MX2008016413A - Bomba hidraulica. - Google Patents

Abstract

Una bomba hidráulica de pistón axial que comprende al menos un pistón (2), acoplado por medios de transmisión adecuados (103, 113) a medios de impulso (3) y deslizable con un movimiento recíproco dentro de un cilindro (101), el cilindro (101) se comunica con un pasaje de entrada de fluido (151) y un pasaje de suministro de fluido (161, 301), medios de un sólo paso (121, 501), para controlar el flujo de fluido que se proporciona en ambos pasajes; dicho pasaje de suministro (301) se comunica, corriente abajo del medio de control de flujo de un sólo paso (501), con un elemento de descarga de flujo limitado (401, 411, 431, 441).

Description

BOMBA HIDRAULICA MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a una bomba hidráulica, y específicamente a una bomba de pistón hidráulica. Las características de una bomba se determinan esencialmente por la aplicación para la cual se destinan, y como consecuencia existen numerosas modalidades diferentes de estos dispositivos, diseñados para cumplir diferentes requerimientos. En particular, la investigación que conduce a la presente invención se realizó en el campo de bombas hidráulicas que se destinan para suministrar fluido a altas presiones, hasta cientos de atmósferas y que se elaboran con dimensiones pequeñas, de manera que puedan utilizarse en controladores de energía fácilmente transportables. Existen muchos problemas relacionados con la construcción de ese tipo de bomba; en particular, es importante para la estructura del dispositivo que sea extremadamente compacto y ligero, para evitar efectos negativos en el volumen y peso del controlador en donde debe utilizarse. Claramente, el tipo elegido de construcción no debe tener efectos negativos en características esenciales tales como seguridad y confiabilidad en cuanto a la operación. Típicamente, un aspecto fundamental de las bombas utilizadas en controladores portátiles es la descarga de los circuitos, ya que las presiones generadas §on muy grandes y la presión debe ser reducida muy rápido en el circuito. Esta función generalmente se realiza mediante una válvula de descarga incluida en el circuito, pero esto tiende a tener un efecto negativo tanto en el peso del dispositivo como en la complejidad de la construcción del circuito. Por lo tanto el objetivo de la presente invención es proporcionar una bomba de pistón hidráulica en donde la descarga del circuito hidráulico no dé lugar a complicaciones estructurales del circuito o un incremento importante en el volumen y peso total del dispositivo. Por lo tanto la presente invención propone una bomba hidráulica de pistón axial que comprende al menos un pistón, acoplado por un medio de transmisión adecuado al medio de impulso y deslizable con un movimiento recíproco dentro de un cilindro, dicho cilindro comunicándose con un pasaje de entrada de fluido y un conducto de suministro de fluido, medios de un sólo paso para controlar el flujo de fluido que se proporcionan en ambos pasajes, caracterizado porque dicho pasaje de suministro se comunica, corriente abajo del medio de control de flujo de un sólo paso, con un elemento de descarga de flujo limitado. Ventajas y características adicionales del dispositivo de conformidad con la presente invención serán claras mediante la siguiente descripción detallada de una modalidad de la invención proporcionada, por medio de ejemplo y sin intención restrictiva, con referencia a las hojas anexas de los dibujos, en donde: La figura. 1 es , una vista en sección de una modalidad de la bomba de conformidad con la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea ll-ll de a figura 1 ; y La figura 3 es una vista en sección a lo largo de la línea lll-lll de la figura 2. La figura 1 muestra una modalidad de la bomba de conformidad con la presente invención; el número 1 indica el cuerpo de la bomba, en donde se forman las dos cámaras cilindricas 101 . Cada cámara 101 tiene una abertura de entrada 1 1 que se comunica con un pasaje 151 por medio de una válvula 121 que comprende un asiento 141 y un tapón de bola 131. La cámara cilindrica 101 también tiene un canal de suministro 161 , que se comunica con el pasaje de suministro 301 en la manera que se explicó con más detalle más abajo. Dentro de cada cámara cilindrica 101 existe una varilla 102 de un pistón 2 que se desliza con un movimiento reciproco, el extremo de la varilla opuesto al extremo insertado en la cavidad 101 proporcionado con un cabezal en forma de hongo 202, que está en contacto con la superficie del cojinete 303 enchavetada en la flecha inclinada 123 que se proyecta desde la placa 103 conectada a la flecha de impulso 3. Dicha flecha 3 se monta dentro de la cavidad 104 de la cubierta 4 de la bomba por medio del cojinete de empuje 203. El cabezal 202 de cada pistón 2 se inserta en un elemento anular 212 que interactúa con el resorte helicoidal 302 colocado en una ranura anular 201 formada en el uerpo 1 alrededor de cada una de las cavidades cilindricas 101 . El múltiple 301 se forma en el cuerpo 1 entre las dos cavidades 101 , con su eje perpendicular a dichas cavidades; el pasaje 401 en donde se ubica el tapón 41 1 , se forma en un plano paralelo en el cual se encuentra el múltiple 30 . En la figura 2, la bomba de conformidad con la invención, se muestra en sección a lo largo de la linea ll-ll de la figura 1 ; a las partes idénticas se les ha otorgado números idénticos. La figura muestra cómo ambos cilindros 101 se comunican con las aberturas de entrada 1 1 1 y también con los pasajes de suministro 161 . En cada pasaje de suministro hay una válvula sin retorno 501 , que comprende un asiento 51 1 en donde se coloca un tapón de bola 521 cargado por un resorte 531 cuyo extremo opuesto porta un perno 541 . En un caso, la válvula 501 se comunica con un canal 551 , que se abre directamente en el múltiple de suministro 301 , mientras en el otro caso la válvula 501 se comunica con un canal 561 que se abre en el pasaje 351 , y el fluido alcanza el múltiple de suministro a través de la válvula sin retorno formada por el tapón 321 cargado por el resorte 331 cuyo extremo opuesto se apoya en la porción roscada 361 de la junta 341 acoplada al múltiple se suministro 301 . Un canal 61 1 que se comunica con una válvula de presión máxima 601 se abre en el múltiple de suministro 301 ; otra válvula de presión máxima 701 se conecta al canal 621 que se abre en el pasaje 351 . La figura 3 es otra vista en sección de la bomba de conformidad con la invención, a lo largo de la linea lll-lll de la figura 2; a las partes idénticas se les ha dado números idénticos. Como puede observarse, el múltiple de suministro 301 se comunica, por medio de un canal 461 , con el pasaje 401 en donde se introduce el tapón 41 1 , que en este caso tiene las mismas proporciones que el pistón 2, y se proporciona con un cabezal en forma de hongo 421 como el del pistón; el pasaje se cierra en el extremo que mira hacia el exterior de la bomba mediante un retén 431 proporcionado con el orificio axial 441 . La operación de la bomba de conformidad con la presente invención se hará clara mediante la siguiente descripción. La bomba como se muestra en las figuras descritas anteriormente, es una bomba que se sumerge en un depósito de aceite, a partir del cual se extrae el aceite a través de aberturas de entrada 1 1 1 y las válvulas correspondientes 121 . Cuando se opera el motor, la presión en el circuito se eleva rápidamente, debido a la acción de ambos pistones 2. Cuando se alcanza el valor de ajuste de la válvula 701 colocada en el circuito corriente arriba de la válvula sin retorno 321 del múltiple de suministro 601 , la porción del circuito conectado a dicha válvula se va al modo de descarga, y el trabajo de compresión realizado en el fluido se lleva a cabo efectivamente únicamente por el pistón que se descarga a través del pasaje 551 directamente en el múltiple de suministro 301 . De este modo presiones muy elevadas de aproximadamente 1000 atmósferas pueden lograrse, con medios de impulso de energía muy limitada; la válvula 701 preferiblemente se fija para descargarse a una presión en la escala de 30 a 70 atmósferas, y preferiblemente de alrededor de 50 atmósferas. El motor .que puede ser utilizado en estas condiciones es un motor que puede desarrollar una energía en la escala de 500 a 1000 watts, y en particular una energía de 750 watts. Esto hace posible utilizar la bomba con motores muy pequeños, y de este modo facilita el uso de la bomba en controladores de energía transportables. De acuerdo con la característica innovadora principal de la presente invención, la decisión fue hecha para proporcionar un elemento de flujo limitado para la descarga del circuito cuando el motor se apaga, con el fin de aligerar el sistema mientras también simplifica el circuito hidráulico. Durante la operación de la bomba, la caída de presión a causa del flujo limitado del aceite en el espacio intermedio creado entre el tapón 41 1 y el pasaje 401 es muy pequeño con respecto a la presión de operación de la bomba. Sin embargo, cuando el motor se apaga, el fluido se descarga rápidamente del circuito, y el uso de un elemento sustancialmente estático simplifica la construcción del circuito y evita la introducción de una parte adicional que puede hacer más pesado al dispositivo. El diseño específico del elemento de flujo limitado hace posible lograr márgenes de seguridad excelentes en operación; esto se debe a que, mientras que un pasaje de flujo limitado que tiene una sección transversal similar a la utilizada en la cubierta ilustrada en la presente puede someterse a alto riesgo de atascarse, el ensamble del pasaje 401 y el tapón 41 1 proporcionan un mejor control del flujo limitado. Además, el pasaje 401 es fácilmente accesible, y su mantenimiento puede ser facilitado por la remoción del tapón 41 1 . De manera útil, el tapón 41 1 se hace para ser completamente similar al pistón 2 utilizado en cada una de las cámaras cilindricas 101 de la bomba; el resultado de esta disposición es que, durante la construcción, la herramienta utilizada para formar el pasaje 401 y la utilizada para formar las cámaras cilindricas son idénticas, y el procedimiento para formar los pistones 2 también puede utilizarse para formar el tapón apropiado utilizado en el elemento de flujo limitado. La bomba diseñada de esta forma es altamente eficiente cuando se utiliza a altas presiones, y particularmente en equipo tal como controladores de energía portátil.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1 .- Una bomba hidráulica de pistón axial, que comprende al menos un pistón (2), acoplado por medios de transmisión adecuados (103, 1 13) a medios de impulso (3) y que se desliza con un movimiento recíproco dentro de un cilindro (101 ), dicho cilindro (101 ) se comunica con un pasaje de entrada de fluido (151 ) y un pasaje de suministro de fluido (161 ), medios de un sólo paso (121 ,501 ) para controlar el flujo de fluido que se proporciona en ambos pasajes, el pasaje de suministro (161 ) se comunica con un múltiple de suministro (301 ) colocado corriente abajo del medio de control de flujo de un sólo paso, caracterizado porque el múltiple de suministro (301 ) se comunica con un elemento de descarga de flujo limitado (401 , 41 1 , 431 , 441 ).

2.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho elemento de descarga de flujo limitado comprende un pasaje (401 ) en comunicación con dicho múltiple de suministro (301 ) en un extremo y proporcionado con una abertura de descarga (441 ), un inserto (41 1 ) cuya sección transversal es sustancialmente complementaria con el pasaje que se coloca en dicho pasaje (401 ).

3.- La bomba de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque dicha forma y dimensiones de dicho inserto (401 ) son sustancialmente idénticas a las del pistón (2).

4. - La, bomba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, caracterizada además porque dicha bomba comprende un cuerpo (1 ) de material metálico, en donde dicho cilindro (101 ) y dicha entrada (151 ) y pasajes de suministro (161 , 301 ) se forman, y en donde se coloca el elemento de flujo limitado (401 , 41 1 , 441 ).

5. - La bomba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, caracterizada además porque dicho múltiple de suministro (301 ) se proporciona con una válvula de presión máxima (601 ) fija a un nivel de presión dado.

6.- La bomba de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque dicho nivel de presión está en la escala de 500 a 1000 atmósferas, y preferiblemente es de alrededor de 720 atmósferas.

7.- La bomba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 anteriores, caracterizada además porque comprende al menos dos pistones (2), cada uno deslizable con un movimiento recíproco dentro de un cilindro (101 ), y en donde dicho múltiple de suministro (301 ) se proporciona con una válvula sin retorno (321 , 331 ), uno de los dos pasajes de suministro (161 ) está en comunicación con dicho múltiple de suministro (301 ) corriente abajo de la válvula (321 , 331 ), el otro pasaje (161 ) se comunica con una porción (351 ) del múltiple (301 ) corriente arriba de la válvula (321 , 331 ), la porción (351 ) del múltiple de suministro (301 ) tiene una válvula de descarga (701 ) fija a un nivel de presión dada.

8. - La .bomba de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque dicho nivel de presión está en la escala de 30 a 70 atmósferas, y preferiblemente es de 50 atmósferas.

9. - La bomba de conformidad con la reivindicación 7 u 8 y cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizada porque dicha válvula de presión máxima (601 ) se comunica con el múltiple de suministro (301 ) corriente abajo de la válvula sin retorno (321 , 331 ).

10. - La bomba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada además porque dicho medio de transmisión comprende una placa inclinada (1 13) colocada en un ángulo dado con respecto al eje de la flecha de transmisión (3) que se conecta a los medios de impulso, dicho eje de dicha flecha (3) estando paralelo al eje de dicho cilindro (101 ).