NO875472L - Pumpehode for en hoeytrykkspumpe. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et pumpehode angår et pumpehode for en høytrykkspumpe og utførelsesformer av et pumpehode for en positiv fortegningspumpe for høytrykksanvendels-er. Uttrykket "høytrykk" er velkjent (som vist i eksemplene nedenfor).

Foreliggende oppfinnelse angår nærmere bestemt et pumpehode for en høytrykkspumpe innbefattende et manifold med en innløpssugeåpning og en utløpsuttømningsåpning, en ventilinnsats med en åpningskanal som kommuniserer med sugeåpningen og en uttømningskanal som kommuniserer med uttømningsåpningen, en sugeventil anbrakt og tilpasset for selektivt å lukke åpningskanalen, en uttømningsventil anbrakt i og tilpasset til å lukke uttømningskanalen, en pumpesylinder med et stempel bevegelig montert i en sylinderutsparing som kommuniserer med åpningskanalen, i det anordningen er slik at ved bevegelse av stempelet bort fra manifoldet tillater sugeventilen fluid og strømme fra sugeåpningen inn i sylinderutsparingen og ved bevegelse av stempelet mot manifolden tillater uttømningsventilen fluid å strømme til uttømnings-åpningen, pakkeinnsats anbringbar i pumpesylinderen og med en stempelutsparing der i som kommuniserer med sylinderutsparingen for bevegelsestempel der i, i det pakkeinnsatsen har pakning der i for omhylling av stempelet og tettinn-retning anbrakt mellom pakkinnsatsen og pumpesylinderen.

Høytrykkspumper er anvendt ved vannblåssystemer for å blåse bort skall, dekk, maling, rust, eller forurensninger med en høytrykksvannstrøm. Slike systemer anvendes ved olje-rafinerier, kjemiske anlegg, oljefeltoperasjoner, offshore-operasjoner og marin industrier. Pumper som kan frembringe trykk opp til 3500 kg/cm<2>har blitt anvendt med vannsystemer og vann-og-sand-sprøytesystemer. Disse trykksterke pumpene er konstruert for å levere høytrykksvann eller andre fluider og er vanligvis basert på positive fortegningsstempler eller gummi/diafragma/hydrauliske systemer. De kan tømme vannet eller fluidet inn i felles manifold, til hvilken er forbundet fleksible slanger eller stive rør som igjen har dyser eller lanser forbundet med dem. Pumpene kan være mobile eller montert parmanent.

US patent 3 870 439 beskriver pumpehode for en høytrykkspumpe som er konstruert spesielt for høytrykksrengjøringstjenester. Den har blitt utført i rustfritt ståldeler som gir korrek-sjonsmotstandsevne og relativ lang levetid og den har blitt forsynt med en modulkonstruksjon som tillater hurtig og enkelt vedlikehold. Dette pumpehode kan bli overhalt på mindre enn to timer og suge og uttømningsventilen er anbrakt i et klemmeventilsete som er lett fjernbart for vedlikehold. Pumpehode har også selvjusterende stempelpakning i innvendig i en fjernbar innsats for hurtig fjerning, inspeksjon eller erstatning. Topptrykkene utviklet av pumpestempelet, spesielt i løpet av kavitasjonen sendes til ventilseteenheten og til pumpestempelpakningen i stedet for en mye dyrere pumpeman i f o1d.

På tross av fordelene og suksessen til pumpehodet i følge US patent 3 870 439, har det forekommet feil under driften av slik pumpe i det den opereres over et trykk på 878 kg/cm<2>. Høye sykliske spenninger ved høye trykk har bevirket at slike pumpehoder svikter på grunn av metallsvekkelse ved flere steder innenfor innretningen. Typiske svekningspunkter innbefatter pakningsinnsatsen og pumpesylindergrensesnittet, en utsparing for en frontlagerforing, en utsparing med pumpesylinderen for en pakningsfjær, en utsparing for sugeventilfJæren og en utsparing for uttømningsventilen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et nytt pumpehode som overvinner problemene forbundet med tidligere kjente pumpehoder.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et pumpehode som ikke er underlagt svekkelser ved høye trykk, og som ikke svikter under høye sykliske spenninger.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et pålitelig og sikkert pumpehode som kan bli drevet effektivt ved trykk over 878 kg/cm<2>.

Dette er tilveiebrakt ved hjelp av et pumpehode av den innledningsvis nevte art, og hvis karakteristisk trekk fremgår av krav 1.

Ved å tilveiebringe et pumpehode med ovennevte definerte konstruksjon løses et spesielt problem forbundet med tidligere kjente pumpehoder angående lokalisering av tetningsorgan mellom pumpesylinderen og pakningsinnsatsen. Ved det tidligere kjente anordning beskrevet i US patent 3 870 430 tillater lokaliseringen og anbringelsen av dette tetningsorganet høytrykksvæsken å bevge seg inn i grensesnittet mellom pakningsinnsatsen og pumpesylinderen inntil den møter pakningsorganet. Selv om dette kan være en liten avstand, kan det forekomme alvorlige ødeleggelser. Ved anordningen beskrevet i US patent 3 870 439 tillater den avtrinnede utførelsen av den indre boringen til pumpesylinderen også større krefter å bevirke ødeleggende på pakningsinnsatsen. Pumpehodet i følge foreliggende oppfinnelse unngår disse problemene ved hjelp av konstruksjonen slik som fremsatt i kravene.

Et ytterligere foretrukket og fordelaktig trekk ved pumpehodet i følgende utførelsesform er at pumpehodet innbefatter en lagerforingsfjær anbrakt i sylinderutsparingen, en frontlagerforing anordnet ved en i hovedsak sentral del der av innen for den indre delen av syl inderutspar ingen, og en bakre del der av anbrakt innen for pakningsinnsatsen, i det frontlagringsforingen har en fremre endedel med redusert diameter som strekker seg inn i lagerforingsfJæren og opptar en vesentlig del av rommet mellom fjæren, den fremre ende delen som møter sentraldelen ved en skulder, 1 det fjæren virker på skulderen og presser frontlagerforlngen mot pakningen.

Dette trekket er spesielt fordelaktig ved forbedringen av den volummessige virkningsgraden til pumpehodet. Den totale virkningsgraden til pumpehodet er relatert til både dens mekaniske virkningsgrad og dens volummessige virkningsgrad. Volummessig virkningsgrad lik den virkelige pumpemengden delt med den teoretiske perfekte pumpemengden og er vanligvis uttrykt i prosent. Den virkelige pumpemengden er ofte ved lave trykk tilnærmet den teoretiske pumpemengden og volummessige virkningsgraden ved, eller nær 100%. Ved høyere trykkvæsker kan imidlertid dette bli noe komprimert før utløpsventilen åpner og reduserer dermed den volummessige virkningsgraden. Dersom en pumpe må utvikle ca. 1 400 kg/cm<2>før en utløpsventil åpner så vil der være kompresjon av den pumpende væsken. Når utløpsventilen åpner vil således en mindre mengde med væske bli pumpet ut enn den teoretisk mulige mengden (uten slik kompresjon).

Jo mer rom der er ved enden av et stempel inn i hvilket væsken kan strømme ("dørom"), jo mer ødeleggende er virkningen av væskekompresjonen ved høyere trykk. Ved å strekke frontlagerforingen inn i fjæren ved pumpesylinderen (som ovenfor definert) blir en vesentlig grad av dørom eliminert. Dette reduserer virkningen av væskekompresjon siden betydlig mindre væske blir komprimert (ved hvert slag av stempelet) og mindre rom ved det stedet hvor kompresjon kan forekomme. Pumpehodet til denne foretrukne utførelseformen har følgelig en større volummessig virkningsgrad.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige krav.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse er således tilveiebrakt et nytt og unikt høytrykkspumpehode som overvinner problemer og ulemper forbundet med tidligere kjente pumpehoder. Således er det mulig å øke muligheten for å motstå svekkelser ved høye trykk og kontinuerlig gjentagelser over lengre tidsperioder. I slikt tilfelle er pumpesylinderen forbundet med en fastholdelseplate som er forbundet med en pumpe-manifold. Manifolden har en innløpsutsparing som inneholder en sugeventil. Denne innløpsutsparingen kommuniserer med en fluidutsparing ved hvilke er anbrakt et stempel. En pakningsinnsats er gjengemessig forbundet med og anbrakt delvis innenfor ene enden av pumpesylinderen. Stempelet beveger seg i sylinderutsparingen og innenfor en utsparing i pakningsinnsatsen. Sugeventilinnløpsutsparingen kommuniserer både med sylinderutsparingen som inneholder stempelet, og med en uttømningsutsparing som inneholder en uttømningsventil. Pakningen er anbrakt inne i sylinderutsparingen og strekker seg inn i utsparingen i pakkeinnsatsen. Pakningen tjener til tetning mellom stempelet og pakningsinnsatsen.

Pakningsinnsatsen har en betydlig større ytre diameter enn tidligere kjente innsatser. En pakningsfjaer er anbrakt inne i pumpesylinderutsparingen for å presse pakningen i en retning bort fra fastholdsplaten, for å tilveiebringe en vedlikeholdsbelastning på pakningen, for å bevirke en tetning mellom stempelet og pakningsinnsatsen. O-ring tetninger er anvendt ved begge endene til pakkeinnsatsen for å sikre tettende kontakt med mutteren og pumpesylinderen. Den fremre og bakre lagerforingen (eller front og bak "lagerbøsing") er anordnet i sylinderutsparingen og pakningsinnsatsutsparingen om stemplet for innretning av stempelet inn i pumpen. En smøroljekanal er anordnet fra det ytre av pumpesylinderen gjennom pakningsinnsatsen til den bakre lagerforingen for å tilveiebringe smøring av den bakre pakningen.

En "liten stangforlengelse" kan forbinde kraftforsyningsenden med pumpestempelet og tillate fjerning av stempelet fra pumpehodet uten å fjerne pumpehodet fra kraftforsyningsenden. Holdeskruer kan bli anvendt for å holde manifolden, fastholdsplaten og pumpesylinderen i tettende kontakt. Suge ventilen er fjaerbelastet slik at den vil tette hurtig. Ved sugearbeidslag beveges vannet fra sugemanifolden forbi sugeventilen og inn i pumpesylinderen. Ved uttømnings-arbeidslaget lukker sugeventilen og stopper strømmen gjennom pumpesylinderen tilbake inn i sugemanifolden. Ved noen tidligere kjente ventiler (f.eks. som vist på fig. 2), var sugeventilfjæren lokalisert på pumpesylinderen og denne konstruksjonen bevirket svekningssprekker (gjennfør D på fig. 2) i pumpesylinderen. Ved den her foretrukne utførelses-formen, er en høytrykkstetning lokalisert ved grensesnittet mellom pumpesylinderen og pakningsinnsatsen. Ved å redusere diameteren på høytrykkstetningen blir lasten på paknings-innsatsgjengene redusert (siden lasten er direkte proporsjon-al med arealet, dvs. altså diameteren, således som diameteren er redusert mens trykket er holdt konstant avtar lasten). En tidligere Frontierpumpe har en skråstilt innløpssugeventil-utsparing, men atskiller seg fra foreliggende utførelseform ved at Frontierpumpeutsparingen er i et manifold, i stedet for i en ventilseteinnsats.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempler og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et snitt av en utførelseform av en høytrykks-pumpe . Fig. 2 viser et snitt av et tidligere kjent pumpehode.

Fig. 3 viser et eksplosjonsriss av pumpehode på fig. 1.

På fig. 1 er der vist et pumpehode 10 til en høytrykkspumpe i modulform, som er lett å sette sammen og tillater hurtig erstatning av deler slik som tetninger og en ventilinnsats.

En manifoldblokk 11 er anbrakt tilliggende og frigjørbart forbundet med en fastholderplate 31 som har en sentral åpning 31a, tilpasset til å motta en ventilinnsats 30. En pumpesylinder 12 er anbrakt tilliggende og frigjørbart forbundet med platen 31, hvor ved ventil innsatsen 30 er lagt mellom pumpesylinderen 12 og manifoldblokken 11.

Pumpesylinderen 12 har en pakningsinnsats 14 anbrakt der i utsparingen 13. Utsparingen 13 innbefatter den indre delen 13a og den ytre delen 13b til en større diameter enn den indre delen 13a. En ytre gjenget sylindrisk overflate 14c til pakken 14 samvirker 1 gjengemessig med gjengene 13d til den ytre utsparingsdelen 13b. Et stempel 16 beveges som reaksjon på kraften tilført via et typisk krysshode 61. Krysshode 61 er forbundet med en liten stangforlengelse 67, med hvilken er forbundet stempelet 16.

Manifoldblokken 11 har en innløpssugeåpning lia gjennom hvilke er tilført fluidet som skal bli pumpet. Manifolden 11 har også et utløpsuttømningsåpning 11b for uttømning av pumpet fluid. Innløpsåpningen lia er forbundet med en kanal lic som igjen kommuniserer med en ventilinnsatsåpningskanal 30a. Utløpsåpningen 11b er forbundet med en kanal lid som igjen kommuniserer med en ventilinnsatsuttømningskanal 30b. Ventilinnsatsens kanal 30a og 30b kommuniserer via en ventilinnsatskanal 30c. For tetning mellom manifoldblokken 11 og ventil innsatsen er O-ringtetninger 22 og 23 anbrakt om åpningene til kanalene 30b og 30a, henholdsvis.

Manifoldblokken 11, fastholdsplaten 31, ventilinnsatsen 30 og pumpesylindren 12, er fastholdt sammen ved hjelp av holdeskruer 21 som strekker seg gjennom hullene llf, 31f og 12f som dermed fastholder disse elementene. Hver holdeskrue 21 har en gjengeende som passer med en gjengedel til hullene 12f til pumpesylinderen 12.

Ventilinnsatsen 30 har en innløpssugeventil 40 og en utløps-uttømningsventil 50. Innløpsventilen 40 er anbrakt i innløpskanalen 30a i ventilinnsatsen for bevgelse der i, og er plassert på ringventilsete 40b som har en sfærisk form i tverrsnitt for å passe med den tilsvarende overflate på innløpsventilen 40, for effektivt å stenge fluidstrømmen gjennom kanalen 30a, når ventilen 40 er i seteposisjonen. En fjær 42 har til formål å holde ventilen 40 på plass inntil stempelet 16 opereres ved sugearbeidslaget.

Fjæren 42 er forspent mot en fjærfastholder 60 og er anbrakt slik at pumpefluid strømmer gjennom fjæren 42. Kanalen 30a (og dremed sugeventilen 40), er skråstilt fra en horisontal akse (linjen A-A, på fig. 1) til pumpehodet 10, med en innløpsende 29a lavere enn utløpsenden 29b: der er en midte posisjon 29c der i mellom, fortrinnsvis ved omkring 21,5 grader fra horisontalplanet. Denne vinkelen kan varieres med pluss eller minus 5 grader for optimal operasjon.

Utløpsventilen 50 er tilpasset til å ligge an på det ring-formede ventilsetet 30e til ventilinnsatsens utløpskanal 30b. Ventilen 50 har en fjærføringsstamme 51, rundt hvilken er anbrakt en fjær 52 som tjener til å holde ventilen 50 på plass inntil et forutbestemt trykk som presser den til en ikke-plassert stilling, virker på ventilen 50.

Innløpsventilen 40 tillater fluid å strømme fra innløps-åpningen lia til manifoldblokken 11 via ventilinnsatsens kanaler 30a og 30c til fluidsylinderen 12, inn i en fluid-sylinderutsparing 13 inne i sylinderen 12, i hvilken stempelet 16 går frem og tilbake. I løpet av en slik strømning blir utløpsventilen 50 fastholdt i seteposisjonen eller lukket posisjon. Når motsatt forekommer, og stempelet 16 beveger seg mot manifoldblokken 11, blir fluid tillatt å strømme fra fluidsylinderutsparingen 13 til uttømningsåpningen 11b ved åpning av utløpsventilen 50. I dette tilfelle foreblir innventilen 40 lukket for å forhindre fluid fra å strømme ut gjennom innløpsåpningen lia.

En fluidtetning er opprettholdt mellom ventilinnsatsen 30 og f luidsylinderen 12, ved hjelp av en 0-ringtetning 41. Tetningen 41 er anordnet radialt utover til ventilinnsatsens kanal 30c, og pumpesylinderutsparingen 13. Kanalen 30c kommuniserer med utsparingen 13, og anordnet for å tilveie bringe en minimumsradial avstand mellom tetningen 41 og en akse A-A til utsparingen 13.

Pakningsinnsatsen 14 er anbrakt i pumpesylinderen 12 ved den ytre delen 13b til utsparingen 13, hvor ved en stempelutsparing 66 i pakningsinnsatsen 14, kommuniserer sylinderutsparingen 13 for bevegelse av stempelet der i. Pakningsinnsatsen 14 er forsynt med pakningen 15 som omhyller stempelet 16. Pakningen 15 er anordnet mellom en frontlagerforing 18 og en bakre lagerforing 19 med et smørehull 19a for smørning. Utsparingen 12a er innen for lagerutforingene 18, 19 og pakningen 15, og er volumet til utsparing 13 ved hvilke stempelet 16 opererer.

Tetningsinnretningen 65 er anbrakt mellom pakningsinnsatsen 14 og pumpesylinderen 12. Den ytre delen 13b til sylinderutsparingen 13 mottar og samvirker med pakningsinnsatsen 14. Den ytre delen 13b har en indre skylderflate 13c. Pakningsinnsatsen 14 innbefatter en generell sylindrisk pakningsinnsatsmutter 14a som har en indre endeflate 14d for å berøre skulderflaten 13c. Den er også forsynt med den ytre gjengede sylindriske overflate 14c for samvirke med tilsvarende gjenger 13d i utsparingen 13. Pakningsinnsatsmutteren 14a har en pakningsutsparing 66 der i for fastholdelse av pakningen 15 og en åpning 14f, gjennom hvilke stempelet 16 strekker seg og er bevegelig. Den indre endeflaten 14d har en del forsynt med hakk rundt periferien til dens indre kant 14e. Seteorganet innbefatter en O-ringtetning 65 anbrakt på den med hakk forsynte del ved 14e.

Lagerforingsfjæren 17 er anbrakt i sylinderutsparingen 13. Frontlagerforingen 18 har, i hovedsaken, en sentral del 18a anbrakt i den indre delen 13a til sylinderutsparingen 13, og en bakre del 18b anbrakt eller ragende inn i pakningsinnsatsen 14. Lagerutforingen 18 har en fremre endedel 18c med redusert diameter som strekker seg inn i lagerforingsfjæren 17, og opptar en vesentlig del av rommet 17a i fjæren 17. Denne fremre endedelen 18c møter den sentrale delen 18a ved en skulder 18d. Fjæren 17 virker på skulderen 18d, og presser frontlagerforingen 18 mot pakningen 15.

Som antydet på fig. 3 er pumpehodet 10 av en modulkonstruksjon. Fastholderplaten 31 har en sentral åpning 31a tilpasset til å motta, med en glidende pasning på overflaten 30d, ventilinnsatsen 30. Fastholdelseplaten 31 er tilliggende og frigjørbart forbundet med både manifoldblokken 11 og pumpesylinderen 12 ved hjelp av holdeskruer 21. Manifoldblokken 11, fastholdelseplaten 31, pumpesylinderen 12 og pakningsinnsatsen 14 har en felles akse 10a med rotasjonssymetri. Tetningsorganene 22, 23 er anordnet om innløps og utløps-kanalene 30b, 30a for tetning mellom ventilinnsatsen 30 og manifoldblokken 11. Tetningsorganene 22, 23 er lokalisert utover fra et drenshull llg som har en åpning llh tilliggende ventilinnsatsen 30. Åpningen llh er lokalisert i det vesentlige innrettet med den felles aksen 10a hvor ved tetningsorganene 22, 23, som er i form av O-ringtetninger, kan være lokalisert med minimumsmellomrom fra aksen 10a.

For tetningmellom pumpesylinderen 12 og pakningsinnsatsen 14 ved deres bakre grensesnitt, har den ytre utsparingsdelen 30b til pumpesylinderen 12, en avtrappet overflate 13e, lokalisert innover mot den bakre endeflaten 13f.

Pakningsinnsatsen 14 har likeledes en radialstrekkende flange 14h således lokalisert og anbrakt at ved sammensatt pumpehode ligger den an mot endeflaten 13f. Ytterligere tetningsorgan, igjen i form av O-ringtetning 68 på pakningsinnsatsen 14, er lokalisert mellom den avtrappede flaten 13e og flangen 14h, som derved tetter den bakre eller ytre grenseflaten mellom pumpesylinderen og pakningsinnsatsen 14.

For smøreformål strekker seg smørekanaler 14b i legemet til pakkeinnsatsen 14. Hver kanal 14b har en ytre åpning 141 lokalisert mellom den gjengede sylinderiske flaten 14c på innsatsen 14, og en skulderflate 13c på pumpesylinderen. Hver kanal 14b har likeledes en indre åpning 14k i utsparing 66 til pakningsinnsatsen 14, og lokalisert mot en skulder 66b tilliggende en redusert diameterdel 66a til utsparing 66, i det nevnte del 66a er i tilknytning med stempel 16. Ved sammensatt pumpehode 10 er denne åpningen 14k radialt innrettet med smørehullet 19a til den bakre lagerforingen hvor ved stempelet 16 smøres.

Ved pakningen 15 kan et uttall kombinasjoner av V-pakninger eller siksakkpakningsringer bli anvendt for pakningssete 15a. Generelt kan fra to til åtte ringer anvendes. Som vist på fig. 1 og 3, innbefatter sete 15a en kombinasjon på tre ringer eller elementer, nemlig en trykkring 62, en senterring 63, en bakre ring 64. Disse ringene kan være fremstilt av bombullsravenduktøy eller bombullsravenduktøy og nylontøy impregnert med hard fleksibel nitril, teflon (TM) materiale eller av konvensjonell tilgjengelige pakninger.

Tetningsorganet 65 av ovenfor nevnte art er anbrakt mellom pakningsinnsatsen 14 og pumpesyl inderen 12. Ved den foretrukne utførelsesform på fig. 3 er dette tetningsorganet 0-ringen 65. Ved å anbringe denne 0-ringen tettere opp mot utsparingsveggen 66 til pakningsinnsatsen enn mot gjengene 13d til pumpesylindren, blir diameteren 0-ringen redusert sammenlignet 0-ringene ved tidligere pumpehoder, dvs. ved tidligere pumpehoder er 0-ringene anbrakt mye tettere opp mot den ytre periferien til pakkeinnsatsen som nødvendiggjør en relativ større 0-ring (gjenfør høytrykkstetningen g på fig.2). Større 0-ringer utgjør mer overflate for samvirke med fluidtrykket, dvs. de erfarer en større belastning. Anbringelsen av 0-ringen på nytt tettere opp mot den indre utsparingen 66 til pakningsinnsatsen 14 (og tettere opp mot den indre utsparingen 13 til pumpefluidsylinderen 12) resulterer i en 0-ring med redusert diameter, dvs. en som er underlagt mindre belastning.

Smøremiddel slik som fett, blir sprøytet inn i pakningens bakre lagerforing 19 (er fremstilt av metall, messing, stål, eller plast med egnet hardhet) gjennom en smøreinnløp i fluidsylinderen 12 som kommuniserer med en smørekanal 12c, som igjen kommuniserer med smørekanalen 14b i pakkeinnsatsen 14, og smørehullet 19a i den bakre lagerforingen 19. Frontlagerforingen 18 (fremstilt av f.eks. messing, stål, eller plast) holder trykket til pakningen 15 og gir en viss føring for stempelet 16.

Smørehullet llg gjennom manifolden 11 tjener til å indikere når tetningen 23 og 22 har sviktet eller når noe i det indre av pumpehodet har gått i stykker. Vann eller andre pumpefluid kommer ut av smørehullet llg ved forekomst av slike feil.

Stempelet 16 er i drift forbundet med den lille stangforlengelse 67 som er forbundet med et konversjonelt krysshode 61 som igjen er forbundet med en konversjonell kraftkilde (ikke vist) for frem og tilbakebevegelser av stempelet 16 i pumpesylinderen 12. Manifoldblokken 11 er forbundet med en fluidkilde som skal bli pumpet og manifoldutløpet 11b er forbundet med en rørledning, slange ellr beholder som mottar fluidet som blir pumpet.

Når stempelet 16 beveges bort fra manifoldblokken 11 forekommer sugearbeidslaget og fluid blir trukket inn i utsparingen 13 ved å strømme gjennom sugeventilen 40 for endeåpningen lia til manifoldblokken 11. Ved dette tidspunktet blir utløps-ventilen 50 lukket av fjærtrykket til fjæren 52 og ved redusert indre trykk til utsparing 12a, hvilket trykk er mindre enn fluidtrykket på den andre siden av utløpsventilen 50.

Ved pumpearbeidslaget beveges stempelet 16 mot manifoldblokken 11 som derved tvinger fluid gjennom utløpsventilen 50 og ut av manifolden gjennom utløpsåpningen 11b. Ved det tidspunktet blir innløpsventilen 40 lukket. Ved ikke tilskrudde holdeskruer 21 kan ventilinnsatsen 30 bli fjernet. Pakningsinnsatsen 14 kan bli fjernet ved hjelp av å skru opp pakningsinnsatsmutteren 14a som derved frigjør hele utsparingen 13b som holder pakningen 15 for inspeksjon, reperasjon, eller erstatning.

Som vist på fig. 2 er de tidligere kjente anordningene utsatt for sveknings og feil ved punktene A, B, C, D og E. Disse punktene er identifisert som følgende:

A. gjenger i pumpesylinderen,

B. utsparing for frontlagerforing,

C. utsparing for pakningsf jaer ,

D. utsparing for ventilfjær, og

E. utsparing for uttømningsventilstrømmen.

Feil ved disse punktene har blitt oppdaget ved operasjons-trykk over 878 kg/cm<2>og etter 100 000 operasjonssykluser. Slike feil krever dyr reperasjon eller erstatning av deler eller hele pumpehodet, og resulterer i en ut av drift tid. For å overvinne disse vanskelighetene og problemene har ovenfornevnte beskrevne utførelse for pumpehodet følgende karakteristiske trekk: 1.

Spenning ved punkt A er redusert ved å redusere den ytre diameter til høytrykkstetningen til pakningsinnsatsen, fortrinnsvis med omkring 50% sammenlignet med tidligere utførelseformer av den art som vist på fig. 2. 2.

Spenningen ved punktene B og C reduseres ved å øke lengden på frontlagerforingen 18, fortrinnsvis med omkring 300$ sammenlignet med den tidligere kjente utførelseformen på fig. 2. 3.

Spenningen ved punktene D og E reduseres ved å skråstille sugeventilen 40 fra det horisontale (fortrinnsvis omkring 21,5 grader) og ved å erstatte sugeventilfjæren 42 på manifoldsiden til ventilen for derved å indusere eller eliminere spenningskonsentrasjoner.

Claims (10)

1. Pumpehode for en høytrykkspumpe innbefattende en manifold (11) med en innløpssugeåpning (lia) og en utløpsuttømnings-åpning (11b), en ventilinnsats (30) med en åpningskanal (30a) som kommuniserer med sugeåpningen (lia) og en utløpskanal (30b) som kommuniserer med sugeåpningen (lia) og en uttøm-ningskanal (30b) som kommuniserer med uttømningsåpningen (11b), en sugeventil (40) anbrakt i og tilpasset for selektivt å lukke åpningskanalen (30a), en uttømningsventil (50) anbrakt i og tilpasset til å lukke uttømningskanalen (30b), en pumpesylinder (12) med et stempel (16) bevegelig montert i en sylinderutsparing (13) som kommuniserer med åpningskanalen (30a), i det anordningen er slik at ved bevegelse av stempelet (16) bort fra manifolden (11) tillater sugeventilen (40) fluid å strømme fra sugeåpningen (lia) inn i sylinderutsparingen (13) og ved bevegelse av stempelet (16) mot manifolden (11) tillater uttømningsventilen (50) fluid å strømme til uttømningsåpningen (11b), i det pakkeinnsatsen (14) som er anbringbar i pumpesyl inderen (12) og som har en stempelutsparing (66) der i, kommuniserer med sylinderutsparing (13) for å bevege stempelet (16) der i, i det pakningsinnsatsen (14) har en pakning (15) der i for omhylling av stempelet (16) og tetningsorganet (65) anbrakt mellom pakningsinnsatsen (14) og pumpesylinderen (12), karakterisert ved at sylinderutsparingen (13) har en ytre del (13b) en større diameter enn indre del (13a), i det den ytre delen (13b) er egnet for å motta og samvirke pakningsinnsatsen (14) og ytre delen (13b) som har en indre skulderflate (13c), og at pakningsinnsatsen (14) innbefatter en generell sylindrisk pakningsinnsatsmutter (14a) er anbringbar i den utsparede ytre del (13b) og har en indre endeflate (14d) for berøring av skulderflaten (13c) og har en indre gjenget sylindrisk flate (14c) for samvirke med tilsvarende gjenge (13d) anbrakt i den sylindriske utsparing (13), i det pakningsinnsatsmutteren (14a) har en paknings utsparing (66) der i for å holde pakningen (15) og en åpning (14f) gjennom hvilken stempelet (16) strekker seg bevegelig, i det den indre endeflaten (14d) til pakningsinnsatsmutteren (14a) har en del (ved 14e) hakket opp om periferien til den indre kanten (14e) og at tetningsorganet innbefatter en 0-ringtetning (65) anbrakt i den opphakkede delen (ved 14e) om periferien til den indre kanten (14e) til pakningsinnsatsmutteren (14a) for tilveiebringelse av tetning mellom pakkningsinnsatsmutteren (14a) og pumpesylinderen (12).

2. Pumpehode i følge krav 1, karakterisert ved at innbefatter en lagerforingsfjær (17) anbrakt i sylinderutsparingen (13), en f rontlagerf oring (18) anordnet med en hovedsakelig sentral del (18a) i den indre delen (13a) til sylinderutsparingen (13) og en bakre del (18b) anbrakt i pakningsinnsatsen (14), i det frontlagerforingen (18) har en fremre endedel med redusert diameter (18c) som strekker seg inn i lagerforingsf jæren (17) og opptar en vesentlig del av rommet (17a) i fjæren (17), i det den fremre endedelen (18c) møter den sentrale delen (18a) ved en skulder (18d) i det fjæren (17) virker på skulderen (18d) og presser frontlagerforingen (18) mot pakningen (15).

3. Pumpehode i følge enten krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at åpningskanalen (30a) er skråstilt fra det horisontale aksen til pumpehodet (10) med en innløpsende (29a) lavere fra horisontalplanet enn utløpsenden (29b).

4. Pumpehode i følge krav 3, karakterisert ved at åpningskanalen (30a) og sugeventilen (40) er skråstilt ved en vinkel på omkring 21,5 grader.

5. Pumpehode i følge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved en fjær (42) for selektiv opprettholdelse av sugeventilen (40) i en lukket posisjon inntil et forutbestemt trykk er nådd, i det fjæren (42) er anbrakt i åpningskanalen (30a) til ventilinnsatsen (30) og lokalisert på manifoldsiden til sugeventilen (40) og i det fjæren (42) er anbrakt slik at pumpefluid strømmer gjennom fjæren (42).

6. Pumpehode i følge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at pumpehode (10) er av en modulkonstruksjon og innbefatter en fastholdelseplate (31) med en sentral åpning (31a) tilpasset til å motta ventilinnsatsen (30), i det fastholdelseplaten (31) er tilliggende og frigjørbar forbundet med manifolden (11), i det fastholdsplaten (31) er tilliggende til å frigjørbar forbundet med pumpesylinderen (12).

7. Pumpehode i følge krav 6, karakterisert ved at manifolden (11), fastholdelseplaten (31), pumpesylinderen (12) og pakningsinnsatsen (14) har en felles akse (10a) med rotasjonssymetri og respektive tetningsorgan (23, 22) er anordnet om innløpskanalen (30a) og utløpskanalen (30b) for tetning mellom ventilinnsatsen (30) og manifolden utenfor et smørehull (llg), i det smørehullet (llg) har en åpning (llh) tilliggende ventilinnsatsen (30), i det åpningen (llh) er anbrakt i det vesentlige i flukt med den felles aksen (10a).

8. Pumpehode i følge et av kravene 1 til 7, karakterisert ved at den ytre utsparingsdelen (13b) til pumpesyl inderen (12) har en avtrappet flate (13e) lokalisert innover til en endeflate (13f) og at pakningsinnsatsen (14) innbefatter en radialt utstrekkende flange (14h) som ligger an mot endeflaten (13f) og at tetningsorgan (68) på pakningsinnsatsen (14) er lokalisert mellom den avtrappede flaten (13e) og flangen (14h) hvor ved en ytre granseflate mellom pumpesylinderen (12) og pakningsinnsatsen (14) tettes.

9. Pumpehode i følge et av kravene 1 til 8, karakterisert ved at innbefatter et tetningsorgan (41) anordnet radialt utover i forhold til en ventilinnsatskanal (30c) og pumpesylinderutsparingen (13), i det kanalen (30c) kommuniserer med utsparingen (13) og er således anordnet for å forenkle en minimumsradial avstand mellom tetningsorganet (41) og lengdeaksen (10a) til utsparingen (13).

10. Pumpehode i følge et av kravene 1 til 9, karakterisert ved at det innbefatter i det minste en smørekanal (14b) i pakningsinnsatsen (14), i det kanal (14b) har en ytre åpning (141) lokalisert mellom den gjengede sylinderiske flaten (14c) på innsatsen (14) og en skulderflate (13c) til pumpesylinderen (12), og en indre åpning (14k) i utsparing (16) til pakningsinnsatsen (14) og lokalisert mot en skulder (66b) til utsparing (66) og en smørekanal (19a) i bakre lagerforing (19) i pakninginnsatsen (14), i det den ytre åpning (141) er anordnet for å kommuni-sere med smøremiddelpasasjene (12b, 12c) i pumpesylinderen (12).