，包括将驱动电机的旋转运动转换成往复运动的凸轮机构，以及通过所述凸轮机构以既定相位差往复运动的多个十字头；

所述往复泵，包括连接于所述十字头并随着该十字头的往复运动而往复运动的柱塞、随着所述柱塞的往复运动而内部压力发生变化的泵室、连接共用吸入配管与所述泵室并以所述泵室侧为背压侧的吸入阀，以及连接所述泵室与共用排出配管并以所述共用排出配管侧为背压侧的排出阀；所述泵室，包括插入有所述柱塞的一部分的液压室及经由隔膜而与所述液压室隔开的流体室；

所述行程调整机构，用于调整所述十字头使所述柱塞往复运动的有效行程长度；

在各所述往复泵设置有测定所述液压室的内部压力的内部压力传感器；

所述控制部，从既定往复泵内设置的所述内部压力传感器获取开始点角度内部压力；该开始点角度内部压力，是该既定往复泵的排出过程开始点的液压室内部压力；该往复泵的排出过程开始点，由该既定往复泵对应的凸轮机构的凸轮角度所确定；

所述控制部，并从一台往复泵内设置的所述内部压力传感器获取单独排出时内部压力；该单独排出时内部压力，是在多个往复泵之中以及除所述既定往复泵外，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，该台往复泵的液压室的内部压力；并

导致所述行程调整机构，基于获取的开始点角度内部压力与获取的单独排出时内部压力之间的压力差，调整所述十字头使该既定往复泵的柱塞往复运动的有效行程长度，使该既定往复泵的液压室的内部压力与单独排出时内部压力相等的时间点处在所述排出过程开始点角度。

2.根据权利要求1所述的无脉动泵，其中，

所述行程调整机构，以能沿着所述十字头的往复运动方向而自由往复运动的方式，将所述柱塞连接于所述十字头；

通过调整所述自由往复运动的幅度，来调整所述十字头的有效行程长度。

3.根据权利要求2所述的无脉动泵，其中，

所述行程调整机构，包括规定所述柱塞的自由往复运动幅度的止动件，以及使所述止动件沿着所述十字头的往复运动方向进退的调整电机；

所述控制部，基于所述开始点角度内部压力与单独排出时内部压力的压力差，规定所述调整电机的止动件的进退幅度。

4.一种无脉动泵，包括驱动机构、多个往复泵及控制部，

所述驱动机构，包括将驱动电机的旋转运动转换成往复运动的凸轮机构，以及通过所述凸轮机构以既定相位差往复运动的多个十字头；

所述往复泵，包括连接于所述十字头并随着该十字头的往复运动而往复运动的柱塞、随着所述柱塞的往复运动而内部压力发生变化的泵室、连接共用吸入配管与所述泵室并以所述泵室侧为背压侧的吸入阀、连接所述泵室与共用排出配管并以所述共用排出配管侧为背压侧的排出阀，以及可调整所述泵室的液压室的内部压力的内部压力调整机构；所述泵室，包括插入有所述柱塞的一部分的液压室及经由隔膜而与所述液压室隔开的流体室；

各所述往复泵设置有测定所述液压室的内部压力的内部压力传感器；

所述控制部控制所述内部压力调整机构；

所述控制部，从既定往复泵内设置的所述内部压力传感器获取开始点角度内部压力；该开始点角度内部压力，是该既定往复泵的排出过程开始点的液压室内部压力；该往复泵的排出过程开始点，由该既定往复泵对应的凸轮机构的凸轮角度所确定；

所述控制部，并从一台往复泵内设置的所述内部压力传感器获取单独排出时内部压力；该单独排出时内部压力，是在多个往复泵之中以及除所述既定往复泵外，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，该台往复泵的液压室的内部压力；并

导致所述内部压力调整机构，基于内部压力传感器获取的开始点角度内部压力与获取的单独排出时内部压力之间的压力差，调整该既定往复泵的液压室的内部压力，使该既定往复泵的液压室的内部压力与单独排出时内部压力相等的时间点处在所述排出过程开始点角度。

5.一种无脉动泵的控制方法，该无脉动泵包括驱动机构、多个往复泵及行程调整机构；

所述驱动机构，包括将驱动电机的旋转运动转换成往复运动的凸轮机构，以及通过所述凸轮机构以既定相位差往复运动的多个十字头；

所述往复泵，包括连接于所述十字头并随着该十字头的往复运动而往复运动的柱塞、随着所述柱塞的往复运动而内部压力发生变化的泵室、连接共用吸入配管与所述泵室并以所述泵室侧为背压侧的吸入阀，以及连接所述泵室与共用排出配管并以所述共用排出配管侧为背压侧的排出阀；所述泵室，包括插入有所述柱塞的一部分的液压室及经由隔膜而与所述液压室隔开的流体室；

所述行程调整机构，用于调整所述十字头使所述柱塞往复运动的有效行程长度；

该控制方法，在各所述往复泵设置有测定所述液压室的内部压力的内部压力传感器；

从既定往复泵内设置的所述内部压力传感器获取开始点角度内部压力；该开始点角度内部压力，是该既定往复泵的排出过程开始点的液压室内部压力；该既定往复泵的排出过程开始点，由该既定往复泵对应的凸轮机构的凸轮角度所确定；

并从一台往复泵内设置的所述内部压力传感器获取单独排出时内部压力；该单独排出时内部压力，是在多个往复泵之中以及除所述既定往复泵外，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，该台往复泵的液压室的内部压力；

基于内部压力传感器获取的开始点角度内部压力与单独排出时内部压力之间的压力差，调整所述十字头使该既定往复泵的柱塞往复运动的有效行程长度，使该既定往复泵的液压室的内部压力与单独排出时内部压力相等的时间点处在所述排出过程开始点角度。

6.一种无脉动泵的控制方法，该无脉动泵包括驱动机构及多个往复泵；

所述驱动机构，包括将驱动电机的旋转运动转换成往复运动的凸轮机构，以及通过所述凸轮机构以既定相位差往复运动的多个十字头；

所述往复泵，包括连接于所述十字头并随着该十字头的往复运动而往复运动的柱塞、随着所述柱塞的往复运动而内部压力发生变化的泵室、连接共用吸入配管与所述泵室并以所述泵室侧为背压侧的吸入阀、连接所述泵室与共用排出配管并以所述共用排出配管侧为背压侧的排出阀，以及可调整所述泵室的液压室的内部压力的内部压力调整机构；所述泵室，包括插入有所述柱塞的一部分的液压室及经由隔膜而与所述液压室隔开的流体室；

该控制方法，各所述往复泵设置有测定所述液压室的内部压力的内部压力传感器；

从既定往复泵内设置的所述内部压力传感器获取开始点角度内部压力；该开始点角度内部压力，是该既定往复泵的排出过程开始点的液压室内部压力；该既定往复泵的排出过程开始点，由该既定往复泵对应的凸轮机构的凸轮角度所确定；

并从一台往复泵内设置的所述内部压力传感器获取单独排出时内部压力；该单独排出时内部压力，是在多个往复泵之中以及除所述既定往复泵外，仅一台往复泵向共用排出配管排出流体时，该台往复泵的液压室的内部压力；

所述内部压力调整机构，基于内部压力传感器获取的开始点角度内部压力与单独排出时内部压力之间的压力差，调整该既定往复泵的液压室的内部压力，使该既定往复泵的液压室的内部压力与单独排出时内部压力相等的时间点处在所述排出过程开始点角度。

Images