JPH03500074A - 改良した高圧往復ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 改良した高圧往復ポンプ 技術分野 本発明は、高圧往復ポンプの改良、ことに吸込弁又は吐出し弁をプランジャに取 付けるようにした弁アセンブリの新規な配置に関する。

発明の背景 従来の外部にパツキンを取付けた往復プランジャポンプは一般に丁字形又はＬ字 形の液体端を特徴とする。

液体端は、パツキン箱、ポンプ室、弁アセンブリ、吸込及び吐出しのマニホルド から成っている。ポンプ室は通常互いに交差する弁通路及びプランジャ穴を備え ている。交差弁通路及びプランジャ穴の構造によシ、ポンプの運転ができる圧力 の制限要因と考えられる高応力の局部区域が生ずる。さらに弁アセンブリをプラ ゾヤ穴の各側に取付けるときは、ポンプ室の最低の密なすきま又は残差は弁アセ ンブリの物理的寸法に直接依存スる。クロスへッドビンプツシングに加わる高い 吸込圧力の影響は従来の構造の潤滑の問題の源になる。

伝統的な構造は又、保守の間に分解を必要とする多くの継手やファスナによって 制限を受ける。

発明の要約 新規力配置の弁を持つ簡略化した液体端部を設けることによシ、従来のポンプの 欠点を解決し付加的な利点が得られる。第１の弾性的に付勢された弁はシランジ ャの中空の末端部分内に位置させである。第２の弾性的に付勢された弁は、ポン プ室に隣接して位置させ第１の弁にほぼ同軸に整合する向きに定めである。プラ ンジャの往復運動によりポンプ室内に圧力変動を生じ、第１に一方の弁を駆動し てこの室を満たし、次いで他方の弁を駆動してこの室から排出する。流体の流れ の方向は弁の理論だけによる。吸込弁をプランジャ内に位置させると、流体はプ ランジャを経て吸引されポンプ室内に入る。吐出し弁をプランジャ内に位置させ ると、流体はポンプ室内に吸引されシランジャの中空部分から放出される。

第１の弁はプランジャ内に少なくとも部分的に凹入して位置させであるから、プ ランジャ室の残りの容積は極めて小さい。これは高い圧力の圧縮性流体を送る際 に極めて有利である。本発明の構造はポンプ室内に応力を均等に配分し従来の構 造よりも潜在的に一層高いポンプ圧力に耐えることができる。この構造は機械的 に簡単であるから、信頼性が高く保守が容易である。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による縦形プランジャポンプの部分縦断面図である。

第２図は吐出し弁をシランジャ内に取付けた第１囚のポンプを拡大して示す部分 縦断面図である。

Ｍ３図は吸込弁をプランジャ内に取付けた第１図のポンプの変型の部分縦断面図 である。

好適な実施例 例Ａ 第１図に示すように本発明による新規な縦形プランジャポンプ１０は一般に、往 復動クロスヘッド１０３に取付けた１個又は複数個のプランジャ１２を備えてい る。プランジャ１２及び各別のシリンダケース１４の間には種種のシール１０１ を挿入しである。ばね１０４によシ各シールを定位置に保持する。のど部ブッシ ング１１はプランジャ１２及び各別のシリンダケース１４の間に位置させである 。プランジャ１２は末端部に中心穴１３を形成しである。穴１３は、プランジャ １２及びパツキン箱胴部の間の空間を介してポンプ吐出しマニホルド５０内に送 給する吐出し穴１５を一端に設けである。吐出し穴１５は穴１３に交差するよう にしである。グラ／ジャ穴１３の他端部は、吐出し弁２１を位置させた拡大区間 ４４に終っている。ポンプ室１０６は、吐出し弁２１及び吸込弁３０の間の空間 によシ仕切っである。吸込弁３０は、ポンプの液体シリンダ１０９の穴内に押込 んだテーパ付きの栓又は心の形を持つ。細い圧力流体送給管路１０７を設けであ る。保守のために吸込弁を取シはすすには管路１０７を経て高圧の作動流体を導 入する。流体は入口４３によシ吸込弁３０に供給する。

シランジャ１２は、これ自体の縦方向中心軸線に沿い矢印１０５の方向に移動す る。後述のように吸込弁及び吐出し弁の運動部分も又この方向に移動する。従っ てこれ等の両方の弁の駆動軸線はプランジャの中心軸線に平行であるということ ができる。又ここに述べる例の場合には６弁及びシランジャは、中心に位置し又 は同一直線上の対称軸線を共有する。６弁のこの整合は、この整合によシ大きい 弁穴が得られるが又ポンプ室内の残留容積を小さくできるから有効であ）かり空 間の節約になると考えられる。吸込弁３０及び液体第２図は新規な吸込及び吐出 し弁アセンブリをさらに詳細に説明する。この装置全体はポンプの吸込行程の開 始時において示しである。この位置は又吐出し行程の終りにも対応するものであ る。プランジャが上向きに吸込弁３０から遠ざかる向きに移動する際には、流体 は入口４３に入フテーパ付き吸込丹心３１の軸線方向通路又は穴３２を経て吸引 される。この場合、弁禅３４に接合した吸込弁カバー板３３が上昇する。カバー 板３３の上昇は、ばね３６によシ加えられる弾性付勢作用（テ逆って生ずる。は ね３６は、一端部を心３１に形成した肩部３５によシ又他端部を弁棒３４のねじ 端部３８と協働するナツト３９及び保持体３７によシ保持しである。カバー板３ ３は、プランジャ１２の後退に伴いプランジャ１２に向かい前進することによシ 、流体をポンプ室１０６内に送入する。

吸込行程の終シに、プランシャはその最大移動に達し、従って吸込弁ばね３６は 、プランジャ引込みにより生ずるポンプ室内の負圧に打勝つことができる。吸込 弁ばね３６の作用によりカバー板３３をその閉位置に戻す。

プランジャの吐出し行程は、プランジャが吸込弁３０に向かって下降する際に開 始する。この場合吸込弁３０はポンプ室１０６内の正圧から入口４３を密封する 。ポンプ室１０６内の圧力の蓄積は、吐出し弁ばね２０の付勢作用に逆って吐出 し弁要素２２を持上げるように作用する。吐出し弁ばね２０は、一端部を弁要素 ２２のくぼみ２３によシ又他端部を吐出し弁保持体１７によシそれぞれ拘束しで ある。保持体１７は、流体を穴１３内に流入させる穴１８を形成しである。

機械的止め１９は、保持体１７により保持され要素２２の運動を制限すると共に 又はね２０がはずれないようにする。半径方向のフィン又は案内２９により相互 に隔離された外部通路２８を介して流体は吐出し行程中に要素２２のまわシを流 れる。案内２９は、要素２２を吐出し弁弁座部材２６に対して位置決めする。

ポンプ室の方に向く弁座部材２６の面５１はプランジャの末端を形成する。

吐出し行程の終υにプランジャは第２図に示すように吸込弁に近い初期位置に戻 っている。この点で吐出し弁ばね２０によシ加わる付勢作用は、要素２２に加わ る力にポンプ室内の流体圧力によシ打勝つ。この場合、要素２２のテーパ付肩部 ２４が密封弁座部材２６に形成した組合うテーパ付弁座２５に衝合すると、密封 弁座部材２６に対して要素の再密封が生ずる。このようにしてグラ／ジャ穴１３ をポンプ室１０６からふたたび密封する。

第２図によるこの説明から明らかなようにポンプ室１０６の残留容積又は送出さ れない容積が最小になる。

さらに簡略化した弁作用によシ、この装置に主として単純な容易に適応できたが 張応力としてポンプ作用応力を感じさせる。

吸込弁の保守は、テーパ付吸込弁心３１を液体シリンダ１０９内の同様なテーパ 穴内にプレスばめしであるので簡単になる。吸込弁の取シはずしは、高圧流体を 導管１０７に導入することによシ容易になる。各シール１０８間に蓄積する圧力 により弁３０を取出すことができる。

例Ｂ 本発明の有利な成績を得る１変型を第３図に示しである。この変型は原理的には 第１図及び第２図に示した装置と同様である。しかしこの場合吸込弁６６はプラ ンジャ穴６２内の拡大部分６３内に位置させである。

そして吐出し弁８０は液体シリンダ１０９内に位置させである。

吸込行程の開始時に第６図に示すように円筒形吸込丹心６８のテーパ付弁座６７ はばね７１にょシ、吸込弁弁座部材６４０組合う弁座７４に向かい付勢される。

ばねＴ１は、一端部を弁座部材６４の肩部７５によシ又他端部をフランジ７２及 び保持環７３によシ固定しである。弁座部材６４は、プランジャ六６２の拡大部 分６３によシ支えである。

吸込行程中に吐出し弁８０から遠ざかるプランジャの運動によシ吸込丹心６８の 前後に差動圧力を生ずる。

この圧力はばね７１により生ずる付勢作用に打勝つ。

この場合心６８は弁座部材６４から遠ざかる向きに吐出し弁８０に向かって移動 するようになる。

従って吸込マニホルド′及びプランジャ入口６１からシランジャ六６２に入った 流体は吸込弁通路７０と丹心６８の半径方向バイパス穴６９とを経て流れる。こ の流体はポンプ室４２に入る。

吸込行程の終りに差動圧力は平衡し、そして吸込丹心６８は密封部材６４をふた たび密封する。

吐出し行程は下向きの又は吐出し弁８０に向かうプランジャの運動によって始ま る。ポンプ室内の蓄積流体圧力によシ吐出し弁要素８４のテーパ付き肩部状弁座 ８７を心８１の組合うテーパ付き弁理８３から離す。

弁要素８４は、吐出し弁ばね８９によシ加わる付勢作用に逆って動く。ばね８９ は一端部を弁要素８４のくぼみ８８によシ保持しである。ばね８９の他端部はケ ージ９０に当てがっである。ケージ９０は、吐出シ丹心８１及び液体シリンダ１ ０９の間に位置させた。。

ンジ９２を持つ。ケージ９０に取付けた保持体９１は、弁要素８４の移動を制限 しばね９１の保持に役立つ。

吐出し行程中に流体はポンプ室４２がら押出さレル。

この流体は開いた弁座８３，８７を過ぎケージ９ｏの穴９３を通り最後（て吐出 し口１ｏｏを経て流れる。

テーパ付き吐出し弁８ｏの取出しは、導管１０７及びシール１０８から成る流体 圧取出し手段により前記したように容易に行われる。さらにボール戻す止メ式保 持体９４は、ばね９７にょシ丹心８１の戻り止めみぞ９６に向かい押付けたボー ル９５がら形成しである。

以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱 しないで植種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。

国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．プランジヤ及びポンプ室を持つ往復プランジヤポンプにおいて、 前記プランジヤに交差穴に連通する穴を設け、前記プランジヤに又中心軸線を設 け、 それぞれ前記のプランジヤの中心軸線に平行た作動軸線を持つ吸込弁及び吐出し 弁を備え｛これ等の弁のうちの一方を前記プランジヤに固着し前記プランジや穴 に協働するようにしたことを特徴とする往復プランジヤポンプ。
2. ２．吐出し弁をプランジヤに固着しプランジヤ穴に協働するようにした請求項１ 記載のプランジヤポンプ。
3. ３．吐出し弁にさらに、テーパ付き密封肩部と半径方向に突出する案内とを設け た請求項２記載のプランジヤポンプ。
4. ４．吸込弁にさらにテーパ付き心とカバー板とを設け、前記心に中心穴とポンプ 室に通ずる複数の貫通路とを設けた請求項３記載のプランジヤポンプ。
5. ５．吐出し弁要素に、弾性付勢手段に隣接する第１の端部とこの第１端部の反対 側の第２の端部とを設け、プランジヤにこのプランジヤの末端を仕切る升座部材 を設け、 前記プランジヤが吸込行程の開始時の初期位置を持ち、 この初期位置で前記吐出し弁要素の前記第２端部が前記のプランジヤの末端とほ ぼ面一になるようにした請求項４記載のプランジヤポンプ。
6. ６．カバー板に柄部分を固着し、この柄部分を心内の中心穴により滑動自在に受 入れ、前記カバー板をテーパ付きの前記心に向かい弾性的に付勢した請求項５記 載のプランジヤポンプ。
7. ７．吸込弁及び吐出し弁に、プランジヤの中心軸線と同一直線上にある共通の対 称軸線を設けた請求項２記載のプランジヤポンプ。
8. ８．吸込弁をプランジヤに取付けプランジヤ穴に協働するようにした請求項１記 載のプランジヤポンプ。
9. ９．吸込弁にさらに、中心通路を持つ円筒形の心を設け、この心を衝合部材に滑 動自在に受入れた請求項８記載のプランジヤポンプ。
10. １０．吸込弁の心を弁座部材に向かい弾性的に付勢し、心に中心通路に連通する １個又は複数個の半径方向に配置した穴を設けた請求項９記載のプランジヤポン プ。
11. １１．吐出し弁に、テーパ付き密封肩部及び突出する案内を持つ吐出し弁要素を 設けた請求項１０記載のプランジヤポンプ。
12. １２．吐出し穴を、ポンプ室に向かい吐出し弁要素を弾性的に付勢する手段を固 着したケージに隣接させた請求項１１記載のプランジヤポンプ。
13. １３．吐出し弁にさらに、テーパ付き外面を持つシリンダと、吐出し弁要素を滑 動自在に受入れた中心通路とを設けた請求項１２記載のプランジャポンプ。
14. １４．吸込弁及び吐出し弁にプランジヤの中心軸線と同一直線上にある共通の対 称軸線を設けた請求項１３記載のプランジヤポンプ。
15. １５．プランジャ、ポンプ室及び液体シリンダを持つ往復プランジヤポンプにお いて、 前記プランジヤに形成され一端部に交差吐出し穴を又他端部に拡大部分をそれぞ れ持ちこの拡大部分により吐出し弁を受入れるようにした中心穴を備え、前記吐 出し弁に半径方向に突出するフインを持つ吐出し弁要素を設け、 液体シリンダに同様なテーパをつけた吸込弁心を持つ吸込弁をプレスばめしたテ ーパ付き穴を設け、前記心にカバー板を固着した柄部分を受入れるようにした中 心穴と１個又は複数個の軸線方向通路とを設けたことを特徴とする往復プランジ ヤポンプ。
16. １６．液体シリンダに、テーパ付き吸込弁心に隣接する位置に終りこの吸込弁を 流体の作用によりはずすように前記液体シリンダのテーパ付き穴に高圧流体を運 ぶようにした半径方向導管を形成した請求項１５記載のプランジヤポンプ。
17. １７．プランジヤ、ポンプ室及び液体シリンダを持つ往復プランジヤポンプにお いて、 前記プランジヤに形成され一端部に入口を又他端部に拡大部分をそれぞれ持ちこ の拡大部分により吸込弁を受入れるようにした中心穴を備え、 前記吸込弁に吸込弁心を滑動自在に受入れる円筒形の吸込弁働合部材を設け、前 記吸込弁心にさらに中心通路と１個又は複数個の半径方向に配置したバイパス穴 とを設け、 下部ウーズに吐出し弁をプレスばめしたテーパ付き穴を形成し、 前記吐出し弁に、半径方向に配置した穴を持つ吐出し弁要素を滑動自在に受入れ る中心穴を持つテーパ付き心を設けた、 ことを特徴とする往復プランジヤポンプ。
18. １８．液体シリンダにさらに、テーパ付き穴に延びテーパ付き吐出し弁を流体の 作用によりはずすために前記テーパ付き穴に高圧流体を運ぶように形成した導管 を設けた請求項１７記載のプランジヤポンプ。