KR960705130A - 편심 왕복운동 장치(offset reciprocable device) - Google Patents

편심 왕복운동 장치(offset reciprocable device)

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KR960705130A
KR960705130A KR1019960701884A KR19960701884A KR960705130A KR 960705130 A KR960705130 A KR 960705130A KR 1019960701884 A KR1019960701884 A KR 1019960701884A KR 19960701884 A KR19960701884 A KR 19960701884A KR 960705130 A KR960705130 A KR 960705130A
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reciprocating
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이. 데일 하틀레이
에프. 스코트 하틀레이
Original Assignee
제이. 러셀 필립스
슈르플로 펌프 매뉴팩츄어링 코.
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Abstract

유체 펌핑 시스템은 왕복동 부재(55)를 갖는 왕복동 펌프(25)를 포함한다. 밸브 시스템은 왕복동 부재를 왕복 이동시키기 위해 왕복동 부재에 대한 가압 유체의 공급을 제어한다. 더욱 집약적인 유니트를 제공하기 위하여, 밸브 시스템은 왕복동 부재(55)로부터 반경 방향으로 편심 위치되도록 배열되고 독창적인 기구를 통해 왕복동 부재에 구동 연결되어, 밸브 시스템이 왕복동 부재의 행정 이동에 응답하여 상태들을 절환시키도록 한다.

Description

편심 왕복운동 장치(OFFSET RECIPROCABLE DEVICE)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따라 구성된 왕복동 장치를 포함하는 하나의 유체 펌핑 시스템의 개략 선도이다,
제2도는 간결성을 위해 본 발명의 일부를 형성하지 않는 몇몇 요소들이 제거된 상태로, 우측을 향해 이동하는 왕복동 펌핑 부재와 반경 방향으로 편심 위치된 스풀 밸브를 도시하는, 제6도의 선 2-2를 따라 취한 본 발명에 따라 구성된 왕복동 장치의 축방향 단면도이다,
제2A도는 스풀 밸브를 2개의 축방향 위치들 중 하나에서 도시하는, 제2도에 도시된 왕복동 장치의 선 2A-2A를 따른 단면도이다,
제2B도는 스풀 밸브를 다른 축방향 위치로 우측으로 이동시키는 쌍안정 스프링 장치의 작동을 도시하는, 제2A도와 유사한 단면도이다,
제3도는 좌측을 향해 이동하는 왕복동 부재를 도시하는, 제2도와 유사한 축방향 단면도이다,
제3A도는 스풀 밸브를 우측 축방향위치에서 도시하는, 제3도에 도시된 왕복동 장치의 선 3A-3A를 따른 단면도이다,
제3B도는 스풀 밸브를 좌측 축방향 위치로 다시 이동시키는 쌍안정 스프링 장치의 작동을 도시하는, 제3A도와 유사한 축방향 단면도이다.

Claims (20)

  1. 챔버를 내부에서 갖는 하우징과, 챔버 내에서 왕복동 부재를 왕복 이동시키도록 가압 구동 유체에 노출될 수 있는 제1표면 및 제2표면을 갖는 챔버 내의 왕복동 부재와, 왕복동 부재가 상기 챔버 내에서 왕복 이동될수 있도록 제1표면 및 제2표면으로의 그리고 제1표면 및 제2표면으로부터의 가압 구동 유체의 공급 및 배출을 제어하며 상기 왕복동 부재로부터 반경 방향으로 편심 위치된 밸브 시스템과, 왕복동 부재가 밸브 시스템을 제1상태와 제2상태 사이에서 절환 작동시키도록 왕복동 부재와 밸브 시스템을 구동 연결하는 기구를 포함하며, 상기 구동 연결 기구는 상기 왕복동 부재와 상기 밸브 시스템에 구동 연결된 아암 부재를 구비하고, 상기 아암부재는 왕복동 장치가 더욱 집약적으로 패키지화되도록 상기 왕복동 부재와 상기 밸브 시스템 사이에서 반경방향으로 배열되고 도그-레그 형상으로 된 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1표면 및 제2표면은 외부면이며, 왕복동 부재는 제1내부면 및 제2내부면을 포함하고 상기 밸브 시스템을 작동시키도록 상기 내부면들에 의해 구동되는 내부 픽업 기구도 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  3. 챔버를 내부에서 갖는 하우징과, 챔버 내에서 왕복동 부재를 제1종축을 따라 왕복 이동시키도록 가압구동 유체에 노출될 수 있는 제1표면 및 제2표면을 갖는 챔버 내의 왕복동 부재와, 왕복동 부재가 상기 챔버내에서 왕복 이동될 수 있도록 제1표면 및 제2표면으로의 그리고 제1표면 및 제2표면으로부터의 가압 구동유체의 공급 및 배출을 제어하고 제2종축을 따라 위치된 스풀 밸브를 포함하며, 상기 제2종축은 상기 제1종축으로부터 반경 방향으로 편심 위치된 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 왕복동 장치는 왕복동 부재가 스풀 밸브를 제1상태와 제2상태 사이에서 절환 작동시키도록 왕복동 부재와 스풀 밸브를 구동 연결하는 기구도 포함하며, 상기 구동 연결 기구는 상기 왕복동부재에 구동 연결된 제1단부와 상기 스풀 밸브에 구동 연결된 제2단부를 갖는 아암 부재를 구비하고, 상기 아암 부재는 상기 왕복동 부재와 상기 스풀 밸브 사이에서 변경 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스풀 밸브는 작동기를 포함하고, 상기 아암 부재의 제2단부는 이동 지연 연결부를 사용하여 상기 밸브 작동기에 부착되는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 밸브 작동기는 제1상태, 제2상태 및 상기 상태들 사이의 중립 위치를 갖는 쌍안정 스프링 장치를 포함하고, 상기 아암 부재의 제2단부는 상기 왕복동 부재가 쌍안정 스프링 장치를 상기 상태들 중 하나의 상태로부터 중립 위치를 지나 이동시킬 수 있도록 상기 밸브 작동기에 부착되며, 쌍안정 스프링장치의 탄성은 적어도 쌍안정 스프링 장치를 중립 위치로부터 다른 상태로 이동시키는 것에 조력하고, 중립위치로부터 다른 상태로의 쌍안정 스프링 장치의 이동은 상기 스풀 밸브를 제1상태와 제2상태 사이에서 절환 작동시키는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 아암 부재는 상기 종축들 중 하나의 종축에 대해 직각으로 배열된 제1부분과, 상기 왕복동 장치가 더욱 집약적으로 패키지화되도록 상기 제1부분에 대해 소정 각도로 경사진 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 아암 부재의 제1단부는 상기 제1종축에 평행하게 배열된 종동축 상에 고정 장착되고, 상기 스풀 밸브를 작동시키기 위해 상기 아암 부재를 왕복 이동시키도록 상기 종동축은 상기 왕복동 부재의 왕복 이동에 응답하여 왕복 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 왕복동 부재가 이동 방향이 역전되기 전에 총 행정 길이에 걸쳐 이동하도록, 상기 왕복동 부재의 어느 방향으로의 이동의 개시와 이에 응답한 상기 종동축의 동일 방향으로의 이동의 개시 사이에서 약간의 이동 지연이 있는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 왕복동 부재는 펌핑축 상에 위치된 제1피스톤 부분 및 제2피스톤 부분을 포함하며, 각각의 피스톤 부분은 외부 가스 구동면 및 내부 펌핑면을 구비하고, 상기 종동축은 상기 2개의 피스톤 부분의 펌핑면들 사이에서 축받이되며, 상기 피스톤이 어느 방향으로 왕복 이동할 때 상기 내부 펌핑면들 중 하나는 상기 이동 지연을 구성하는 소정의 행정 거리 이후에 상기 종동축의 단부와 접촉하고, 상기 접촉은 상기 종동축을 상기 피스톤과 동일한 이동 방향으로 구동하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 아암 부재는 상기 종축들 중 하나의 종축에 대해 직각으로 배열된 제3부분을 포함하고, 상기 제3부분은 상기 밸브 작동기 내의 이동 지연 챔버 내로 연장되며, 상기 아암 부재가 상기 왕복동 부재의 왕복 이동에 응답하여 축방향으로 왕복 이동할 때 상기 아암 부재의 제3부분은 상기 이동 지연 챔버의 내부 단부벽과 접촉할 때까지 상기 이동 지연 챔버를 통해 축방향으로 이동하고, 상기 아암 부재의 제3부분과 상기 단부벽 사이의 접촉은 상기 스풀 밸브를 작동 상태들 중 하나의 상태로부터 다른 상태로 축방향으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  12. 제3항에 있어서, 상기 스풀 밸브는 내부 벽면 상에 배열된 복수개의 랜드와 상기 랜드들 사이에서 교번하는 형태로 배열된 복수개의 하부 절단 환상홈을 갖는 내부 벽면에 의해 형성된 밸브 챔버를 내부에서 구비한 밸브 하우징과, 외부면 상에 배열된 복수개의 랜드를 갖는 원통형 외부면을 구비하고 상기 밸브 챔버 내에 활주 가능하게 장착된 밸브 본체를 포함하며, 상기 밸브 본체 랜드는 상기 밸브 본체가 상기 밸브 챔버 내에서 상기 제1상태 및 제2상태 중 하나의 상태에 위치될 때 대응 밸브 챔버 랜드와 밀봉 접촉하는 밀봉면을 구비하도록 구성되고, 상기 스풀 밸브는 상기 제1상태 및 제2상태 중 어느 하나의 상태에 있을 때 유압 편의력 없이 평형이 되고, 상기 스풀 밸브는 상기 왕복동 부재를 향한 방향으로 상기 밸브 챔버로부터 연장된 로드도 포함하며, 상기 로드는 상기 스풀 밸브가 상기 쌍안정 스프링 장치의 상기 제1상태 및 제2상태 중 하나의 상태로부터 다른 상태로의 이동에 응답하여 이동하도록 상기 쌍안정 스프링 장치에 연결된 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  13. 제4항에 있어서, 왕복동 장치는 상기 스풀 밸브와 정렬 위치된 쌍안정 스프링 장치를 포함하고, 상기 쌍안정 스프링 장치는 제1상태, 제2상태 및 상기 상태들 사이의 중립 위치를 가지며, 상기 아암 부재의 제2단부는 상기 왕복동 부재가 쌍안정 스프링 장치를 상기 상태들 중 하나의 상태로부터 중립 위치를 지나 이동시킬 수 있도록 상기 쌍안정 스프링 장치에 구동 연결되며, 쌍안정 스프링 장치의 탄성은 적어도 쌍안정 스프링 장치를 중립 위치로부터 다른 상태로 이동시키는 것에 조력하고, 중립 위치로부터 다른 상태로의 쌍안정 스프링 장치의 이동은 상기 밸브 시스템을 제1상태와 제2상태 사이에서 절환 작동시키는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 쌍안정 스프링 장치가 밸브 시스템을 상기 제1상태 및 제2상태 중 하나의 상태로부터 다른 상태로 구동하기에 충분한 힘을 초기에 인가할 수 없다면, 왕복동 부재의 이동에 응답하는 밸브작동기의 축방향 이동이 스풀 밸브의 2개의 상태들 사이에서의 절환을 개시할 때까지 상기 왕복동 부재는 동일방향으로 계속 이동하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  15. 제3항에 있어서, 상기 제1표면 및 제2표면은 외부면이며, 왕복동 부재는 제1내부면 및 제2내부면을 포함하고 상기 스풀 밸브를 작동시키도록 상기 내부면들에 의해 구동되는 내부 픽업 기구도 포함하는 특징으로 하는 왕복동 장치.
  16. 펌핑될 유체의 공급원 및 가압 가스의 공급원에 연결될 수 있는 유체 펌핑 장치에 있어서, 펌핑 유체 유입구 및 구동 가스 유입구를 가지고 가압 가스에 의해 구동되도록 된 펌프와, 펌핑될 유체의 공급원을 상기 펌프의 펌핑 유체 유입구에 연결하는 제1도관과, 가압 가스 공급원을 상기 펌프의 구동 가스 유입구에 연결하는 제2도관과, 펌핑될 수 있는 펌핑 유체가 충분할 때 상기 펌프를 구동하기 위하여 구동 가스를 상기 제2도관을 통해 유동시키도록 상기 제2도관을 개방하고, 펌핑될 수 있는 펌핑 유체가 불충분할 때 상기 펌프가 건식 흡입 조건으로 작동하지 않도록 상기 제2도관을 폐쇄하며 제1도관 내의 유체 압력에 응답하는 상기 제2도관내의 차단 밸브를 포함하고, 상기 차단 밸브는 상기 제1도관 내의 제1고압에서 개방하고, 제1도관 내의 제2저압에서 폐쇄하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 펌핑 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 차단 밸브는 밸브 시트와, 상기 차단 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 밸브시트와 밀봉 결합하도록 된 밀봉면을 구비하며, 상기 차단 밸브의 안정성을 향상시키기 위하여 상류측 압력이 작용하는 면적이 하류측 압력이 작용하는 면적보다 크도록 차동 면적비가 성립되는 것을 특징으로 하는 유체 펌핑 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 차단 밸브는 플런저 밸브 챔버를 내부에서 둘러싸는 하우징과 상기 밸브 챔버 내부에서 축방향으로 활주 가능한 플런저 밸브 본체를 구비하는 플런저 밸브도 포함하고, 상기 플런저 밸브 본체는 상기 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 가압 구동 가스가 상기 펌프의 구동 가스 유입구로 공급되지 않도록 상기 밸브 상의 상기 밸브 시트와 결합하도록 된 상기 밀봉면을 포함하며, 상기 밸브 시트는 상기 플런저 밸브가 위치되는 종축에 대하여 소정 각도로 위치되는 것을 특징으로 하는 유체 펌핑 장치.
  19. 챔버를 내부에서 갖는 하우징과, 상기 챔버 내의 축과, 왕복동 부재를 챔버 내에서 왕복 이동시키도록 가압 구동 유체에 노출될 수 있는 외부면과 내부면을 각각 갖고 상기 축 상에 고정 이격된 제1왕복동 부분 및 제2왕복동 부분을 구비하는 상기 챔버 내의 왕복동 부재와, 왕복동 부재가 상기 챔버 내에서 왕복 이동될수 있도록 제1왕복동 부분의 외부면 및 제2왕복동 부분의 외부면으로의 그리고 제1왕복동 부분의 외부면 및 제2왕복동 부분의 외부면으로부터의 가압 구동 유체의 공급 및 배출을 제어하며 상기 왕복동 부재로부터 반경방향으로 편심 위치된 밸브 시스템과, 왕복동 부재와 밸브 시스템을 구동 연결하는 내부 픽업 기구를 포함하며, 상기 내부 픽업 기구는 제1왕복동 부분의 내부면과 제2왕복동 부분의 내부면 사이의 공간 내에 위치되고 상기 왕복동 부재가 상기 하우징 챔버 내에서 왕복 이동함에 따라 상기 각각의 내부면과 교번적으로 접촉하도록 배열된 요소를 구비하며, 상기 내부 픽업 기구의 요소는 교번적인 접촉에 응답하여 상기 밸브 시스템의 제1상태와 제2상태 사이에서의 작동을 개시하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 내부 픽업 기구의 요소는 상기 왕복동 장치 축에 평행하게 배열된 종동축을 포함하고, 상기 종동축 및 상기 밸브 시스템을 구동 연결하고 반경 방향으로 위치된 아암 부재도 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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