CS233873B1 - Regulační pístové čerpadlo - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je dosažení pracovní charakteristiky s plochým průběhem výtlačného tlaku u čerpadla obsahujícího alespoň dva pracovní prostory s fázově posunutými pracovními písty a stejný počet pomocných válců, v kterých je uložena pohyblivá těsnicí přepážka, kde každý pracovní prostor je hydraulicky propojen s pomocným válcem před jeho těsnicí přepážkou. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že pomocné válce (9) jsou za jejich těsnicími přepážkami (13) navzájem pneumaticky propojeny.

Description

Vynález se týká regulačního pístového čerpadla, zejména pro použití v dolech.

Je známo řešení regulačního pístového čerpadla, jehož pracovní prostor je hydraulicky propojen s pomocným válcem, v němž je uložena těsnící přepážka odpružená objemem plynu uzavřeného v pomocném válci za touto těsnící přepážkou. Nevýhodou tohoto řešení je, že jím nelze dosáhnout bez neúměrného zvětšení objemu pružícího plynu charakteristiky s konstantním výtlačným tlakem, jak se požaduje například v dolech.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje v podstatě vynález, kterým je regulační pístové čerpadlo, zejímána pro použití v dolech, opatřené alespoň dvěma pracovními prostory s fázově posunutými pracovními písty a ze stejného počtu pomocných válců, v nichž je uložena pohyblivá těsnicí přepážka, kde každý pracovní prostor je hydraulicky propojen s pomocným válcem před jeho těsnicí přepážkou, a jeho podstata spočívá v tom, že pomocné válce jsou za svými těsnícími přepážkami navzájem pneumaticky propojeny.

Vyššího účinku vynálezu se dosahuje charakteristikou čerpadla s prakticky konstantním výtlačným tlakem.

Příklad konkrétního provedeni vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, představujících na obr. 1 nárysný řez jedním z válců čerpadla s uplatněným vynálezem, na obr. 2 totéž zjednodušeně, na obr. 3 bokorysný řez čerpadlem z obr. 2 a na obr. 4 charakteristiku čerpadla z obr. 1 až 3.

čerpadlo podle vynálezu sestává z tělesa 1, v němž jsou z boční strany uložena dvě vodicí pouzdra 2 s pracovními písty 2 zasahujícími svými Činnými konci do pracovních prostorů X upravených v tělese 1. Protilehle každému pracovními pístu 2 3^{e v} pracovním prostoru £ umístěn sací ventil £ a v jeho spodní části výtlačný ventil 6. K sacímu ventilu 2 3^{e v} tělese 1 upraven sací kanál 2

233 873

- 2 a pod. výtlačným ventilem 6 je upraven výtlačný kanál 8· V horní části pracovního prostoru £ je v tělese 1 upraven pomocný válec jehož vnější konec je uzavřen vnějším víkem 10 a vnitřní konec je opatřen pevnou přepážkou 11 s přepouštěcím otvorem 12. V pomocném válci je na jeho pevné přepážce 11 uložena pohyblivá těsnící přepážka 13 upravená například, ve tvaru pístu utěsněného a mazaného vrstvou 14 oleje. Nad. vrstvou 14 oleje je ve vnějším víku 10 pomocného válce 2 upravena dutina 15 vyplněná určitým objemem V0 plynu o tlaku pO. Víko 10 je společné pro oba pomocné válce £ a příslušné dutiny 15 jsou navzájem propojeny propojovacím kanálem 16 upraveným v tomto víku 10.

Před zahájením čerpání se sací kanál 7 zaplní dopravovanou kapalinou. Při sacím zdvihu pracovního pístu 2 klesne v pracovním prostoru £ tlak, sací ventil £ se otevře a dopravovaná kapalina vnikne do pracovního prostoru £ čerpadla. Při výtlačném zdvihu pracovního pístu 2 ^ae tlak v pracovním prostoru £ zvýší -a dopravovaná kapalina začne odcházet výtlačným ventilem 6 do výtlačného kanálu

8. Během čerpání se výtlačný tlak pv ve výtlačném kanále 8 například postupně zvyšuje. Při tomto počátečním zvyšování výtlačného tlaku pv se dopravované množství φ nemění a udržuje se na maxiraál_ ní konstantní hodnotě QO dané součtem výkonů obou pracovních pístů pracujících střídavě v protifázi. Jakmile výtlačný tlak pv překročí hodnotu tlaku 20 v dutině 15 pomocného válce £ na hodnotu pvl vyšší, těsnicí přepážka 13 se posune směrem od pevné přepážky 11 pomocného válce £ k jeho víku 10. Následnou změnou celkového uzavře něho objemu 2V0 plynu ve víku 10 na menší objem 2V1 se zvýší i tlak v dutině 15 víka 10 na úroveň pl rovnou novému zvýšenému výtlačnému tlaku pvl. Dopravované množství & kapaliny však vlivem změny uzavřeného objemu 2Y0 - 2V1 v dutině 15 víka 10 klesne z maximální hodnoty Q0 na nižší úroveň nebot při následujícím sacím zdvihu se nejdříve nasaje tento rozdíl objemů 2V0 ·» 2V1 z pomocného válce £ zpět do pracovního prostoru £ a pak se teprve otevře sací ventil 2· Tento rozdíl objemů 2V0 - 2VI se ani nevytláčí a ani nenasává a dopravované množství & je o něj při každém zdvihu pracovního pístu £ nižší. Vzhledem k protifázi pracovních pístů £ probíhá během sacího zdvihu předchozího pracovního pístu £ výtlačný zdvih následujícího pracovního pístu £ a zatímco se zmiňovaný rozdíl objemů 2VQ-2V1 vytláčí z předchozího pomocného válce 2 do příslušného pracovního prostora £, těsnicí přepážka 13 následujícího pomocného válce j) se pohybuje vlivem zvýšeného výtlačného tlaku pvl směrem k víku 10 a rozdíl objemů 2V0 - 2V1 nasátý do

233 873 předchozího pracovního prostoru 4 se dostane do následujícího pomocného válce Tím zůstává nová úroveň tlaku pl v dutině 1£ víka 10 konstantní. Pokud dojde k dalšímu zvýšení výtlačného tlaku pv ve výtlačném kanálu 8 zvyšuje se tím i tlak ve víku 10. Vzhledem k diferenciální činnosti těsnicích přepážek 13 však zvyšováním výtlačného tlaku pv prudce klesá dopravované množství &. Nejvyššího výtlačného tlaku pv2 se dosáhne tehdy, jakmile je příslušný rozdíl objemů 2V0 - 2V2 právě roven zdvihovému objemu jednoho pracovního pístu 2·

Propojením plynových objemů VO pomocných válců 3 se tak dosáhne nejen charakteristiky s podstatně plošším průběhem výtlačného tlaku pv, ale zároveň i snížením polytropních ztrát, nebot během čerpání nedochází k cyklickému stlačování uzavřeného objemu 2V0 plynu. Použitím vícepístových čerpadel se tyto výhody dále zvýrazní.

Claims (1)

1. Regulační pístové čerpadlo, zejména pro použití v dolech, opatřené alespoň dvěma pracovními prostory s fázově posunutými pracovními písty a ze stejného počtu pomocných válců, v nichž je uložena pohyblivá těsnící přepážka, kde každý pracovní prostor je hydraulicky propojen s pomocným válcem před jeho těsnicí přepážkou, vyznačující se tím, že pomocné válce (9) jsou za svými těsnícími přepážkami (13) navzájem pneumaticky propojeny.