CS270284B1 - Pístové čerpadlo - Google Patents

Abstract

Pístové čerpadlo sestává z tělesa (1), ve kterém je posuvně a vratně uložen jednak nízkotlaký píst (4) a jednak vysokotlaký píst (10). V tělese (I) jsou uchyoeny paralelně vedle sebe vodicí pouzdra (16), ve kterých jsou přestavitel· ně uloženy západky (5, 6) pro aretaci vysokotlakého pístu (10) a nízkotlakého pístu (4). Dodávka tlaková kapaliny nebo její zastavení se provádí prostřednictvím elektromagnetů, které ovládají pomocí pák (15) západky (5, 6). Provoz pístového čerpadla s aretací pístů Je možné snadno automatizovat připojením jeho ovládacích prvků k řídicím systémům obráběcích strojů, zejména NC strojů.

Description

Vynález se týká pístového čerpadla s aretací pístů pro vyvození vysokého i nízkého tlaku v kapalinách, zejména u hydraulických ovládacích systémů pro ovládání upínačů k upínání obrobků na obráběcích strojích. ·

Úkolem vynálezu je vytvoření pístového čerpadla, které by umožňovalo dodávku rozdílného množství kapaliny o různém tlaku při minimální spotřebě energie.

Dosud známá čerpadla používaná u hydraulických agregátů pro vyvození tlaku v kapalinách jsou zubová čerpadla.

Jejich nevýhodou je, že dodávají konstantní množství tlakové kapaliny o stejném tlaku.

Dále jsou známá pístová čerpadla s radiálně nebo axiálně uspořádanými písty, u kterých se provádí regulace dodávaného množství tlakové kapaliny složitými mechanismy.

Nevýhodou těchto známých pístových čerpadel je, že při vypínání a zapínání elektromotoru pro jejich pohon je nutno překonávat velký záběrový moment. Z toho důvodu musí mít elektromotor značný výkon. DalSí jejich nevýhodou je, že přebytečnou kapalinu je nutné často vést přes přepouštěcí ventily, kde vznikají značné energetické ztráty. Tlaková kapalina se při provozu čerpadla ohřívá a mění svoji viskositu, což se opět negativně projevuje ve spolehlivosti, účinnosti a charakteristice prvků hydraulického systému.

Uvedené nevýhody odstraňuje pístové čerpadlo podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tělese je vytvořena první válcová dutina, ve které je upevněno jednak první pouzdro, ve kterém je posuvně uložen nízkotlaký píst, jednak druhé pouzdro, ve kterém je posuvně uložen válec, na který dosedá jedním koncem odpružený vysokotlaký píst, posuvně uložený v třetím pouzdru, upevněném v první válcové dutině mezi druhým pouzdrem a spodní zátkou, přičemž kolmo na první válcovou dutinu je ve střední části tělesa vytvořena druhá válcová dutina, ve které je otočně uložen výstředník, na kterém je prostřednictvím jehlových válečků otočně uložen kroužek, na který dosedají protilehle jednak nízkotlaký píst a jednak vysokotlaký píst.

V tělese jsou kolmo na první válcovou dutinu uspořádány paralelně vedle sebe vodicí pouzdra, ve kterých jsou posuvně uloženy západky, odpružené prostřednictvím pružin tak, že první západka zapadá jedním koncem, opatřeným úkosem, do vybrání, vytvořeném v prvním pouzdru a v nízkotlakém pístu, přičemž druhá západka zapadá jedním koncem opatřeným úkosem do vybrání, vytvořeném jednak ve válci a jednak ve druhém pouzdru. Západky jsou prostřednictvím unášecích čepů spojeny s pákami, které jsou prostřednictvím spojovacích čepů uchyceny na vodicích pouzdrech. V tělese jsou na obou koncích první válcové dutiny vytvořeny kanály pro sání a výtlak.

Výhodou uvedeného pístového čerpadla je, že dodává současně dvě rozdílná množství tlakové kapaliny, přičemž vysokotlaký okruh je uveden v činnost okamžitě po zaplnění hydraulického systému nízkotlakou kapalinou. Každý u uvedených okruhů může pracovat samostatně, doplňovat energii a ztrátu tlaku, způsobenou malými netěsnostmi. DalSí výhodou uvedeného pístového čerpadla je, že dodávání tlakové kapaliny nebo její zastavení se provádí automaticky během zlomku sekundy pomocí aretace pístů.

Provoz pístového čerpadla je možné t i.dno automatizovat připojením jeho ovládacích prvků k řídicímu systému NC strojů. Uvedené pístové čerpadlo tvoří kompaktní celek se čtyřcestným elektromagnetickým ventilem, dvěma zásobníky energie, elektromotorem a rozvodem kapaliny, přičemž větší nárazovou spotřebu tlakové kapaliny lze zabezpečit prostřednictvím satelitního zásobníku energie.

Jedno z možných řešení je schematicky znázorněno na připojeném výkresu, kde je znázorněn nárys pístového čerpadla v částečném řezu.

Uvedené pístové čerpadlo sestává z tělesa £, ve kterém je vytvořena první válcová dutina 2. Na jedné straně první válcové dutiny 2 je v tělese 2 zalisováno první pouzdro 3. Na druhé straně první válcové dutiny 2 je v tělese 2 zalisováno protilehle umístěné druhé

CS 270 284 B1

I pouzdro Π. Kolmo na první válcovou dutinu 2 je ve střední části tělesa 1 vytvořena druhá válcová dutina 30, která rozděluje první válcovou dutinu 2 na dva samostatné prostory. V prvním pouzdru 3 je posuvně uložen nízkotlaký píst 4, na jednom konci opatřený první vratnou pružinou Π· První vratná pružina 23 dosedá jedním koncem do vybrání, vytvořeného v horní zátce JJ, která uzavírá jednu stranu první válcové dutiny 2, nad nízkotlakým pístem 4. Druhý konec první vratné pružiny 23, dosedá do vybrání nízkotlakého pístu 4. Horní zátka H je opatřena těsněním 24. V horní části první válcové dutiny 2 pod horní zátkou 24 je vytvořen první kanál 28 pro sání a výtlak. Nízkotlaký píst 4 dosedá jedním koncem na kroužek 8, uložený otočně prostřednictvím jehlových válečků 32 na výstředníku 7. Výstředník 7 je otočně uložen ve druhé válcové dutině 30 tělesa 2 ^a i^e spojen s neznázorněnou hřídelí elektromotoru. Ve druhém pouzdru 22 J^e posuvně uložen válec 2> který dosedá jedním koncem na kroužek 8 a druhým koncem na čelo vysokotlakého pístu 10. Vysokotlaký píst 10 je posuvně uložen ve třetím pouzdru 2£, pevně zalisovaném ve spodní části první válcové dutiny 2 tělesa 2· Na osazeném konci vysokotlakého pístu 10 je uložena podložka 23, na kterou dosedá jedním koncem druhá vratná pružina 25, která dosedá druhým koncem na spodní zátku 26. Ve spodní části první válcové dutiny-2 je vytvořen druhý kanál 29, * který vyúaíuje v dutině třetího pouzdra 12 pod vysokotlakým pístem 2θ· Třetí pouzdro 12 je opatřeno kruhovým vybráním 32, které je propojeno spojovacím otvorem s druhým kanálem 29. Druhá válcová dutina 2 je ve spodní části uzavřena spodní zátkou 26 s těsněním 27.

V tělese 2> kolmo na první válcovou dutinu 2, jsou paralelně vedle sebe uspořádány dvě vodicí pouzdra 16, pevně uchycená prostřednictvím Šroubů 22 v tělese 2· Ve vodicích pouzdrech 26 jsou posuvně uloženy západky 5, 6, spojené prostřednictvím unášecích čepů 22 s pákami 25. Páky 25 jsou prostřednictvím spojovacích čepů 20 uchyceny jedním koncem v nálitku vodicích pouzder 2p· První západka 5 je na jednom konci opatřena úkosem, který zasahuje do vybrání vytvořeném jednak v nízkotlakém pístu 4 a jednak v prvním pouzdru 3. Druhá západka 6 je také na jednom konci opatřena úkosem, který zasahuje do vybrání vytvořeném jednak ve válci 9 a jednak ve druhém pouzdru 22· Západky 5, 6 jsou na druhém konci opatřeny vybráním, ve kterém jsou jedním koncem umístěny pružiny 2S, dosedající druhým koncem na vnitřní čelní stěnu stavitelných dorazů 22« Stavitelné dorazy 22 Jsou opatřeny závitem a jsou zašroubovány do vodicích pouzder 2$ a zajištěny pojistnými maticemi 17.

Funkce uvedeného pístového čerpadla je následující:

Pístové čerpadlo se uvede do činnosti prostřednictvím elektromagnetů, které působí silou ve směru šipek F na páky 22· ^páky 22 vysunou prostřednictvím spojovacích čepů 20 a unášecích čepů 22 první západku 5 z vybrání nízkotlakého pístu 4 a druhou západku 6 z vybrání válce 9. Tím nastane vratný přímočarý pohyb nízkotlakého pístu 4 a válce 9 s vysokotlakým pístem 10, který je odvozen od rotujícího výstředníku 7 prostřednictvím kroužku §.

Vratným pohybem nízkotlakého pístu 4 nastane nasávání tlakové kapaliny ze zásobní nádrže a její výtlak do nízkotlakého okruhu. Vratným pohybem vysokotlakého pístu 10 nastane nasávání tlakové kapaliny ze zásobní nádrže a její výtlak do vysokotlakého okruhu. Každý z uvedených okruhů může pracovat samostatně. Nízkotlaký okruh dodává malé množství kapaliny o tlaku 2-3 MPa. Vysokotlaký okruh dodává malé množství kapaliny o tlaku 15 MPa. Přestane-li působit síla elektromagnetů na první západku 5 nebo druhou západku 6, nastane aretace bučí nízkotlakého pístu 4, nebo vysokotlakého pístu 2P· Ti® je přerušena do’ dávka tlakové kapaliny do příslušného okruhu.

Claims (4)

1. CS 270 284 Bl PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pístové čerpadlo s aretací pístů pro vyvození vysokého a nízkého tlaku v kapalinách, zejména u hydraulických ovládacích systémů pro ovládání upínačů k upínání obrobků na obráběcích strojích, sestávající z tělesa, ve kterém jsou uloženy písty ovládané od rotující náhonové hřídele, vyznačující se tím, že v tělese (1) je vytvořena první válcová dutina (2), ve které je upevněno jednak první pouzdro (3)» ve kterém je posuvně uložen nízkotlaký píst (4), jednak druhé pouzdro (11), ve kterém je posuvně uložen válec (9), na který dosedá jedním koncem odpružený vysokotlaký píst (10), posuvně uložený v třetím pouzdru (12), upevněném v první válcové dutině (2) mezi druhým pouzdrem (11) a spodní zátkou (26), přičemž kolmo na první válcovou dutinu (2) je ve střední části tělesa (1) vytvořena druhá válcová dutina (30), ve které je otočně uložen výstředník (7), na kterém je prostřednictvím jehlových válečků otočně uložen kroužek (8), na který dosedají protilehle jednak nízkotlaký píst (4) a jednak válec (9).
2. 2. Pístové čerpadlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že u tělesa (1) jsou kolmo na první válcovou dutinu (2) uspořádány paralelně vedle sebe dvě vodicí pouzdra (16), ve kt»- ¹ rých jsou posuvně ubženy západky (5* 6) odpružené prostřednictvím pružin (18) tak, že první západka (5) zapadá jedním koncem opatřeným úkosem do vybrání vytvořeném v prvním » pouzdru (3) a v nízkotlakém pístu (4), přičemž druhá západka (6) zapadá jedním koncem opatřeným úkosem do vybrání, vytvořeném jednak ve válci (9) a jednak ve druhém pouzdru (11). ·
3. 3. Pístové čerpadlo podle bodu 2, vyznačující se tím, že západky (5» 6) jsou prostřednictvím unáěecích čepů (22) spojeny s páksmi (15), které jsou prostřednictvím spojovacích čepů (20) uchyceny na vodicích pouzdrech (16).
4. 4. Pístové čerpadlo podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že v tělese (1) jsou na obou koncích první válcové dutiny (2) vytvořeny kanály (28, 29) pro sání a výtlak.