CN1204384A - 有至少两个驱动缸的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有至少两个驱动缸的设备,在驱动缸内各装有一个带前活塞杆可运动的第一活塞,这些第一活塞互相耦合,第一活塞有一后活塞杆,此后活塞杆与至少一个偏心控制机构连接。本发明规定,偏心机构是一个非圆形的镜象对称的成型盘。这就可以使设备获得几乎任意形状的特征线。此设备例如可使用于泵内。

Description

有至少两个驱动缸的设备

本发明涉及一种有至少两个驱动缸的设备，在每个驱动缸内装有一个有前活塞杆的可运动的第一活塞，这些第一活塞互相耦合，第一活塞有一后活塞杆，以及，此后活塞杆与至少一个偏心控制机构连接。

在许多技术领域需要这种设备，用于在两个或多个缸活塞之间获得均匀传力的往复运动。

例如在公司Putzmeister-Werk Maschinenfabrik GmbH(D-72631Aichtal)的商品说明书“Dickstoffpumpen der Baureihe KOS”中所述，按前言所述的设备应用于含粗粒的泥浆泵例如混凝土泵。在这些泵中，驱动缸的活塞杆与输送缸的活塞相连，输送缸用于输送泥浆。通过摇台油(Schaukeloel)互相耦合的第一活塞的操纵通过液压驱动装置进行。使用液压驱动装置有利于通过长的活塞行程改善阀的运动学，这种容积泵运动学可设计为能够使脉动轻微地输送，以及不要求将此液压系统与泵构成一个构件，而是可以“遥控”地使用。但通常由高压泵、复杂的电气液压线路、以及冷却器、过滤器和管路组成的液压系统是相当昂贵的。

DE-A-3446107中介绍了两个至少通过液柱连接的活塞，它们可有不同的直径以达到传力的目的。

由依据它构成本发明前序部分的JP61-49177A已知一种有多个驱动缸的设备，在每一个驱动缸内可运动地装有一个带前活塞杆的第一活塞，以及这些第一活塞通过管道互相耦合。此外在那里还规定，第一活塞各有一后活塞杆，后者与一控制偏心轮连接。三个并排的控制偏心轮装在一根轴上，这就需要一个压力源用来补偿脉动。此外在此设备中通过控制偏心轮的机械设计确定速度变化曲线而且不能调整。

本发明的目的是改进按前序所述的设备，其中能方便地改变特性线并因而能适应于具体的要求。尤其是，采用此设备还应能获得非正弦形的特性线。

按本发明为达到此目的是通过，将偏心的控制机构设计为一非圆形的镜象对称的成型盘。

具有形式上为成型盘的偏心控制机构的驱动缸活塞的操纵意味着是用一种价廉物美、工作可靠和维护工作量小的操纵替代借助于液压系统的操纵。此外，与传统的控制偏心轮相比，成型盘可以改变特性线，这一点例如在泵中使用此设备时是有优点的。通过改变成型盘的形状实际上可以获得任意的特性线。通过使用造成非正弦特性线的成型盘，例如泵的效率明显提高，并且可以获得恒定的输送速度和阀的快速开、闭速度。

本发明另一项优点在于，不需要压力补偿或活塞的持续加压。

本发明的一项设计规定，成型盘大体设计为心形。

按本发明规定，随着加速度角的逐渐减小，表示心形特征的凹口便越发明显。

此外，合乎目的的是，至少设两个装在一根或多根轴上的成型盘。

有利的是成型盘是可更换的。

本发明的一项设计规定，第一活塞通过装在驱动缸之间的管道并借助于一种装在第一活塞之间的区域内的基本上不可压缩的液体液压耦合。

按本发明可以规定，取代具有前和后活塞杆的第一活塞，各有一个带前活塞杆的第一活塞及一个与之耦合的带后活塞杆的第二活塞。

此外可以规定，分别在一个驱动缸内装第一活塞，在第二个缸内装第二活塞，以及两个缸有不同的直径。

通过使这两个缸直径不同得到一个传动比，有了这一传动比便例如有可能可以通过一个小的偏心轮行程工作。

合乎目的的做法可以是第一活塞与第二活塞机械连接。

这样做也是有利的，即，第一活塞与第二活塞通过一根装在驱动缸和第二缸之间的第二管道及借助于一种装在第一和第二活塞之间区域内的基本上不可压缩的液体液压耦合。

按本发明规定，不可压缩的液体是一种摇台油(Schaukeloel)。

第一和第二管道用柔性材料制造属于本发明的范畴。

在空间位置狭窄时这一措施是有利的。

最后按本发明规定此设备应用于驱动具有至少两个缸的容积式泵。

下面借助于附图作为范例说明本发明的设计。

其中：

图1a和1b按本发明具有两个装在一根轴上的成型盘的设备的两个视图；

图2按图1a和1b所示设备的透视图；

图3a和3b按本发明具有两个装在一根轴上的成型盘并各有一个第一和一个第二缸的设备的两个视图；

图4按图3a和3b所示设备的透视图；

图5a和5b按本发明设备的两个视图，其中活塞杆的操纵通过一个成型盘进行；

图6按图5a和5b所示设备的透视图；

图7a和7b成型盘和所属的v-4特性线，其中加速度角为10°；

图8a和8b成型盘和所属的v-4特性线，其中加速度角为20°；

图9a和9b成型盘和所属的v-4特性线，其中加速度角为30°；

图10a和10b成型盘和所属的v-4特性线，其中加速度角为60°；

在图1a和1b所示的可用于所有例如具有两个输送缸1的活塞泵中的设备中，在一根轴8上错开180°地装有两个成型盘9。每个成型盘9操纵一根后活塞杆12，后者分别与在一个驱动缸4内运动的活塞6连接。活塞6还各有一根前活塞杆5，它们又分别与在一个输送缸1内运动的活塞2连接。两个活塞6互相耦合，在图示的实施例中这一耦合通过装在驱动缸4之间的管道3和借助于一种装在两个活塞6之间区域内的基本上不可压缩的液体来实现，这种液体是所谓的摇台油。采用任意形状的成型盘9，与曲轴传动不同，还可以使活塞6和2进行非正弦形运动。成型盘9的驱动可以任何方式进行，例如通过一电动机。

此设备的工作方式如下：

一个成型盘9通过一根活塞杆12使一个活塞6在其中一个驱动缸4内运动。与此同时摇台油从这一个驱动缸4经管道3被排入另一个驱动缸4。因此装在这一个驱动缸内的活塞6和活塞杆12朝驱动缸4的上端方向运动。于是在相应的输送缸1中活塞2同样朝上端方向运动并在此输送缸1内实施抽吸过程。接着进行反向运动并将吸入的输送流体被活塞2从缸1中压出，在此期间在另一个输送缸1内实施抽吸过程。

泵的工作过程的控制通过图中未表示的吸入阀和压出阀实现。

图3a、3b和4表示了本发明另一种实施例，它与上面所述的主要差别在于，取代了一个具有前和后活塞杆5、12的活塞6，有两个互相耦合的活塞6、11，其中，带前活塞杆5的第一活塞6装在驱动缸4内，带后活塞杆12的第二活塞11装在第二缸10内。驱动缸4和第二缸10通过可设计为柔性的第二管道7互相连接。

第二缸10和驱动缸4有不同的直径，在图示的举例中，第二缸10的直径大于驱动缸4。通过直径的这一差别使活塞杆5、12的运动产生一“传动比”。在本例中，直径大的第二缸10可以使活塞11的行程较小并因而可使成型盘9有较小的偏心率。

在图5a、5b和6表示的方案中，第二缸10并因而活塞11的后活塞杆12布置成只用唯一的一个成型盘9便足以控制两根活塞杆12。

由图7a至10b可见按本发明成型盘9的非圆形镜象对称的形状以及成型盘9的形状对v-4特性线的影响。在这里所选择的心形越明显(图7a中表示了最明显的心形)，也就是凹口13越深，加速度角越小。在小加速度角的情况下在只使用一个成型盘9时输送速度已经在一个相当大的范围内保持不变。

根据这些知识便可以目标准确地选择具体需要的特性线，并通过更换成型盘9使设备适应于实际情况。

成型盘9例如可用CNC机床加工，从而几乎可以制成任意的形状。

Claims (13)

1．有至少两个驱动缸的设备，在驱动缸内各可运动地装有一个有前活塞杆的第一活塞，这些第一活塞互相耦合，第一活塞(6)有一后活塞杆(12)，后活塞杆(12)与至少一个偏心控制机构(9)连接，其特征为：偏心控制机构(9)是非圆形的镜象对称的成型盘(9)。

2．按照权利要求1所述的设备，其特征为：成型盘(9)设计为大体成心形。

3．按照权利要求2所述的设备，其特征为：随着加速度角的减小，作为心形特征的凹口(13)越来越明显。

4．按照权利要求1所述的设备，其特征为：至少设两个装在一根或多根轴(8)上的成型盘(9)。

5．按照权利要求1所述的设备，其特征为：成型盘(9)是可更换的。

6．按照权利要求1所述的设备，其特征为：第一活塞通过装在驱动缸(4)之间的管道(3)并借助于一种装在第一活塞(6)之间的区域内的基本上不可压缩的液体液压耦合。

7．按照权利要求1所述的设备，其特征为：取代具有前和后活塞杆(5、12)的第一活塞(6)，各有一个带前活塞杆(5)的第一活塞(6)及一个与之耦合的带后活塞杆(12)的第二活塞(11)。

8．按照权利要求7所述的设备，其特征为：分别在一个驱动缸(4)内装第一活塞(6)，在第二个缸(10)内装第二活塞(11)，以及两个缸(4、10)有不同的直径。

9．按照权利要求7所述的设备，其特征为：第一活塞(6)与第二活塞(11)机械连接。

10．按照权利要求7所述的设备，其特征为：第一活塞(6)与第二活塞(11)通过一根装在驱动缸(4)和第二缸(10)之间的第二管道(7)及借助于一种装在第一与第二活塞(6、11)之间区域内的基本上不可压缩的液体液压耦合。

11．按照权利要求6或权利要求10所述的设备，其特征为：不可压缩的液体是一种摇台油。

12．按照权利要求6或权利要求10所述的设备，其特征为：第一和第二管道(3、7)用柔性材料制造。

13．按照权利要求1至12所述设备应用于驱动有至少两个缸(1)的容积式泵。

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