EA045385B1 - RECIPROCATE ACTION PISTON PUMP FOR MEDIUM SUPPLY - Google Patents
RECIPROCATE ACTION PISTON PUMP FOR MEDIUM SUPPLY Download PDFInfo
- Publication number
- EA045385B1 EA045385B1 EA202390057 EA045385B1 EA 045385 B1 EA045385 B1 EA 045385B1 EA 202390057 EA202390057 EA 202390057 EA 045385 B1 EA045385 B1 EA 045385B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- piston
- auxiliary
- cylinder
- movement
- drive
- Prior art date
Links
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 91
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 45
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 21
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000331006 Euchaeta media Species 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к поршневому насосу возвратно-поступательного действия (далее для краткости называемому также просто поршневым насосом), предназначенному для подачи среды. Поршневой насос содержит, во-первых, по меньшей мере один качающий модуль, а во-вторых - привод. Привод выполнен с возможностью приведения в действие по меньшей мере одного качающего модуля таким образом, чтобы по меньшей мере один качающий модуль во время работы осуществлял подачу среды.The invention relates to a reciprocating piston pump (hereinafter also called simply a piston pump for brevity) designed for supplying a medium. The piston pump contains, firstly, at least one pumping module, and secondly, a drive. The drive is configured to drive at least one pumping module so that at least one pumping module supplies the medium during operation.
Поршневой насос служит для снабжения агрегатов энергией, передаваемой через среду как рабочее тело, которую поршневой насос с этой целью подает под давлением. Поршневой насос во время работы создает в подаваемой среде давление свыше 160 бар. Поршневой насос и снабжаемые от него агрегаты подключают, например, к гидравлическому контуру для передачи энергии.The piston pump serves to supply the units with energy transmitted through the medium as a working fluid, which the piston pump supplies for this purpose under pressure. During operation, the piston pump creates a pressure of over 160 bar in the supplied medium. The piston pump and the units supplied from it are connected, for example, to a hydraulic circuit to transfer energy.
По меньшей мере один качающий модуль содержит головку цилиндра, цилиндр и поршень, причем поршень имеет днище поршня с соответствующей поверхностью. Головка цилиндра, цилиндр и днище поршня образуют рабочий объем. Иначе говоря, рабочий объем заключен между поверхностями головки цилиндра, цилиндра и днища поршня.At least one pumping module contains a cylinder head, a cylinder and a piston, the piston having a piston head with a corresponding surface. The cylinder head, cylinder and piston crown form the working volume. In other words, the working volume is enclosed between the surfaces of the cylinder head, cylinder and piston crown.
Поршень выполнен таким образом, чтобы движение привода преобразовывалось в движение нагнетания и движение всасывания как фазы возвратно-поступательного движения, совершаемые поршнем в цилиндре вдоль продольной оси. Соответственно рабочий объем качающего узла непостоянен: при приближении поршня к головке цилиндра в процессе совершения поршнем движения нагнетания рабочий объем уменьшается. Одновременно давление подаваемой среды, находящейся в рабочем объеме, повышается. При удалении поршня от головки цилиндра в процессе совершения поршнем движения всасывания рабочий объем увеличивается. Одновременно давление подаваемой среды, находящейся в рабочем объеме, понижается.The piston is designed in such a way that the drive movement is converted into a discharge movement and a suction movement as phases of reciprocating motion performed by the piston in the cylinder along the longitudinal axis. Accordingly, the working volume of the pumping unit is not constant: as the piston approaches the cylinder head while the piston performs the pumping movement, the working volume decreases. At the same time, the pressure of the supplied medium located in the working volume increases. As the piston moves away from the cylinder head as the piston makes a suction movement, the displacement increases. At the same time, the pressure of the supply medium located in the working volume decreases.
Головка цилиндра, цилиндр и поршень выполнены таким образом, чтобы совершаемое поршнем движение нагнетания обеспечивало подачу среды, вытесняемой из рабочего объема за счет его уменьшения. Традиционным образом они также выполнены таким образом, чтобы совершаемое поршнем движение всасывания обеспечивало всасывание подаваемой среды в рабочий объем за счет его увеличения.The cylinder head, cylinder and piston are designed in such a way that the discharge movement performed by the piston ensures the supply of medium that is displaced from the working volume due to its reduction. Traditionally, they are also designed in such a way that the suction movement of the piston ensures that the supplied medium is sucked into the working volume by increasing it.
Конструкция головки цилиндра включает в себя, например, средства управления потоками среды, обеспечивающие впуск подаваемой среды в рабочий объем во время движения всасывания и выпуск подаваемой среды из рабочего объема во время движения нагнетания. Для этого вышеупомянутые средства управления в головке цилиндра включают в себя, например, впускной и выпускной клапаны. Цилиндр и поршень выполнены, например, таким образом, что они плотно прилегают друг к другу, вследствие чего при совершении поршнем движения нагнетания давление среды в рабочем объеме повышается, и при совершении поршнем движения всасывания - понижается.The cylinder head design includes, for example, means for controlling fluid flows to allow supply fluid to enter the displacement volume during a suction motion and supply fluid to be discharged from the displacement volume during a discharge motion. For this purpose, the above-mentioned control means in the cylinder head include, for example, intake and exhaust valves. The cylinder and the piston are made, for example, in such a way that they fit tightly to each other, as a result of which when the piston makes a discharge movement, the pressure of the medium in the working volume increases, and when the piston makes a suction movement, it decreases.
Поршневой насос предназначен для подачи сред, имеющих меньшую вязкость, чем смазочные среды. Такими средами являются, например, огнестойкие гидравлические жидкости категорий HFA и HFC, водно-гликолевые смеси, а также вода. Соответственно поршневой насос также предназначен для подачи сред, обладающих коррозионной активностью. Кроме того, он предназначен для подачи сред, содержащих твердые частицы, т.е. сред, являющихся абразивными.The piston pump is designed to supply media that have a lower viscosity than lubricating media. Such media are, for example, fire-resistant hydraulic fluids of the HFA and HFC categories, water-glycol mixtures, as well as water. Accordingly, the piston pump is also designed to supply media that are corrosive. In addition, it is designed to supply media containing solid particles, i.e. media that are abrasive.
Кроме того, поршневой насос предназначен для того, чтобы при совершении поршнем движения нагнетания создавать давления, при которых подаваемые среды уже непригодны для смазки поверхностей контакта между цилиндром и поршнем, а также опор в приводе. Такие давления составляют, например, более 150 бар.In addition, the piston pump is designed to create pressures when the piston performs a discharge movement, at which the supplied media are no longer suitable for lubricating the contact surfaces between the cylinder and the piston, as well as the supports in the drive. Such pressures are, for example, more than 150 bar.
С учетом применяемых сред и создаваемых насосами давлений такие поверхности контакта и опоры должны смазываться смазочной средой, отличной от подаваемых сред, при этом должно быть реализовано разделение подаваемых сред с одной стороны и смазочной среды - с другой стороны. Такое разделение должно гарантировать отсутствие утечек подаваемой среды в смазочную среду. Утечка подаваемой среды в смазочную среду приводит к ухудшению смазывающих свойств смазочной среды, из-за чего надлежащая смазка поверхностей контакта и опор уже не гарантируется, что делает вероятным повреждение поверхностей контакта и опор. Что же касается небольших утечек смазочной среды в подаваемую среду, с ними можно мириться.Taking into account the media used and the pressures created by the pumps, such contact surfaces and supports must be lubricated by a lubricant medium different from the supplied media, and a separation of the supplied media on the one hand and the lubricating medium on the other must be realized. This separation must ensure that the supply medium does not leak into the lubricating medium. Leakage of the supply medium into the lubricating medium results in deterioration of the lubricating properties of the lubricating medium, due to which proper lubrication of the contact surfaces and supports is no longer guaranteed, making damage to the contact surfaces and supports likely. As for small leaks of lubricant into the supply medium, they can be tolerated.
Из уровня техники известны различные подходы к решению задачи разделения смазочной и подаваемой сред.Various approaches to solving the problem of separating the lubricant and supply media are known from the prior art.
Один подход к решению задачи разделения сред предусматривает применение сальника, расположенного между поршнем и цилиндром. Для того чтобы сальник обеспечивал достаточно герметичное уплотнение между цилиндром и поршнем, он должен пропитываться средой. Однако обеспечение пропитки подаваемой средой неизбежно приводит к ее просачиванию в смазочную среду, вследствие чего смазочную среду приходится периодически заменять соответственно концентрации подаваемой среды в смазочной среде. Еще одним недостатком является то, что сальники имеют большую уплотнительную поверхность, порождая соответственно высокие силы трения, которые должны уравновешиваться приводом. Кроме того, уплотнительную поверхность невозможно контролировать.One approach to solving the problem of media separation involves the use of an oil seal located between the piston and cylinder. In order for the oil seal to provide a sufficiently tight seal between the cylinder and the piston, it must be saturated with the medium. However, providing impregnation with the supply medium inevitably leads to its leakage into the lubricating medium, as a result of which the lubricating medium has to be periodically replaced according to the concentration of the supply medium in the lubricating medium. Another disadvantage is that the seals have a large sealing surface, generating correspondingly high friction forces that must be balanced by the drive. In addition, the sealing surface cannot be controlled.
Другой подход к решению вышеуказанной задачи предусматривает применение эластомерного уплотнения. Для уменьшения износа эластомерного уплотнения его нужно охлаждать. Однако для этого используют подаваемую среду, способную в небольших количествах просачиваться через эластомерноеAnother approach to solving the above problem involves the use of an elastomeric seal. To reduce wear on the elastomer seal, it must be cooled. However, for this purpose, a supply medium is used that is capable of leaking through the elastomer in small quantities.
- 1 045385 уплотнение. Таким образом, использование эластомерного уплотнения также сопряжено с попаданием подаваемой среды в смазочную среду. Кроме того, с учетом вязкоэластичных свойств эластомерного уплотнения частота совершаемого поршнем возвратно-поступательного движения с фазами нагнетания и всасывания ограничивается максимальным значением.- 1 045385 seal. Thus, the use of an elastomer seal also involves the introduction of the supplied medium into the lubricating medium. In addition, taking into account the viscoelastic properties of the elastomer seal, the frequency of the reciprocating movement of the piston with the discharge and suction phases is limited to the maximum value.
Еще один подход к решению вышеуказанной задачи предусматривает разделение поршня и рабочего объема качающего узла диафрагмой. В этом случае рабочий объем качающего узла образован головкой цилиндра, цилиндром и диафрагмой. Это решение гарантирует полное разделение сред, что исключает всякие утечки. Диафрагма повторяет за поршнем совершаемые им движения нагнетания и всасывания. Однако диафрагма трется о поршень и цилиндр, из-за чего она изнашивается и в конечном итоге требует замены.Another approach to solving the above problem involves separating the piston and the working volume of the pumping unit with a diaphragm. In this case, the working volume of the pumping unit is formed by the cylinder head, cylinder and diaphragm. This solution guarantees complete separation of the media, which eliminates any leaks. The diaphragm follows the piston's pumping and suction movements. However, the diaphragm rubs against the piston and cylinder, causing it to wear out and eventually require replacement.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в создании поршневого насоса возвратно-поступательного действия, в котором было бы реализовано разделение подаваемой и смазочной сред и которое, по меньшей мере, уменьшало бы рассмотренные выше недостатки уровня техники.The object of the present invention is to provide a reciprocating piston pump that can separate the supply and lubricant media and at least reduce the disadvantages of the prior art discussed above.
Эта задача решена в поршневом насосе возвратно-поступательного действия, охарактеризованном признаками п. 1 формулы изобретения.This problem is solved in a reciprocating piston pump, characterized by the features of claim 1 of the claims.
Предлагаемый в изобретении поршневой насос содержит вспомогательный поршень. Вспомогательный поршень расположен между приводом и поршнем и имеет днище с соответствующей поверхностью.The piston pump proposed in the invention contains an auxiliary piston. The auxiliary piston is located between the drive and the piston and has a bottom with a corresponding surface.
Цилиндр, поршень и днище вспомогательного поршня образуют смазочный объем для смазочной среды, предназначенной для смазки поверхностей контакта между цилиндром с одной стороны, а также поршнем и вспомогательным поршнем - с другой стороны. Иначе говоря, смазочный объем заключен между соответствующими поверхностями цилиндра, поршня и днища вспомогательного поршня.The cylinder, the piston and the auxiliary piston crown form a lubricating volume for a lubricating medium intended to lubricate the contact surfaces between the cylinder on one side and the piston and auxiliary piston on the other side. In other words, the lubricating volume is enclosed between the corresponding surfaces of the cylinder, piston and the bottom of the auxiliary piston.
Цилиндр, поршень и вспомогательный поршень выполнены таким образом, чтобы движение привода преобразовывалось во вспомогательное движение нагнетания и вспомогательное движение всасывания, совершаемые вспомогательным поршнем в цилиндре вдоль продольной оси, и чтобы совершаемое вспомогательным поршнем вспомогательное движение нагнетания переводилось посредством смазочной среды, находящейся в смазочном объеме, в совершаемое поршнем движение нагнетания.The cylinder, piston and auxiliary piston are designed in such a way that the driving movement is converted into an auxiliary pumping movement and an auxiliary suction movement performed by the auxiliary piston in the cylinder along the longitudinal axis, and so that the auxiliary pumping movement performed by the auxiliary piston is translated by the lubricating medium located in the lubricating volume, into the pumping movement performed by the piston.
Благодаря тому, что смазочный объем образован не только цилиндром, но также поршнем и днищем вспомогательного поршня, смазочная среда находится в непосредственном контакте с цилиндром. Благодаря тому, что поршень совершает движения нагнетания и всасывания, а вспомогательный поршень - вспомогательные движения нагнетания и всасывания, как поршень, так и вспомогательный поршень движутся по участкам поверхности цилиндра, которые перед этим находились в непосредственном контакте со смазочной средой, в результате чего поверхности контакта, во-первых, между цилиндром и поршнем, а во-вторых - между цилиндром и вспомогательным поршнем, смазываются смазочной средой.Due to the fact that the lubricating volume is formed not only by the cylinder, but also by the piston and the bottom of the auxiliary piston, the lubricating medium is in direct contact with the cylinder. Due to the fact that the piston performs the pumping and suction movements, and the auxiliary piston makes the auxiliary pumping and suction movements, both the piston and the auxiliary piston move over areas of the cylinder surface that were previously in direct contact with the lubricating fluid, resulting in contact surfaces , firstly, between the cylinder and the piston, and secondly, between the cylinder and the auxiliary piston, are lubricated with a lubricating medium.
Поверхность днища вспомогательного поршня меньше поверхности днища поршня, вследствие чего при вспомогательном движении нагнетания давление смазочной среды в смазочном объеме больше давления подаваемой среды в рабочем объеме. Иначе говоря, давление смазочной среды больше давления подаваемой среды, поскольку площадь поверхности днища вспомогательного поршня меньше площадь поверхности днища поршня.The surface of the auxiliary piston bottom is smaller than the surface of the piston bottom, as a result of which, during the auxiliary discharge movement, the pressure of the lubricating medium in the lubricating volume is greater than the pressure of the supplied medium in the working volume. In other words, the pressure of the lubricating medium is greater than the pressure of the supplied medium, since the surface area of the auxiliary piston bottom is less than the surface area of the piston bottom.
Благодаря тому, что давление смазочной среды в смазочном объеме больше давления подаваемой среды в рабочем объеме, утечки происходят только из смазочного объема, во-первых, в направлении рабочего объема, а во-вторых - в направлении привода. Если утечка смазочной среды в направлении привода вообще непроблематична, то с ее утечкой в рабочий объем можно мириться. Во всяком случае, посторонняя среда в смазочную среду не просачивается, так что смазывающие свойства смазочной среды не ухудшаются.Due to the fact that the pressure of the lubricating medium in the lubricating volume is greater than the pressure of the supplied medium in the working volume, leaks occur only from the lubricating volume, firstly, in the direction of the working volume, and secondly, in the direction of the drive. If leakage of the lubricant in the direction of the drive is generally unproblematic, then its leakage into the working volume can be tolerated. In any case, foreign media do not leak into the lubricating medium, so that the lubricating properties of the lubricating medium are not impaired.
По сравнению с первыми двумя описанными выше подходами к решению задачи разделения сред, в предлагаемом насосе подаваемая среда уже не просачивается в смазочную среду. Кроме того, по сравнению с первым подходом, предлагаемое в изобретении позволяет уменьшить мощность, затрачиваемую на преодоление трения, а по сравнению со вторым подходом - позволяет поднять максимальную частоту возвратно-поступательного движения поршня. По сравнению с третьим подходом к решению задачи разделения сред, изобретение позволяет уменьшить износ, а значит - удлинить интервалы технического обслуживания.Compared to the first two approaches to solving the problem of media separation described above, in the proposed pump the supplied medium no longer leaks into the lubricating medium. In addition, compared to the first approach, what is proposed in the invention makes it possible to reduce the power spent on overcoming friction, and compared to the second approach, it makes it possible to increase the maximum frequency of the reciprocating movement of the piston. Compared to the third approach to solving the problem of media separation, the invention makes it possible to reduce wear and therefore lengthen maintenance intervals.
В одном варианте выполнения поршневого насоса предусмотрено, что цилиндр имеет концентрическую относительно продольной оси внутреннюю боковую поверхность, определяющую радиус цилиндра, что поршень имеет концентрическую относительно продольной оси наружную боковую поверхность, определяющую радиус поршня, и что вспомогательный поршень имеет концентрическую относительно продольной оси наружную боковую поверхность, определяющую радиус вспомогательного поршня. Кроме того, предусмотрено, что как радиус поршня, так и радиус вспомогательного поршня соответствуют радиусу цилиндра, т.е. обеспечивают возможность скольжения поршня и вспомогательного поршня внутри цилиндра.In one embodiment of the piston pump, it is provided that the cylinder has an inner side surface concentric with respect to the longitudinal axis defining the radius of the cylinder, that the piston has an outer side surface concentric with respect to the longitudinal axis defining the radius of the piston, and that the auxiliary piston has an outer side surface concentric with respect to the longitudinal axis , which determines the radius of the auxiliary piston. In addition, it is provided that both the radius of the piston and the radius of the auxiliary piston correspond to the radius of the cylinder, i.e. allow the piston and auxiliary piston to slide inside the cylinder.
Например, на первом участке цилиндра, проходящем вдоль продольной оси, радиус цилиндра может иметь первое значение, а на втором участке, проходящем вдоль продольной оси - второе значение,For example, in the first section of the cylinder, running along the longitudinal axis, the radius of the cylinder may have a first value, and in the second section, running along the longitudinal axis, a second value,
- 2 045385 меньшее первого значения. Тогда радиус поршня будет иметь значение, соответствующее первому значению, а радиус вспомогательного поршня - значение, соответствующее второму значению. При этом первый участок проходит на отрезке движения нагнетания и движения всасывания, совершаемого поршнем, а второй участок - на отрезке вспомогательного движения нагнетания и вспомогательного движения всасывания, совершаемого вспомогательным поршнем.- 2 045385 less than the first value. Then the radius of the piston will have a value corresponding to the first value, and the radius of the auxiliary piston will have a value corresponding to the second value. In this case, the first section passes on the segment of the discharge movement and the suction movement performed by the piston, and the second section - on the segment of the auxiliary discharge movement and the auxiliary suction movement performed by the auxiliary piston.
Предпочтительно же, чтобы радиусы поршня и вспомогательного поршня были равны. Тогда радиус цилиндра имеет на первом и втором участках одно и то же значение, а радиус поршня и радиус вспомогательного поршня имеют значение, соответствующее значению радиуса цилиндра, т.е. обеспечивающее возможность скольжения поршня и вспомогательного поршня внутри цилиндра.It is preferable that the radii of the piston and the auxiliary piston are equal. Then the radius of the cylinder has the same value in the first and second sections, and the radius of the piston and the radius of the auxiliary piston have a value corresponding to the value of the cylinder radius, i.e. allowing the piston and auxiliary piston to slide inside the cylinder.
Когда вспомогательное движение нагнетания, совершаемое вспомогательным поршнем, переводится посредством находящейся в смазочном объеме смазочной среды в движение нагнетания, совершаемое поршнем, то давление смазочной среды в смазочном объеме превышает давление подаваемой среды в рабочем объеме. Это достигается тем, что поверхность днища вспомогательного поршня меньше поверхности днища поршня. Уменьшение поверхности днища вспомогательного поршня по отношению к поверхности днища поршня реализовано в еще одном варианте выполнения поршневого насоса за счет того, что поршень имеет разгрузочный поршень, а вспомогательный поршень имеет выполненный в своем днище разгрузочный цилиндр, соответствующий разгрузочному поршню, причем разгрузочный цилиндр имеет разгрузочный объем и/или соединен с разгрузочным объемом. Разгрузочный поршень предпочтительно выполнен в виде стержня.When the auxiliary pumping movement performed by the auxiliary piston is transferred by the lubricating medium located in the lubricating volume into the pumping movement performed by the piston, the pressure of the lubricating medium in the lubricating volume exceeds the pressure of the supply medium in the working volume. This is achieved by the fact that the surface of the auxiliary piston bottom is smaller than the surface of the piston bottom. Reducing the surface of the bottom of the auxiliary piston in relation to the surface of the piston bottom is realized in another embodiment of the piston pump due to the fact that the piston has a unloading piston, and the auxiliary piston has a unloading cylinder made in its bottom, corresponding to the unloading piston, and the unloading cylinder has a unloading volume and/or connected to the discharge volume. The unloading piston is preferably made in the form of a rod.
Поскольку очень малые утечки между цилиндром с одной стороны, а также поршнем и вспомогательным поршнем - с другой стороны, неизбежны, смазочный объем уменьшается, из-за чего расстояние между поршнем и вспомогательным поршнем сокращается, и вспомогательное движение нагнетания становится больше движения нагнетания. Уменьшение расстояния между поршнями приводит к тому, что разгрузочный поршень входит в разгрузочный цилиндр. В результате этого давление в разгрузочном объеме возрастает. Разгрузочный объем образован, например, разгрузочным поршнем и разгрузочным цилиндром. Это возрастание давления в разгрузочном объеме противодействует уменьшению поверхности днища вспомогательного поршня по отношению к поверхности днища поршня. Поэтому разгрузочный объем целесообразно выбирать как можно большим. Предпочтительно, чтобы разгрузочным объемом была окружающая среда, вследствие чего практически никакого повышения давления в разгрузочном объеме не происходит. Для этого вспомогательный поршень имеет разгрузочную линию, соединяющую разгрузочный цилиндр с окружающей средой.Since very small leakages between the cylinder on the one hand and the piston and the auxiliary piston on the other hand are inevitable, the lubricating volume is reduced, causing the distance between the piston and the auxiliary piston to be shortened, and the auxiliary discharge movement becomes larger than the discharge movement. Reducing the distance between the pistons causes the unloading piston to enter the unloading cylinder. As a result, the pressure in the discharge volume increases. The unloading volume is formed, for example, by a unloading piston and a unloading cylinder. This increase in pressure in the relief volume counteracts the reduction of the auxiliary piston crown surface in relation to the piston crown surface. Therefore, it is advisable to choose the unloading volume as large as possible. Preferably, the discharge volume is the environment, as a result of which virtually no increase in pressure occurs in the discharge volume. For this purpose, the auxiliary piston has a relief line connecting the relief cylinder with the environment.
В одном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения предусмотрено, что разгрузочный поршень и разгрузочный цилиндр ограничивают измеряемое вдоль продольной оси расстояние между поршнем и вспомогательным поршнем его максимальным значением. Благодаря такому ограничению расстояния между поршнями смазочный объем также ограничен его максимальным значением. Без такого ограничения расстояния между поршнями существует возможность удара поршня о головку цилиндра при совершении поршнем движения нагнетания, что приводит к повреждению поршневого насоса.In one embodiment of the previous embodiment of the invention, it is provided that the relief piston and the relief cylinder limit the distance measured along the longitudinal axis between the piston and the auxiliary piston to its maximum value. Due to this limitation of the distance between the pistons, the lubricating volume is also limited to its maximum value. Without such a limitation on the distance between the pistons, there is a possibility of the piston striking the cylinder head when the piston makes a discharge motion, resulting in damage to the piston pump.
В еще одном варианте выполнения поршневого насоса предусмотрено, что поршневой насос имеет опору, расположенную между приводом и вспомогательным поршнем. Опора выполнена с возможностью преобразования движения привода в совершаемое вспомогательным поршнем вспомогательное движение нагнетания и вспомогательное движение всасывания.In another embodiment of the piston pump, it is provided that the piston pump has a support located between the drive and the auxiliary piston. The support is configured to convert the drive movement into an auxiliary discharge movement and an auxiliary suction movement performed by the auxiliary piston.
В одном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения предусмотрено, что привод содержит приводной вал. Далее предусмотрено, что приводной вал снабжен приводным эксцентриком, имеющим поверхность скольжения, причем вспомогательный поршень также имеет поверхность скольжения. При этом поверхность скольжения эксцентрика и поверхность скольжения вспомогательного поршня совместно образуют опору. Кроме того, приводной вал и вспомогательный поршень выполнены таким образом, чтобы посредством опоры преобразовывать движение привода в виде вращения приводного вала во вспомогательное движение нагнетания и вспомогательное движение всасывания. Приводной вал без приводного эксцентрика традиционным образом выполнен в виде коленчатого вала с шипом кривошипа, расположенным в приводном эксцентрике с возможностью вращения. Вращательному движению приводного эксцентрика препятствует эксцентрическая форма поверхности скольжения эксцентрика в сочетании с прилегающей к ней поверхностью скольжения вспомогательного поршня. Альтернативой этому является приводной вал с кривошипом, расположенным в приводном эксцентрике с возможностью вращения.In one embodiment of the previous embodiment of the invention, it is provided that the drive comprises a drive shaft. It is further provided that the drive shaft is provided with a drive eccentric having a sliding surface, wherein the auxiliary piston also has a sliding surface. In this case, the sliding surface of the eccentric and the sliding surface of the auxiliary piston together form a support. Moreover, the drive shaft and the auxiliary piston are configured to convert the drive motion of rotation of the drive shaft into an auxiliary discharge motion and an auxiliary suction motion by means of a support. The drive shaft without a drive eccentric is traditionally designed in the form of a crankshaft with a crank pin located in the drive eccentric for rotation. The rotational movement of the drive eccentric is impeded by the eccentric shape of the eccentric sliding surface in combination with the adjacent sliding surface of the auxiliary piston. An alternative to this is a drive shaft with a crank located in the drive eccentric for rotation.
Поверхность скольжения эксцентрика и поверхность скольжения вспомогательного поршня имеют общую поверхность контакта, посредством которой вращение приводного вала преобразуется во вспомогательное движение нагнетания и вспомогательное движение всасывания. В этом смысле поверхности скольжения эксцентрика и вспомогательного поршня образуют опору. Для уменьшения износа поверхностей скольжения эксцентрика и вспомогательного поршня эта общая поверхность контакта должна смазываться смазочной средой. Опора выполнена с возможностью ее смазки смазочной средой, которая также пригодна для смазки поверхностей контакта между цилиндром с одной стороны, а также поршнемThe sliding surface of the eccentric and the sliding surface of the auxiliary piston have a common contact surface, through which the rotation of the drive shaft is converted into an auxiliary discharge movement and an auxiliary suction movement. In this sense, the sliding surfaces of the eccentric and the auxiliary piston form a support. To reduce wear on the sliding surfaces of the eccentric and auxiliary piston, this common contact surface must be lubricated by a lubricating fluid. The support is designed to be lubricated by a lubricating medium, which is also suitable for lubricating the contact surfaces between the cylinder on one side and the piston
- 3 045385 и вспомогательным поршнем - с другой стороны.- 3 045385 and an auxiliary piston - on the other side.
Если поршневой насос содержит описанную выше опору, необходимо обеспечить достаточное снабжение такой опоры смазочной средой. Поэтому в еще одном исполнении предусмотрено, что вспомогательный поршень содержит смазочную линию, соединяющую смазочный объем и поверхность скольжения вспомогательного поршня для снабжения опоры смазочной средой. Соответственно опора смазывается той смазочной средой, которой также смазываются поверхности контакта между цилиндром с одной стороны, а также поршнем и вспомогательным поршнем - с другой стороны. При этом смазочная среда подводится к опоре под давлением, устанавливающемся в рабочем объеме при движении нагнетания. Смазочная линия вспомогательного поршня предпочтительно представляет собой канал во вспомогательном поршне. Тогда отдельная смазочная линия отсутствует.If the piston pump contains a support as described above, it is necessary to ensure that the support is sufficiently supplied with lubricant. Therefore, in yet another embodiment, it is provided that the auxiliary piston includes a lubrication line connecting the lubricating volume and the sliding surface of the auxiliary piston to supply the support with a lubricating medium. Accordingly, the support is lubricated by the lubricating medium that also lubricates the contact surfaces between the cylinder on one side, and the piston and auxiliary piston on the other side. In this case, the lubricating medium is supplied to the support under pressure, which is established in the working volume during the discharge movement. The lubrication line of the auxiliary piston is preferably a passage in the auxiliary piston. Then there is no separate lubrication line.
В одном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения предусмотрено, что смазочная линия вспомогательного поршня содержит по меньшей мере один обратный клапан. Обратный клапан уменьшает отток находящейся в опоре смазочной среды. Без обратного клапана такой отток возникал бы, например, при движении всасывания.In one embodiment of the previous embodiment of the invention, it is provided that the lubrication line of the auxiliary piston comprises at least one check valve. The check valve reduces the outflow of the lubricating medium in the support. Without a check valve, such an outflow would occur, for example, during suction movement.
В еще одном варианте своего выполнения поршневой насос содержит затвор с осевой задвижкой, обеспечивающий управление подводом смазочной среды в смазочный объем. При этом затвор с осевой задвижкой имеет по меньшей мере одно отверстие, выполненное в цилиндре для подвода смазочной среды в смазочный объем. По меньшей мере одно отверстие в цилиндре предпочтительно представляет собой прорезь, карман и/или просверленное отверстие. При этом функция затвора реализуется собственно за счет либо совершаемых поршнем как задвижкой движений нагнетания и всасывания, либо совершаемых вспомогательным поршнем как задвижкой вспомогательных движений нагнетания и всасывания мимо по меньшей мере одного отверстия в цилиндре.In yet another embodiment, the piston pump contains a valve with an axial valve, which provides control of the supply of lubricant to the lubricant volume. In this case, the valve with an axial slide has at least one hole made in the cylinder for supplying the lubricating medium into the lubricating volume. The at least one opening in the cylinder is preferably a slot, a pocket and/or a drilled hole. In this case, the shutter function is realized due to either the injection and suction movements performed by the piston as a valve, or the auxiliary injection and suction movements performed by the auxiliary piston as a valve past at least one hole in the cylinder.
В особенно предпочтительном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения дополнительно реализована вышеописанная смазочная линия вспомогательного поршня. В этом исполнении смазочной средой, подводимой через затвор с осевой задвижкой, смазываются не только поверхности контакта между цилиндром с одной стороны, а также поршнем и вспомогательным поршнем - с другой стороны, но и опора.In a particularly preferred embodiment of the previous embodiment of the invention, the above-described lubrication line for the auxiliary piston is additionally implemented. In this design, the lubricating medium supplied through the axial gate lubricates not only the contact surfaces between the cylinder on one side and the piston and auxiliary piston on the other side, but also the support.
В одном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения предусмотрено, что подвод смазочной среды в смазочный объем через по меньшей мере одно отверстие в цилиндре возможен при нахождении поршня в области мертвой точки, определяющей переход от движения всасывания к движению нагнетания. В области этой мертвой точки давление в смазочном объеме является наименьшим, вследствие чего подвод смазочной среды наиболее эффективен.In one embodiment of the previous embodiment of the invention, it is provided that the supply of the lubricating medium into the lubricating volume through at least one opening in the cylinder is possible when the piston is in the dead center region defining the transition from the suction movement to the discharge movement. In the region of this dead center, the pressure in the lubricating volume is the lowest, as a result of which the supply of lubricating medium is most effective.
Если поршневой насос содержит вышеописанную опору, то нужно обеспечить достаточное снабжение опоры смазочной средой. В качестве альтернативы вышеописанному варианту, содержащему смазочную линию во вспомогательном поршне, или в дополнение к нему, может быть предусмотрено выполнение приводного вала со смазочной линией привода. Соответственно смазочная линия привода проходит как через сам приводной вал, так и через приводной эксцентрик приводного вала. Кроме того, приводной вал содержит затвор с поворотной задвижкой, обеспечивающий управление подводом смазочной среды в опору. При этом затвор с поворотной задвижкой содержит выемку, выполненную в приводном валу в определенном диапазоне угловых положений приводного вала, вследствие чего подвод смазочной среды в опору происходит только в этом диапазоне угловых положений. Смазочная линия привода предпочтительно представляет собой канал в приводном валу и в приводном эксцентрике. В этом случае отдельная смазочная линия отсутствует. При этом затвор с поворотной задвижкой традиционным образом образован выемкой в приводном валу и смазочной линией привода в эксцентрике. Кроме того, затвор с поворотной задвижкой обеспечивает подвод смазочной среды к поверхностям контакта между приводным валом и приводным эксцентриком.If the piston pump contains a support described above, it is necessary to ensure that the support is sufficiently supplied with lubricant. As an alternative to, or in addition to, the above-described embodiment comprising a lubrication line in the auxiliary piston, provision can be made for the drive shaft to be provided with a drive lubrication line. Accordingly, the drive lubrication line passes both through the drive shaft itself and through the drive eccentric of the drive shaft. In addition, the drive shaft contains a valve with a rotary valve that controls the supply of lubricant to the support. In this case, the rotary gate valve contains a recess made in the drive shaft in a certain range of angular positions of the drive shaft, as a result of which the supply of lubricant to the support occurs only in this range of angular positions. The drive lubrication line is preferably a passage in the drive shaft and in the drive eccentric. In this case, there is no separate lubrication line. In this case, the butterfly valve is traditionally formed by a recess in the drive shaft and a drive lubrication line in the eccentric. In addition, the butterfly valve provides a supply of lubricant to the contact surfaces between the drive shaft and the drive eccentric.
В одном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения предусмотрено, что смазочная линия привода содержит по меньшей мере один обратный клапан. Обратный клапан уменьшает отток находящейся в опоре смазочной среды.In one embodiment of the previous embodiment of the invention, it is provided that the lubrication line of the drive comprises at least one check valve. The check valve reduces the outflow of the lubricating medium in the support.
В особенно предпочтительном исполнении предыдущего варианта осуществления изобретения дополнительно реализована вышеописанная смазочная линия вспомогательного поршня. В этом исполнении смазочной средой, подводимой через смазочную линию привода, смазывается не только опора, но и поверхности контакта между цилиндром с одной стороны, а также поршнем и вспомогательным поршнем - с другой стороны.In a particularly preferred embodiment of the previous embodiment of the invention, the above-described lubrication line for the auxiliary piston is additionally implemented. In this design, the lubricating fluid supplied through the lubrication line of the drive lubricates not only the support, but also the contact surfaces between the cylinder on one side, and the piston and auxiliary piston on the other side.
В еще одном варианте своего выполнения поршневой насос содержит смазочный насос для снабжения по меньшей мере одного качающего модуля и/или привода смазочной средой. При этом поршневой насос в исполнениях с вышеописанным затвором с осевой задвижкой выполнен с возможностью подвода смазочной среды от смазочного насоса к затвору с осевой задвижкой, а в исполнениях с вышеописанной смазочной линией привода - с возможностью подвода смазочной среды от смазочного насоса к смазочной линии привода.In yet another embodiment, the piston pump includes a lubricating pump for supplying at least one pumping module and/or drive with a lubricating medium. In this case, the piston pump in versions with the above-described valve with an axial valve is designed to supply a lubricating medium from the lubrication pump to the valve with an axial valve, and in versions with the above-described lubrication line of the drive - with the ability to supply a lubricant medium from the lubrication pump to the lubrication line of the drive.
В частности, существует множество возможностей конструктивного исполнения и усовершенствования предлагаемого в изобретении поршневого насоса. В этой связи можно сослаться как на пунктыIn particular, there are many design and development possibilities for the piston pump according to the invention. In this regard, we can refer to both points
- 4 045385 формулы изобретения, зависимые от п.1, так и на нижеследующее описание примеров осуществления изобретения, поясняемое чертежами, на которых показано:- 4 045385 claims, dependent on claim 1, and the following description of examples of implementation of the invention, illustrated by drawings, which show:
на фиг. 1 - схематическое перспективное изображение в разрезе поршневого насоса в первом примере его выполнения;in fig. 1 is a schematic perspective cross-section of a piston pump in the first example of its implementation;
на фиг. 2 - схематическое перспективное изображение цилиндра поршневого насоса в первом примере его выполнения;in fig. 2 is a schematic perspective view of a piston pump cylinder in the first example of its implementation;
на фиг. 3 - схематическое перспективное изображение поршня поршневого насоса в первом примере его выполнения;in fig. 3 is a schematic perspective view of the piston of a piston pump in the first example of its implementation;
на фиг. 4а, 4б - два различных схематических перспективных изображения вспомогательного поршня поршневого насоса в первом примере его выполнения;in fig. 4a, 4b are two different schematic perspective views of the auxiliary piston of a piston pump in the first example of its implementation;
на фиг. 5 - схематическое перспективное изображение в разрезе поршневого насоса во втором примере его выполнения; и на фиг. 6 - перспективное изображение поршневого насоса в третьем примере его выполнения.in fig. 5 is a schematic perspective cross-section of a piston pump in the second example of its implementation; and in fig. 6 is a perspective view of a piston pump in a third example of its implementation.
На фиг. 1 показан поршневой насос 1 возвратно-поступательного действия, предназначенный для подачи среды, в первом примере его выполнения. Предлагаемый в изобретении поршневой насос содержит качающий модуль 2, привод 3, опору 4 и смазочный насос 5.In fig. 1 shows a reciprocating piston pump 1 for supplying media in a first example of its implementation. The piston pump proposed in the invention contains a pumping module 2, a drive 3, a support 4 and a lubricant pump 5.
Качающий модуль 2 содержит головку 6 цилиндра, цилиндр 7 (см. также фиг. 2), поршень 8 (см. также фиг. 3) и вспомогательный поршень 9 (см. также фиг. 4а, 4б).The pumping module 2 contains a cylinder head 6, a cylinder 7 (see also Fig. 2), a piston 8 (see also Fig. 3) and an auxiliary piston 9 (see also Figs. 4a, 4b).
Цилиндр 7 имеет концентрическую относительно продольной оси 10 внутреннюю боковую поверхность 11, определяющую радиус 12 цилиндра. Поршень 8 имеет днище 13 с соответствующей поверхностью 14, а также имеет концентрическую относительно продольной оси 10 наружную боковую поверхность 15, определяющую радиус 16 поршня. Вспомогательный поршень 9 расположен между приводом 3 и поршнем 8, имеет днище 17 с соответствующей поверхностью 18, а также имеет концентрическую относительно продольной оси 10 наружную поверхность 19, определяющую радиус 20 вспомогательного поршня, и поверхность 21 скольжения. Радиус 16 поршня и радиус 20 вспомогательного поршня равны и соответствуют радиусу 12 цилиндра.The cylinder 7 has an inner lateral surface 11 concentric with respect to the longitudinal axis 10, which determines the radius 12 of the cylinder. The piston 8 has a bottom 13 with a corresponding surface 14, and also has an outer side surface 15 concentric with respect to the longitudinal axis 10, which determines the radius 16 of the piston. The auxiliary piston 9 is located between the drive 3 and the piston 8, has a bottom 17 with a corresponding surface 18, and also has an outer surface 19 concentric with respect to the longitudinal axis 10, defining the radius 20 of the auxiliary piston, and a sliding surface 21. The radius 16 of the piston and the radius 20 of the auxiliary piston are equal and correspond to the radius 12 of the cylinder.
Поршень 8 имеет разгрузочный поршень 22, а вспомогательный поршень 9 имеет выполненный в своем днище 17 разгрузочный цилиндр 23, соответствующий разгрузочному поршню 22. Разгрузочный цилиндр 23 соединен разгрузочной линией 24 с окружающей средой как разгрузочным объемом. Разгрузочный поршень 22 в данном примере представляет собой стержень.The piston 8 has a unloading piston 22, and the auxiliary piston 9 has a unloading cylinder 23 made in its bottom 17, corresponding to the unloading piston 22. The unloading cylinder 23 is connected by an unloading line 24 to the environment as a unloading volume. The relief piston 22 in this example is a rod.
Разгрузочный поршень 22 и разгрузочный цилиндр 23 ограничивают измеряемое вдоль продольной оси 10 расстояние 25 между поршнем 8 и вспомогательным поршнем 9 его максимальным значением. Для этого разгрузочный поршень 22 снабжен кольцом 26, а разгрузочный цилиндр 23 имеет соответствующий кольцу 26 паз 27. Соответственно этим кольцу 26 и пазу 27 поршень 8 и вспомогательный поршень 9 являются подвижными относительно друг друга вдоль продольной оси 10.The unloading piston 22 and the unloading cylinder 23 limit the distance 25 measured along the longitudinal axis 10 between the piston 8 and the auxiliary piston 9 to its maximum value. For this purpose, the unloading piston 22 is equipped with a ring 26, and the unloading cylinder 23 has a groove 27 corresponding to the ring 26. According to this ring 26 and the groove 27, the piston 8 and the auxiliary piston 9 are movable relative to each other along the longitudinal axis 10.
Привод 3 содержит приводной вал 28, снабженный приводным эксцентриком 29, имеющим поверхность 30 скольжения. Приводной вал 28 без приводного эксцентрика 29 выполнен в виде коленчатого вала, имеющего шип 31 кривошипа, причем шип 31 кривошипа расположен в приводном эксцентрике 29 с возможностью вращения. Вращательному движению приводного эксцентрика 29 препятствует эксцентрическая форма поверхности 30 скольжения эксцентрика в сочетании с прилегающей к ней поверхностью 21 скольжения вспомогательного поршня.The drive 3 includes a drive shaft 28 equipped with a drive eccentric 29 having a sliding surface 30. The drive shaft 28 without the drive eccentric 29 is made in the form of a crankshaft having a crank pin 31, and the crank pin 31 is located in the drive eccentric 29 with the possibility of rotation. The rotational movement of the drive eccentric 29 is impeded by the eccentric shape of the eccentric sliding surface 30 in combination with the adjacent sliding surface 21 of the auxiliary piston.
Поверхность 30 скольжения эксцентрика и поверхность 21 скольжения вспомогательного поршня образуют опору 4. Опора 4 расположена между приводом 3 и вспомогательным поршнем 9. Приводной вал 28 с приводным эксцентриком 29 и вспомогательный поршень 9 выполнены таким образом, чтобы посредством опоры 4 преобразовывать движение 32 привода в виде вращения приводного вала 28 во вспомогательное движение 33 нагнетания и вспомогательное движение 34 всасывания, совершаемые вспомогательным поршнем 9 в цилиндре 7 вдоль продольной оси 10. Таким образом, опора 4 выполнена с возможностью преобразования движения 32 привода во вспомогательное движение 33 нагнетания и вспомогательное движение 34 всасывания.The eccentric sliding surface 30 and the auxiliary piston sliding surface 21 form a support 4. The support 4 is located between the drive 3 and the auxiliary piston 9. The drive shaft 28 with the drive eccentric 29 and the auxiliary piston 9 are designed in such a way that, through the support 4, they transform the movement 32 of the drive in the form rotation of the drive shaft 28 into an auxiliary pumping movement 33 and an auxiliary suction movement 34 performed by the auxiliary piston 9 in the cylinder 7 along the longitudinal axis 10. Thus, the support 4 is configured to convert the drive movement 32 into an auxiliary pumping movement 33 and an auxiliary suction movement 34.
Головка 6 цилиндра, цилиндр 7 и днище 13 поршня образуют рабочий объем 35. Кроме того, цилиндр 7, поршень 8 и днище 17 вспомогательного поршня образуют смазочный объем 36 для смазочной среды, предназначенной для смазки поверхностей контакта между цилиндром 7 с одной стороны, а также поршнем 8 и вспомогательным поршнем 9 - с другой стороны. Поверхностями контакта в данном примере являются, во-первых, внутренняя боковая поверхность 11 цилиндра и наружная боковая поверхность 15 поршня, а во-вторых - внутренняя боковая поверхность 11 цилиндра и наружная боковая поверхность 19 вспомогательного поршня.The cylinder head 6, the cylinder 7 and the piston head 13 form a working volume 35. In addition, the cylinder 7, the piston 8 and the auxiliary piston head 17 form a lubricating volume 36 for a lubricating medium intended for lubricating the contact surfaces between the cylinder 7 on one side, as well as piston 8 and auxiliary piston 9 - on the other side. The contact surfaces in this example are, firstly, the inner side surface 11 of the cylinder and the outer side surface 15 of the piston, and secondly, the inner side surface 11 of the cylinder and the outer side surface 19 of the auxiliary piston.
Цилиндр 7, поршень 8 и вспомогательный поршень 9 выполнены таким образом, чтобы движение 32 привода преобразовывалось во вспомогательное движение 33 нагнетания и вспомогательное движение 34 всасывания, совершаемые вспомогательным поршнем 9 в цилиндре 7 вдоль продольной оси 10, и чтобы совершаемое вспомогательным поршнем 9 вспомогательное движение 33 нагнетания переводилось посредством смазочной среды, находящейся в смазочном объеме 36, в движение 37 нагнетания, совершаемое поршнем 8 в цилиндре 7 вдоль продольной оси 10. Кроме того, в данном примере цилиндр 7,The cylinder 7, the piston 8 and the auxiliary piston 9 are designed so that the drive movement 32 is converted into an auxiliary discharge movement 33 and an auxiliary suction movement 34 performed by the auxiliary piston 9 in the cylinder 7 along the longitudinal axis 10, and so that the auxiliary movement 33 performed by the auxiliary piston 9 injection was transferred by means of the lubricating medium located in the lubricating volume 36 into the injection movement 37 performed by the piston 8 in the cylinder 7 along the longitudinal axis 10. In addition, in this example, the cylinder 7,
- 5 045385 поршень 8 и вспомогательный поршень 9 выполнены таким образом, чтобы совершаемое вспомогательным поршнем 9 вспомогательное движение 34 всасывания переводилось посредством смазочной среды, находящейся в смазочном объеме 36, в движение 38 всасывания, совершаемое поршнем 8 в цилиндре 7 вдоль продольной оси 10.- 5 045385 the piston 8 and the auxiliary piston 9 are designed in such a way that the auxiliary suction movement 34 performed by the auxiliary piston 9 is transferred by means of the lubricating medium located in the lubricating volume 36 into the suction movement 38 performed by the piston 8 in the cylinder 7 along the longitudinal axis 10.
В этом отношении поршень 8 выполнен таким образом, чтобы в результате преобразования движения 32 привода 3 совершать в цилиндре 7 вдоль продольной оси 10 движение 37 нагнетания и движение 38 всасывания.In this regard, the piston 8 is designed in such a way that, as a result of the transformation of the movement 32 of the drive 3, it performs a pumping movement 37 and a suction movement 38 in the cylinder 7 along the longitudinal axis 10.
Головка 6 цилиндра, цилиндр 7 и поршень 8 выполнены таким образом, чтобы совершаемое поршнем 8 движение 37 нагнетания обеспечивало подачу среды, вытесняемой из рабочего объема 35 за счет его уменьшения. Для этого головка 6 цилиндра содержит средства управления потоками подаваемой среды, обеспечивающие впуск среды в рабочий объем 35 во время движения 38 всасывания и выпуск среды из рабочего объема 35 во время движения 37 нагнетания. Для этого вышеупомянутые средства управления в головке цилиндра включают в себя, например, впускной и выпускной клапаны. Ни средства управления в головке цилиндра, ни впускной и выпускной клапаны на чертежах не показаны. В данном примере головка 6 цилиндра, цилиндр 7 и поршень 8 также выполнены таким образом, чтобы совершаемое поршнем движение 38 всасывания обеспечивало всасывание подаваемой среды в рабочий объем 35 за счет его увеличения.The cylinder head 6, cylinder 7 and piston 8 are designed in such a way that the injection movement 37 performed by the piston 8 ensures the supply of medium displaced from the working volume 35 due to its reduction. For this purpose, the cylinder head 6 contains means for controlling the flow of the supplied medium, ensuring the inlet of the medium into the working volume 35 during the suction movement 38 and the release of the medium from the working volume 35 during the discharge movement 37. For this purpose, the above-mentioned control means in the cylinder head include, for example, intake and exhaust valves. Neither the cylinder head controls nor the intake and exhaust valves are shown in the drawings. In this example, the cylinder head 6, cylinder 7 and piston 8 are also designed in such a way that the suction movement 38 performed by the piston ensures the suction of the supplied medium into the working volume 35 due to its increase.
Поверхность 18 днища вспомогательного поршня меньше поверхности 14 днища поршня, поскольку из площади поверхности 18 днища вспомогательного поршня, в отличие от площади поверхности 14 днища поршня, изъята площадь поперечного сечения разгрузочного цилиндра 23. Благодаря этому при совершении вспомогательным поршнем 9 вспомогательного движения 33 нагнетания давление смазочной среды в смазочном объеме 36 больше давления подаваемой среды в рабочем объеме 35, создаваемого при совершении поршнем 8 движения 37 нагнетания.The surface 18 of the auxiliary piston bottom is smaller than the surface 14 of the piston bottom, since from the surface area 18 of the auxiliary piston bottom, in contrast to the surface area 14 of the piston bottom, the cross-sectional area of the unloading cylinder 23 is removed. Due to this, when the auxiliary piston 9 performs the auxiliary pumping movement 33, the lubricant pressure The environment in the lubricating volume 36 is greater than the pressure of the supplied environment in the working volume 35, created when the piston 8 performs the injection movement 37.
Вспомогательный поршень 9 содержит смазочную линию 39. Смазочная линия 39 вспомогательного поршня соединяет между собой смазочный объем 36 и поверхность 21 скольжения вспомогательного поршня для снабжения опоры 4 смазочной средой. Смазочная линия 39 вспомогательного поршня представляет собой канал во вспомогательном поршне 9. Приводной эксцентрик 29 предпочтительно содержит вспомогательную смазочную линию, соединяющую поверхность 30 скольжения эксцентрика с поверхностями контакта между шипом 31 кривошипа и приводным эксцентриком 29, благодаря чему эти поверхности контакта также снабжаются во время работы смазочной средой. Однако в данном случае эта вспомогательная смазочная линия на чертеже не показана.The auxiliary piston 9 includes a lubrication line 39. The auxiliary piston lubrication line 39 connects the lubricating volume 36 and the sliding surface 21 of the auxiliary piston to supply the support 4 with lubricating fluid. The auxiliary piston lubrication line 39 is a passage in the auxiliary piston 9. The driving eccentric 29 preferably includes an auxiliary lubrication line connecting the eccentric sliding surface 30 to the contact surfaces between the crank pin 31 and the driving eccentric 29, whereby these contact surfaces are also supplied during operation of the lubrication environment. However, in this case, this auxiliary lubrication line is not shown in the drawing.
Поршневой насос 1 также содержит затвор 40 с осевой задвижкой, обеспечивающий управление подводом смазочной среды в смазочный объем 36. Затвор 40 с осевой задвижкой имеет отверстие 41, выполненное в цилиндре 7 для подвода смазочной среды в смазочный объем 36. Это отверстие 41 в цилиндре представляет собой просверленное отверстие. Подвод смазочной среды в смазочный объем 36 через отверстие в цилиндре возможен при нахождении поршня 8 в области мертвой точки, определяющей переход от движения 38 всасывания к движению 37 нагнетания.The piston pump 1 also contains a valve 40 with an axial valve, which provides control of the supply of lubricating medium to the lubricating volume 36. The valve 40 with an axial valve has a hole 41 made in the cylinder 7 for supplying a lubricating medium to the lubricating volume 36. This hole 41 in the cylinder is drilled hole. The supply of a lubricating medium to the lubricating volume 36 through the hole in the cylinder is possible when the piston 8 is in the dead center region, which determines the transition from the suction movement 38 to the discharge movement 37.
Смазочный насос 5 обеспечивает снабжение качающего модуля 2 и привода 3 смазочной средой, а поршневой насос 1 выполнен с возможностью подвода смазочной среды от смазочного насоса 5 к затвору 40 с осевой задвижкой. Во время работы поршневого насоса через смазочную линию 39 вспомогательного поршня 1 смазочной средой снабжаются для их смазки не только поверхности контакта между цилиндром 7 с одной стороны, а также поршнем 8 и вспомогательным поршнем 9 - с другой стороны, но и опора 4. При этом снабжение опоры 4 осуществляется из смазочного объема 36 через смазочную линию 39 вспомогательного поршня.The lubrication pump 5 supplies the pumping module 2 and the drive 3 with a lubricating medium, and the piston pump 1 is configured to supply a lubricating medium from the lubricating pump 5 to the valve 40 with an axial valve. During operation of the piston pump, through the lubrication line 39 of the auxiliary piston 1, not only the contact surfaces between the cylinder 7 on one side, as well as the piston 8 and the auxiliary piston 9 on the other hand, but also the support 4 are supplied with a lubricant for their lubrication. support 4 is carried out from the lubricating volume 36 through the lubrication line 39 of the auxiliary piston.
На фиг. 5 показан предлагаемый в изобретении поршневой насос 1 возвратно-поступательного действия, предназначенный для подачи среды, во втором примере его выполнения. Далее описываются только его отличия от первого примера. В остальном же, что касается второго примера осуществления изобретения, следует соответственно ориентироваться на пояснения к первому примеру.In fig. 5 shows a reciprocating piston pump 1 according to the invention, intended for supplying a medium, in a second example of its implementation. The following describes only its differences from the first example. For the rest, with regard to the second embodiment of the invention, one should accordingly refer to the explanations to the first example.
В отличие от первого примера осуществления изобретения, во втором примере поршневой насос 1 не содержит описанного выше затвора 40 с осевой задвижкой. Вместо этого приводной вал 28 содержит смазочную линию 42 привода. Смазочная линия 42 привода соответственно проходит как через сам приводной вал 28, так и через приводной эксцентрик 29. Соответственно часть смазочной линии 42 привода, расположенная в приводном эксцентрике 29, соответствует вспомогательной смазочной линии, описанной при рассмотрении первого примера осуществления изобретения.Unlike the first embodiment of the invention, in the second example the piston pump 1 does not contain the axial gate valve 40 described above. Instead, the drive shaft 28 contains a drive lubrication line 42. The drive lubrication line 42 suitably passes through both the drive shaft 28 and the drive eccentric 29. Accordingly, the portion of the drive lubrication line 42 located in the drive eccentric 29 corresponds to the auxiliary lubrication line described in the first embodiment.
Кроме того, приводной вал 28 содержит затвор 43 с поворотной задвижкой, обеспечивающий управление подводом смазочной среды в опору 4. Затвор 43 с поворотной задвижкой содержит выемку 44, выполненную в приводном валу 28 в определенном диапазоне угловых положений приводного вала 28, вследствие чего подвод смазочной среды в опору 4 происходит только в этом диапазоне угловых положений. Смазочная линия 42 привода в этом исполнении представляет собой канал в приводном валу 28 и в приводном эксцентрике 29. При этом затвор 43 с поворотной задвижкой образован выемкой 44 в приводном валу и смазочной линией 42 привода в эксцентрике 29. Кроме того, затвор 43 с поворотной задвижкой обеспечивает подвод смазочной среды к поверхностям контакта между приводным валом 28 иIn addition, the drive shaft 28 contains a valve 43 with a rotary valve that controls the supply of lubricant to the support 4. The valve 43 with a rotary valve contains a recess 44 made in the drive shaft 28 in a certain range of angular positions of the drive shaft 28, resulting in the supply of a lubricant into support 4 occurs only in this range of angular positions. The drive lubrication line 42 in this design is a channel in the drive shaft 28 and in the drive eccentric 29. In this case, the rotary valve valve 43 is formed by a recess 44 in the drive shaft and the drive lubrication line 42 in the eccentric 29. In addition, the rotary valve valve 43 provides a supply of lubricant to the contact surfaces between the drive shaft 28 and
- 6 045385 приводным эксцентриком 29.- 6 045385 drive eccentric 29.
Смазочный насос 5 обеспечивает снабжение смазочной средой качающего модуля 2 и привода 3, а поршневой насос 1 выполнен с возможностью подвода смазочной среды от смазочного насоса 5 к смазочной линии 42 привода. Во время работы поршневого насоса 1 через смазочную линию 42 привода и смазочную линию 39 вспомогательного поршня смазочной средой для их смазки снабжаются не только опора 4, но также поверхности контакта между цилиндром 7 с одной стороны, а также поршнем 8 и вспомогательным поршнем 9 - с другой стороны. При этом снабжение поверхностей контакта между цилиндром 7 с одной стороны, а также поршнем 8 и вспомогательным поршнем 9 - с другой стороны, а также снабжение смазочного объема 36 смазочной средой осуществляется через смазочную линию 39 вспомогательного поршня и через опору 4 из смазочной линии 42 привода.The lubricating pump 5 supplies the pumping module 2 and the drive 3 with a lubricating medium, and the piston pump 1 is configured to supply the lubricating medium from the lubricating pump 5 to the lubricating line 42 of the drive. During operation of the piston pump 1, through the lubrication line 42 of the drive and the lubrication line 39 of the auxiliary piston, not only the support 4, but also the contact surfaces between the cylinder 7 on one side, as well as the piston 8 and the auxiliary piston 9 on the other, are supplied with a lubricating medium for their lubrication. sides. In this case, the supply of contact surfaces between the cylinder 7 on one side, as well as the piston 8 and the auxiliary piston 9 on the other hand, as well as the supply of the lubricating volume 36 with a lubricant medium, is carried out through the lubrication line 39 of the auxiliary piston and through the support 4 from the lubrication line 42 of the drive.
На фиг. 6 показан предлагаемый в изобретении поршневой насос 1 возвратно-поступательного действия в третьем примере его выполнения. В отличие от первого и второго примеров он содержит несколько качающих модулей 2. В остальном поршневой насос 1 выполнен аналогично поршневому насосу в рассмотренных выше первом или втором примерах его выполнения.In fig. 6 shows a reciprocating piston pump 1 according to the invention in a third example of its implementation. Unlike the first and second examples, it contains several pumping modules 2. Otherwise, the piston pump 1 is designed similarly to the piston pump in the first or second examples of its implementation discussed above.
Ссылочные обозначения:Reference symbols:
- поршневой насос;- piston pump;
- качающий модуль;- pumping module;
- привод;- drive unit;
- опора;- support;
- смазочный насос;- lubrication pump;
- головка цилиндра;- cylinder head;
- цилиндр;- cylinder;
- поршень;- piston;
- вспомогательный поршень;- auxiliary piston;
- продольная ось;- longitudinal axis;
- внутренняя боковая поверхность цилиндра;- inner side surface of the cylinder;
- радиус цилиндра;- radius of the cylinder;
- днище поршня;- piston bottom;
- поверхность днища поршня;- surface of the piston bottom;
- наружная боковая поверхность поршня;- outer side surface of the piston;
- радиус поршня;- piston radius;
- днище вспомогательного поршня;- bottom of the auxiliary piston;
- поверхность днища вспомогательного поршня;- surface of the bottom of the auxiliary piston;
- наружная боковая поверхность вспомогательного поршня;- outer side surface of the auxiliary piston;
- радиус вспомогательного поршня;- radius of the auxiliary piston;
- поверхность скольжения вспомогательного поршня;- sliding surface of the auxiliary piston;
- разгрузочный поршень;- unloading piston;
- разгрузочный цилиндр;- unloading cylinder;
- разгрузочная линия;- unloading line;
- расстояние между поршнями;- distance between pistons;
- кольцо;- ring;
- паз;- groove;
- приводной вал;- drive shaft;
- приводной эксцентрик;- drive eccentric;
- поверхность скольжения эксцентрика;- eccentric sliding surface;
- шип кривошипа;- crank pin;
- движение привода;- drive movement;
- вспомогательное движение нагнетания;- auxiliary pumping movement;
- вспомогательное движение всасывания;- auxiliary suction movement;
- рабочий объем;- working volume;
- смазочный объем;- lubricant volume;
- движение нагнетания;- pumping movement;
- движение всасывания;- suction movement;
- смазочная линия вспомогательного поршня;- lubrication line of the auxiliary piston;
- затвор с осевой задвижкой;- shutter with axial slide;
- отверстие в цилиндре;- hole in the cylinder;
- смазочная линия привода;- drive lubrication line;
- затвор с поворотной задвижкой;- shutter with rotary valve;
- выемка в приводном валу.- notch in the drive shaft.
--
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020116294.4 | 2020-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA045385B1 true EA045385B1 (en) | 2023-11-22 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4776260A (en) | Constant pressure pump | |
| US3548721A (en) | Apparatus with piston | |
| US10634246B2 (en) | Hydraulic piston with cooling and lubrication valve | |
| JP7369689B2 (en) | Hydraulic piston with cooling and lubrication valve | |
| KR100226560B1 (en) | Piston and compressor using it | |
| EA045385B1 (en) | RECIPROCATE ACTION PISTON PUMP FOR MEDIUM SUPPLY | |
| AU2018281951B2 (en) | Hydraulic piston with valve for holding a cooling and lubrication seal | |
| JP5307514B2 (en) | Hydraulic piston pump / motor | |
| US20020044873A1 (en) | High pressure fuel pump | |
| KR20030053428A (en) | Lubrication structure of piston-type compressor | |
| US20240141890A1 (en) | Reciprocating Piston Pump for Conveying a Medium | |
| KR100561138B1 (en) | Lip seal lubrication reservoir and method of level control | |
| EP4063653B1 (en) | High-pressure piston volumetric pump | |
| KR20040053779A (en) | Lip seal wear sleeve | |
| CN1846058B (en) | Eccentric drive mechanism for volumetric unidirectional pumps | |
| JP5147581B2 (en) | Reciprocating pump | |
| CN110691903B (en) | Fuel pump for supplying fuel to internal combustion piston engine | |
| KR20020090198A (en) | The piston's lubricating device in a piston-reciprocating high-pressure spray | |
| JP2873990B2 (en) | Valve stem sealing device | |
| KR100488565B1 (en) | Cooling and lubrication apparatus for piston | |
| KR20030096595A (en) | Cooling and lubrication apparatus for piston | |
| CN110709598B (en) | Fuel pump for supplying fuel to internal combustion piston engine | |
| JP2003148326A (en) | Cylinder device and axial piston pump | |
| KR20030052969A (en) | Lubrication structure of piston-type compressor | |
| KR20030050301A (en) | Lubricating system for connecting rod of compressor |