FR2744175A1 - High=pressure fluid injection pump for geological tests - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à une pompe à piston pour l'injection à très haute pression d'un fluide liquide dans un appareil récepteur. The invention relates to a piston pump for injecting a very high pressure of a liquid fluid into a receiving device.
L'invention intéresse spécialement une pompe piston pour l'injection à débit contrôlé et à très haute pression a d'un fluide liquide dans une cellule d'essai de matériaux du type de celle utilisée en géologie. The invention particularly concerns a piston pump for injecting a controlled flow rate and at very high pressure into a liquid fluid in a material test cell of the type used in geology.
Un résultat que l'invention vise à obtenir est une pompe du type précité qui, tout en étant précise dans la pression et le débit de fluide qu'elle délivre, est fiable et robuste. A result which the invention aims to obtain is a pump of the aforementioned type which, while being precise in the pressure and the flow rate of fluid which it delivers, is reliable and robust.
Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est une pompe du type précité dont les éléments en contact avec le liquide d'injection sont d'un entretien facile. Another result which the invention aims to obtain is a pump of the aforementioned type whose elements in contact with the injection liquid are easy to maintain.
Par l'expression "d'un entretien facile", on comprendra que les éléments en contact avec le liquide à délivrer sous pression, sont non seulement facilement démontables, mais surtout, aisément remontables par un opérateur utilisateur de la pompe, sans qu'il faille recourir à des spécialistes du domaine de la construction de cette pompe ainsi qu'à un outillage spécifique et onéreux. By the expression "of easy maintenance", it will be understood that the elements in contact with the liquid to be delivered under pressure, are not only easily removable, but above all, easily reassembled by an operator using the pump, without him It is necessary to resort to specialists in the field of construction of this pump as well as to specific and expensive tools.
Est encore un résultat remarquable que l'invention permet d'obtenir, le fait que le démontage puis le remontage des éléments en contact avec le liquide à injecter est sans inconvénient pour le fonctionnement ultérieur de la pompe. Another remarkable result is that the invention makes it possible to obtain the fact that the disassembly and then the reassembly of the elements in contact with the liquid to be injected is without disadvantage for the subsequent operation of the pump.
Est encore un autre résultat que l'invention vise à obtenir, une pompe haute pression à piston qui présente un risque d'éclatement quasi nul. Is yet another result that the invention aims to obtain, a high pressure piston pump which presents an almost zero risk of bursting.
A cet effet, l'invention a pour objet une pompe du type précité notamment caractérisée en ce que
- elle comprend un corps à paroi rigide dans lequel est réservé un alésage cylindrique d'axe longitudinal, lequel alésage abrite la pièce massive de manière telle que l'axe longitudinal de l'alésage qu'elle comprend soit au moins sensiblement parallèle à celui longitudinal de l'alésage du corps,
- le piston, engagé dans la pièce massive, est immobilisé en translation relativement au corps, au moins selon 1 l'axe longitudinal de l'alésage que ce corps comprend,
- la pièce massive et l'alésage du corps ont des sections transversales complémentaires de manière telle que la face cylindrique de l'alésage du corps et la face externe de la pièce massive soient en vis à vis,
- l'alésage du corps a une longueur telle qu'il loge la pièce massive sur toute la longueur de cette dernière, et ce, quelle que soit la situation d'engagement du piston dans l'alésage qu'elle comprend.To this end, the invention relates to a pump of the aforementioned type, in particular characterized in that
- It comprises a rigid wall body in which is reserved a cylindrical bore of longitudinal axis, which bore houses the solid part so that the longitudinal axis of the bore which it comprises is at least substantially parallel to that longitudinal body bore,
the piston, engaged in the solid part, is immobilized in translation relative to the body, at least along 1 the longitudinal axis of the bore that this body comprises,
the solid part and the bore of the body have complementary cross sections so that the cylindrical face of the bore of the body and the external face of the solid part are opposite,
- The bore of the body has a length such that it houses the solid part over the entire length of the latter, and this, whatever the situation of engagement of the piston in the bore that it comprises.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement
- figures 1 et 2 : deux vues en coupe selon un axe longitudinal d'une pompe selon l'invention dans deux variantes de réalisation.The invention will be better understood with the aid of the description below given by way of nonlimiting example with regard to the attached drawing which schematically represents
- Figures 1 and 2: two sectional views along a longitudinal axis of a pump according to the invention in two alternative embodiments.
En se reportant au dessin, on voit une pompe à piston 1 pour l'injection à très haute pression d'un fluide liquide (non représenté) dans un appareil récepteur 2. Referring to the drawing, a piston pump 1 is seen for the very high pressure injection of a liquid fluid (not shown) into a receiving device 2.
L'appareil 2 est relié à la pompe 1 par une conduite 2A. The device 2 is connected to the pump 1 by a line 2A.
Bien que l'invention intéresse spécialement une pompe à piston 1 pour l'injection à débit contrôlé et à très haute pression d'un fluide liquide dans une cellule d'essai 2 de matériaux (non représenté), du type de celle utilisée en géologie, l'appareil 2 peut être de tout type et, de ce fait, il a été symbolisé par un carré repéré 2. Although the invention particularly concerns a piston pump 1 for the injection at controlled flow rate and at very high pressure of a liquid fluid into a test cell 2 of materials (not shown), of the type used in geology , the device 2 can be of any type and, as a result, it has been symbolized by a square marked 2.
La pompe 1 comprend essentiellement
- une pièce massive 3, sensiblement cylindrique, comprenant plusieurs faces externes 4A à 4C et dans l'une (4A) desquelles débouche un alésage 5 cylindrique de révolution qui, réservé dans ladite pièce 3, présente une face cylindrique 5A en vis à vis de celle cylindrique d'un piston 6 engagé dans ledit alésage 5 et mobile selon son axe longitudinal 5B,
- un moyen commandé 7 de déplacement en translation du piston 6 et de la pièce massive 3, l'un par rapport à l'autre, de manière à induire le déplacement en translation du piston 6 dans l'alésage 5 sur une course de longueur L1 déterminée,
- au moins une conduite 8 de circulation de fluide liquide reliée à l'alésage 5, notamment en vue de son acheminement sous pression vers l'appareil récepteur 2.Pump 1 essentially comprises
- A massive part 3, substantially cylindrical, comprising several external faces 4A to 4C and in one (4A) of which opens a cylindrical bore 5 of revolution which, reserved in said part 3, has a cylindrical face 5A opposite that of a piston 6 engaged in said bore 5 and movable along its longitudinal axis 5B,
- A controlled means 7 for translational displacement of the piston 6 and of the solid part 3, one relative to the other, so as to induce the translational displacement of the piston 6 in the bore 5 over a stroke of length L1 determined,
at least one pipe 8 for circulating liquid fluid connected to the bore 5, in particular for its delivery under pressure to the receiving device 2.
De manière remarquable
- la pompe 1 comprend un corps 9 à paroi 9A rigide dans lequel est réservé un alésage 10 cylindrique d'axe longitudinal 10A, lequel alésage 10 abrite la pièce massive 3 de manière telle que l'axe longitudinal 5A de l'alésage 5 qu'elle comprend soit au moins sensiblement parallèle à celui longitudinal lOA de l'alésage du corps 9,
- le piston 6, engagé dans la pièce massive 3, est immobilisé en translation relativement au corps 9, au moins selon l'axe longitudinal lOA de l'alésage 10 que ce corps 9 comprend,
- la pièce massive 3 et l'alésage 10 du corps 9 ont des sections transversales complémentaires de manière telle que la face cylindrique lOB de l'alésage du corps 9 et la face externe 4B de la pièce massive 4 soient en vis à vis,
- l'alésage 10 du corps 9 a une longueur L2 telle qu'il loge la pièce massive 3 sur toute la longueur L3 de cette derniere, et ce, quelle que soit la situation d'engagement du piston 6 dans l'alésage 5 qu'elle comprend.Remarkably
the pump 1 comprises a body 9 with a rigid wall 9A in which a cylindrical bore 10 with a longitudinal axis 10A is reserved, which bore 10 houses the solid part 3 so that the longitudinal axis 5A of the bore 5 is it comprises either at least substantially parallel to that longitudinal 10A of the bore of the body 9,
the piston 6, engaged in the solid part 3, is immobilized in translation relative to the body 9, at least along the longitudinal axis 10A of the bore 10 that this body 9 comprises,
the solid part 3 and the bore 10 of the body 9 have complementary cross-sections so that the cylindrical face lOB of the bore of the body 9 and the external face 4B of the solid part 4 are opposite,
- The bore 10 of the body 9 has a length L2 such that it houses the solid part 3 over the entire length L3 of the latter, and this, whatever the situation of engagement of the piston 6 in the bore 5 that 'she understands.
C'est par cela que se trouve garantit le résultat de l'invention selon lequel la pompe 1 à haute pression présente un risque d'éclatement quasi nul. It is by this that the result of the invention is guaranteed, according to which the high pressure pump 1 presents an almost zero risk of bursting.
L'alésage 10 abrite la pièce massive 3 de manière telle que l'axe longitudinal 5A de l'alésage 5 qu'elle comprend est sensiblement confondu avec celui longitudinal 10A de l'alésage du corps 9. The bore 10 houses the solid part 3 so that the longitudinal axis 5A of the bore 5 which it comprises is substantially coincident with that longitudinal 10A of the bore of the body 9.
Le moyen 7 commandé de déplacement en translation met en oeuvre essentiellement, d'une part, un organe moteur rotatif 7A commandé qui entraine en rotation un arbre fileté 7B et, d'autre part, un écrou 7C coopérant avec le dit arbre fileté. The means 7 controlled for translational movement essentially implements, on the one hand, a controlled rotary motor member 7A which rotates a threaded shaft 7B and, on the other hand, a nut 7C cooperating with said threaded shaft.
De manière remarquable
- l'organe moteur rotatif 7A est associé à un bâti 11,
- le corps 9 à paroi 9A rigide dans lequel est réservé l'alésage 10 cylindrique d'axe longitudinal 10A qui abrite la pièce massive 3,
d'une part, comprend deux faces extrêmes opposées 9C, 9D, dont une (9C) au niveau de laquelle est immobilisé le piston 6 et, l'autre (9D) au niveau de laquelle l'écrou 7C du moyen 7 commandé de déplacement en translation est immobilisé et,
d'autre part, est, par un moyen 12 à cet effet, guidé en translation par rapport au bâti 11, au moins selon une direction approximativement parallèle à l'axe longitudinal 5A de la pièce massive 3,
- l'arbre fileté 7B traverse l'écrou 7C porté par le corps 9 et, par son extrémité située dans l'alésage 10 dudit corps 9, coopère avec la pièce massive 3 par le biais d'un organe 13 de guidage en rotation mais d'immobilisation en translation selon l'axe longitudinal lOA dudit alésage 10.Remarkably
the rotary motor member 7A is associated with a frame 11,
the body 9 with a rigid wall 9A in which the cylindrical bore 10 with a longitudinal axis 10A is reserved, which houses the solid part 3,
on the one hand, comprises two opposite end faces 9C, 9D, one of which (9C) at which the piston 6 is immobilized and the other (9D) at which the nut 7C of the movement-controlled means 7 in translation is immobilized and,
on the other hand, is, by means 12 for this purpose, guided in translation relative to the frame 11, at least in a direction approximately parallel to the longitudinal axis 5A of the solid part 3,
- the threaded shaft 7B crosses the nut 7C carried by the body 9 and, by its end located in the bore 10 of said body 9, cooperates with the solid part 3 by means of a member 13 for guiding in rotation but immobilization in translation along the longitudinal axis 10A of said bore 10.
La pompe comprend un moyen 17 de guidage en translation de la pièce massive 3 sensiblement parallèlement à l'axe du piston. The pump comprises a means 17 for guiding in translation the solid part 3 substantially parallel to the axis of the piston.
Dans une forme de réalisation (figure 1) - d d'une part, la face cylindrique lOB de l'alésage du corps 9 et la face externe 4B de la pièce massive sont séparées d'un large jeu et,
- d'autre part, le moyen 17 de guidage en translation de la pièce massive 3 est localisé au niveau du piston 6 et de l'alésage 5 de la dite pièce massive 3 dans lequel il translate.In one embodiment (FIG. 1) - d on the one hand, the cylindrical face lOB of the bore of the body 9 and the external face 4B of the solid part are separated by a large clearance and,
- On the other hand, the means 17 for guiding in translation of the solid part 3 is located at the piston 6 and the bore 5 of said solid part 3 in which it translates.
Dans une forme de réalisation de la figure 1, la pièce massive 3 est réalisée en deux parties 3A, 3B assemblées par des organes de liaison 3C qui, notamment, traversent des perçages-taraudages 3D réalisés dans une partie 3A substantielle de la pièce. In one embodiment of FIG. 1, the solid part 3 is produced in two parts 3A, 3B assembled by connecting members 3C which, in particular, pass through 3D tapping holes made in a substantial part 3A of the part.
Dans cette version, le piston 6 et la pièce massive 3 coopèrent par un moyen 16/17 d'étanchéité et de guidage en translation essentiellement logé dans l'une des parties 3A, 3B de la pièce massive 3. In this version, the piston 6 and the solid part 3 cooperate by means 16/17 of sealing and guiding in translation essentially housed in one of the parts 3A, 3B of the solid part 3.
Egalement, dans cette version, l'alésage 5 comprend un circuit de purge 5E. Also, in this version, the bore 5 comprises a purge circuit 5E.
Le résultat de l'invention selon lequel tout en étant précise dans la pression et le débit de fluide qu'elle délivre, la pompe est fiable et robuste, est obtenu notamment par le respect de ces dernières caractéristiques techniques. The result of the invention according to which, while being precise in the pressure and the flow rate of fluid which it delivers, the pump is reliable and robust, is obtained in particular by respecting these latter technical characteristics.
Selon une caractéristique de l'invention, le piston 6 consiste en une pièce cylindrique qui, d'une part, est, à l'une de ses extrémités, au moins indirectement équipée d'une base 14 constituée par une platine présentant une face d'appui 14A sur l'une 9C des faces extrêmes 9C, 9D du corps 9 et au moins un organe 15 d'immobilisation contre cette face extrême 9C, d'autre part, est axialement traversée par un canal 8 de circulation d'un fluide. According to a characteristic of the invention, the piston 6 consists of a cylindrical part which, on the one hand, is, at one of its ends, at least indirectly equipped with a base 14 constituted by a plate having a face d support 14A on one 9C of the end faces 9C, 9D of the body 9 and at least one member 15 immobilizing against this end face 9C, on the other hand, is axially traversed by a channel 8 for circulation of a fluid .
Dans une autre forme de réalisation (figure 2), le moyen 17 de guidage en translation comprend, d'une part, un élément 17A d'appui localisé entre la pièce massive 3 et le corps 9 et, d'autre part, un élément 17B d'appui localisé entre la dite pièce massive 3 et le piston 6. In another embodiment (FIG. 2), the means 17 for guiding in translation comprises, on the one hand, a support element 17A located between the solid part 3 and the body 9 and, on the other hand, an element 17B of support located between said massive piece 3 and the piston 6.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston 6 comprend un moyen 16 d'étanchéité et un élément 17B d'appui localisé du moyen 17 de guidage en translation dans l'alésage de la pièce massive 3 et ce moyen 16 et cet élément d'appui localisé sont situés à l'extrémité libre dudit piston 6, c'est à dire à son extrémité la plus éloignée de la platine 14 de liaison au corps 9. According to another characteristic of the invention, the piston 6 comprises a sealing means 16 and a localized support element 17B of the means 17 for guiding in translation in the bore of the solid part 3 and this means 16 and this element localized support are located at the free end of said piston 6, that is to say at its end furthest from the plate 14 for connection to the body 9.
Dans cette dernière version, à encombrement équivalent de la pompe, le piston peut, par rapport à la version de la figure 1, avoir un diamètre accru et donc la pompe un volume utile également accru. In this latter version, with equivalent dimensions of the pump, the piston may, compared to the version of FIG. 1, have an increased diameter and therefore the pump also an increased useful volume.
En outre, le calcul de la structure du dispositif est simplifié car les perçages 3D pour le passage des organes de liaison 3C des éléments 3A, 3B de la pièce massive 3 ne sont plus nécessaires pour le montage de différents éléments d'étanchéité et de guidage. In addition, the calculation of the structure of the device is simplified because the 3D holes for the passage of the connecting members 3C of the elements 3A, 3B of the solid part 3 are no longer necessary for the mounting of different sealing and guiding elements. .
La non-homogénéité structurelle de la pièce massive 3 disparaît et avec elle les contraintes qui induisent le surdimensionnement. The structural non-homogeneity of the solid part 3 disappears and with it the constraints which induce oversizing.
Dans cette version, c'est l'alésage 5 cylindrique qui constitue par sa face cylindrique 5A une face de guidage étanche en translation pour le piston 6. In this version, it is the cylindrical bore 5 which constitutes, by its cylindrical face 5A, a sealing guide face in translation for the piston 6.
C'est ainsi que peut être obtenu le résultat de l'invention selon lequel les éléments de la pompe qui sont en contact avec le liquide d'injection, sont d'un entretien facile. This is how the result of the invention can be obtained according to which the elements of the pump which are in contact with the injection liquid, are easy to maintain.
Egalement, c'est le respect de ces caractéristiques techniques qui permet d'obtenir un démontage puis un remontage des éléments en contact avec le liquide à injecter, sans inconvénient pour le fonctionnement ultérieur de la pompe. Also, it is the respect of these technical characteristics which makes it possible to obtain disassembly and then reassembly of the elements in contact with the liquid to be injected, without disadvantage for the subsequent operation of the pump.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9601101A FR2744175B1 (en) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | PUMP FOR VERY HIGH PRESSURE INJECTION OF A LIQUID INTO A RECEIVING APPARATUS |
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|---|---|---|---|
| FR9601101A FR2744175B1 (en) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | PUMP FOR VERY HIGH PRESSURE INJECTION OF A LIQUID INTO A RECEIVING APPARATUS |
Publications (2)
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Family
ID=9488641
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| FR9601101A Expired - Fee Related FR2744175B1 (en) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | PUMP FOR VERY HIGH PRESSURE INJECTION OF A LIQUID INTO A RECEIVING APPARATUS |
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| FR (1) | FR2744175B1 (en) |
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1996
- 1996-01-25 FR FR9601101A patent/FR2744175B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| FR2744175B1 (en) | 1998-03-27 |
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060929 |