CS252276B1

CS252276B1 - Piston pump for circulation of pressure medium

Info

Publication number: CS252276B1
Application number: CS855699A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ivana
Original assignee: Pavel Ivana
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS569985A1

Abstract

Sešehí se týká pístového čerpadla pro oběh tlakového media, především pak pro přerušovaný nucený oběh tlakové kapaliny nebo plynu, kde čerpadlo řeší ztráty tisku vznikající netěsnosti systému - např, pro nucený oběh kombinovaného solárně - elektrického ohřevu vody. Podstata řešení spočívá v tom, že přímočarý vratný pohyb pístu ve válci je odvozen od vnějšího po?- honu - ručního nebo motorického pomocí ojnice, která je prostřednictvím křižákového mechanismu spojena s pístem a prochá- ’■< otvorem ve stěně válce, kde je otočně uložena v tělese držáku. Utěsnění ojnice v oblasti držáku může pak být s výhodou řešeno pružným dutým elementem, například hadicí, který je svým jedním koncem uchycen na hrdlu telesa držáku a svým druhým koncem na osazeném zakončení ojnice.The invention relates to a piston pump for circulating a pressure medium, especially for intermittent forced circulation of pressure liquid or gas, where the pump solves pressure losses arising from system leaks - e.g., for forced circulation of combined solar-electric water heating. The essence of the solution lies in the fact that the linear reciprocating movement of the piston in the cylinder is derived from an external drive - manual or motor-driven by means of a connecting rod, which is connected to the piston by means of a cross mechanism and passes through an opening in the cylinder wall, where it is rotatably mounted in the holder body. The sealing of the connecting rod in the holder area can then be advantageously solved by a flexible hollow element, for example a hose, which is attached with one end to the neck of the holder body and with its other end to the fitted end of the connecting rod.

Description

Vynález se týká pístového čerpadla pro oběh tlakového média, především pak pro přerušovaný nucený oběh tlakové kapaliny nebo plynu, kde čerpadlo řeší ztráty tlaku vznikající netěsnostmi systému — např. pro nucený oběh kombinovaného· solárně - elektrického ohřevu vody.The invention relates to a piston pump for circulating a pressurized medium, in particular for intermittent forced circulation of a pressurized liquid or gas, where the pump solves pressure losses due to system leaks - for example, for forced circulation of combined solar-electric water heating.

V současné době se pro obdobné systémy s oběhem tlakového média používají zejména rotačhí čerpadla. Jsou např. známa moderní rotační čerpadla, u nichž se rotační část / s přetlakem / izoluje od stacionární / s atmosférickým tlakem / membránou nebo přímo přepravovaným médiem. Točivý moment se pak na takto izolovaný rotor přenáší např. magnetickým polem. Toto progresivní řešení, výhodné především pro dopravu agresivních médií, má však značná technicko - ekonomická omezení v použitelnosti, daná zejména tím, že neumožňuje konstrukci rotoru z magneticky nevodivých materiálů. Rovněž dosahované výkony jsou omezeny nemožností připojení samostatné pohonné jednotky o potřebném výkonu, resp. počtu otáček. Vyššího výkonu lze navíc u těchto typů čerpadel dosáhnout obvykle jen za cenu nepřiměřené spotřeby elektrické energie.At present, rotary pumps are mainly used for similar systems with pressure medium circulation. For example, modern rotary pumps are known in which the rotary part (with positive pressure) is isolated from a stationary / atmospheric pressure / membrane or directly transported medium. The torque is then transmitted to the insulated rotor by, for example, a magnetic field. However, this progressive solution, which is particularly advantageous for the transport of aggressive media, has considerable technical and economic limitations in applicability, in particular due to the fact that it does not allow the construction of a rotor made of magnetically non-conductive materials. Also, the achieved powers are limited by the impossibility of connecting a separate drive unit with the required power, respectively. speed. In addition, higher performance can usually be achieved with these types of pumps only at the expense of excessive power consumption.

Výše uvedené faktory lze pak do značné míry zobecnit i na popžití klasických typů rotačních a pístových čerpadel. Lze totiž obecně říci, že použití stávajících typů menších čerpadel, především rotačních, nedává dostatečnou záruku dosažení potřebných tlaků v systémech pro oběh tlakového media. Rovněž použití klasických pístových čerpadel, která dosažení potřebného tlaku bezpečně zaručí naráží na řadu obtíží. Tyto obtíže budou ilustrovány na dvou typových skupinách pístových čerpadel. Typ 1 : Dvojčinné čerpadlo s přímočarým pohybem kotoučového pístu s klikovým mechanismem^ typ 2 : ruční dvojčinné čerpadlo s přímočarým pohybem kotoučového pístu s klikovým mechanismem.The above mentioned factors can then be largely generalized to the use of conventional types of rotary and piston pumps. In general, the use of existing types of smaller pumps, especially rotary pumps, does not provide sufficient assurance of the necessary pressures in the systems for circulating the pressure medium. Also, the use of conventional piston pumps that safely guarantee the required pressure encounters a number of difficulties. These difficulties will be illustrated on two types of piston pumps. Type 1: Double acting pump with linear motion of piston with crank mechanism ^ type 2: Manual double acting pump with linear movement of piston with crank mechanism.

252 278252 278

- 2 Oba tyto typy, které jsou klasickými představiteli stavu techniky v oblasti pístových čerpadel, jsou v dané aplikaci nevýhodné především svými velkými rozměry, značnou hmotností a konstrukční složitostí. Hlavním problémem je zde ovšem optimální utěsnění čerpadla při současném zajištění efektivnosti provozu u systémů pro oběh tlakového' média - např. nuceného oběhu kombinovaného solárně - elektrického ohřevu vody. V klasických ucpávkách, které jsou použity např. jak u typu 1, tak i u typu 2, dochází totiž k poměrně vysokým mechanickým, ztrátám - vlivem velikosti třecí síly nutné k zabezpečení těsnosti. Z této skutečnosti vyplývá jednak značná energetická náročnost provozu těchto čerpadel, což je např. u aplikace pro nucený oběh kombinovaného ohřevu vody zcela nežádoucí vzhledem k dlouhodobému provozu čerpadla a jednak i poměrně nízká životnost ucpávky v důsledku vlivu vysoké třecí síly, navíc mnohdy kombinovaného s negativním vlivem agresivity médiaj resp. jeho znečištění.Both of these types, which are classic representatives of the state of the art in the field of piston pumps, are disadvantageous in their application in particular due to their large dimensions, considerable weight and structural complexity. The main problem, however, is the optimum sealing of the pump, while ensuring efficient operation of the systems for circulating the pressure medium - eg forced circulation of the combined solar-electric water heating. In conventional seals, which are used, for example, in both type 1 and type 2, there are relatively high mechanical losses - due to the amount of frictional force required to ensure tightness. This results in a considerable energy consumption of these pumps, which is, for example, in the application for forced circulation of combined water heating due to long-term operation of the pump and also a relatively low seal life due to high frictional force, moreover often combined with negative due to media aggression, resp. its pollution.

Z rozboru je tedy zřejmé, že situace musí být řešena vhodným kompromisem mezi požadavkem na výkon čerpadla a energetickokonstrukční stránkou. K vyřešení tohoto problému přispívá konstrukce pístového čerpadla pro oběh tlakového média podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že přímočarý vratný pohyb pístu ve válci je odvozen od vnějšího pohonu - ručního nebo motorického pomocí ojnice, která je prostřednictvím křižákového mechanismu spojena s pístem a prochází otvorem ve stěně válce, kde je otočně uložena v tělese držáku. Utěsnění ojnice v oblasti držáku může pak být s výhodou řešeno pružným dutým elementem,např. hadici, která je svým jedním koncem uchycena na hrdlu tělesa držáku a svým druhým koncem pak na osazeném zakončení ojnice.It is therefore clear from the analysis that the situation has to be solved by a suitable compromise between the pump performance requirement and the energy-design aspect. The design of the piston pump for circulating the pressure medium according to the invention contributes to solving this problem. The principle of the invention is that the linear reciprocating movement of the piston in the cylinder is derived from an external drive - manual or motorized by means of a connecting rod, which is connected via a crosshead mechanism to the piston and passes through an opening in the cylinder wall. The sealing of the connecting rod in the region of the holder can then advantageously be provided by a flexible hollow element, e.g. a hose which is attached with one end to the neck of the holder body and with its other end to the fitted end of the connecting rod.

Hlavní výhoda pístového čerpadla podle vynálezu spočívá v tom, že u.aplikací pro oběh tlakového média analogických nucenému oběhu- vody při kombinovaném solárně - elektrickém ohřevu vody úspěšně řeší kompromis mezi požadovaným výkonem čerpadla a energetickokonstrukční stránkou, čerpadlo podle vynálezu totiž zcela spolehlivě zaručí výkon potřebný pro oběh média, při čemž je ovšem konstrukčně podstatně jednodušší,než klasická pístová čerpadla s klikovým mechanismem. Jednoduchost konstrukce spočívá zejména v novem principu utěsnění čerpadla pružnou hadicí.The main advantage of the piston pump according to the invention lies in the fact that the application for circulation of a pressure medium analogous to the forced circulation of water in combined solar-electric water heating successfully compromises the required pump output and energy design. for the circulation of the medium, but it is considerably simpler in construction than conventional piston pumps with a crank mechanism. The simplicity of the construction consists mainly in the new principle of sealing the pump with a flexible hose.

252 276252 276

- 3 “- 3 "

Tím odpadají všechny dříve popsané nedostatky spojené s použitím ucpávek, u klasických pístových čerpadel. Především nedochází k energetickým ztrátám a opotřebení těsnění vlivem tření tak,jak je tomu u klasického typu ucpávkového těsnění. Z hlediska funkce těsnění lze uvést, že pružná hadice.těsní prakticky absolutně po celou dobu své životnosti. Další výhodou jednoduché konstrukce čerpadla podle vynálezu je jednoduchost jeho výroby, s ní související možnost volby netradičních materiálů — např. snadno zpracovatelných plastů a možnost motorického pohonu próstřědnictvím excentrů nebo vačky.This eliminates all the previously described drawbacks associated with the use of seals in conventional piston pumps. First of all, there is no energy loss and wear of the gasket due to friction, as is the case with the conventional type of gland packing. From the point of view of the function of the gasket, it can be said that the flexible hose seals virtually absolutely throughout its life. A further advantage of the simple design of the pump according to the invention is its ease of manufacture, the associated choice of non-traditional materials - for example, easily processed plastics, and the possibility of motor drive via eccentric cams or cams.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklad praktického konstrukčního uspořádání pístového čerpadla. Příkladné provedení pístového čerpadla podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje · obr. 1 - čerpadlo v podélném řezu obr. 2 - čerpadlo v bokorysuThe following example of a practical design of a piston pump serves to illustrate the invention. An exemplary embodiment of a piston pump according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a longitudinal section of the pump. FIG. 2 shows a side view of the pump;

V příkladném konstrukčním uspořádání čerpadla je pohyb pístu 1 ve vrtaném válci 2, opatřeném na jedné straně čelem J tvaru zátky, odvozen od vnějšího pohonu, který působí / např. přes vačkový mechanismus / na vnější konec ojnice 4 kmitavýin pohybem ve směru šipky 15. Ojnice 4_, která prochází stěnou válce 2 a je otočně uložena na ojničním čepu 12 v držáku 5_> pak tento pohyb převádí na píst 1, v jehož příčném otvoru je uložena pomocí křižákového mechanismu s válcovým křižákem 6 a křižákovým čepem 7.In an exemplary pump design, the movement of the piston 1 in the bore cylinder 2, provided with a plug-shaped J-face on one side, is derived from an external drive which acts (e.g. via a cam mechanism) on the outer end of the connecting rod 4 by oscillating in the direction of arrow 15. 4, which passes through the wall of the cylinder 2 and is rotatably mounted on the connecting rod pin 12 in the holder 5, then transmits this movement to a piston 1, whose transverse bore is supported by a crosshead mechanism with cylindrical crosshead 6 and crosshead 7.

oblasti otvoru držáku 5 je ojnice utěsněna pružnou hadicí 8^, která je svým jedním koncem uchycena na hrdlu držáku 5. a svým druhýma koncem pak na osazeném zakončení ojnice 4.K uchycení hadice na hrdlu i ojnici slouží utahovací pásky 9,. Válec 2 čerpadla je dále opatřen vstupními jednosměrnými ventily 10 pro vstup média ve směru šipky 13 a výstupními jednosměrnými ventily 11 pro výstup média ve směru šipky 14.In the region of the opening of the holder 5, the connecting rod is sealed by a flexible hose 8, which is attached at one end to the neck of the holder 5 and with its other end at the fitted end of the connecting rod. The pump cylinder 2 is further provided with inlet unidirectional valves 10 for medium inlet in the direction of arrow 13 and outlet unidirectional valves 11 for medium outlet in the direction of arrow 14.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

252 276

Piston pump for circulating a pressure medium, characterized in that the linear reciprocating movement of the piston (1) in the cylinder (2) is derived from an external drive by means of a connecting rod (4) which is connected to the piston by a crosshead mechanism (6,7). 1 / and passes through an opening in the wall of the cylinder (2), where it is rotatably mounted in the holder body (5) ·

Piston pump according to claim 1, characterized in that the connecting rod (4) is sealed in the region of the holder (5) by a flexible hollow element (8), for example by a hose which is attached to one end of the holder body (5). on the other end of the connecting rod end / 4 / ·