RU2247262C2 - Ultrahigh pressure plunger pump - Google Patents

Ultrahigh pressure plunger pump Download PDF

Info

Publication number
RU2247262C2
RU2247262C2 RU2003114839/06A RU2003114839A RU2247262C2 RU 2247262 C2 RU2247262 C2 RU 2247262C2 RU 2003114839/06 A RU2003114839/06 A RU 2003114839/06A RU 2003114839 A RU2003114839 A RU 2003114839A RU 2247262 C2 RU2247262 C2 RU 2247262C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
sleeve
insert
housing
cavity
Prior art date
Application number
RU2003114839/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003114839A (en
Inventor
Е.Т. Антошин (RU)
Е.Т. Антошин
В.Г. Фролов (RU)
В.Г. Фролов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина (РФЯЦ- ВНИИТФ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина (РФЯЦ- ВНИИТФ) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина (РФЯЦ- ВНИИТФ)
Priority to RU2003114839/06A priority Critical patent/RU2247262C2/en
Priority to PCT/RU2004/000145 priority patent/WO2004101994A1/en
Publication of RU2003114839A publication Critical patent/RU2003114839A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247262C2 publication Critical patent/RU2247262C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143—Sealing provided on the piston

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; high pressure pumps.
SUBSTANCE: proposed pump has housing, head with insert connected with housing which accommodates delivery valve communicating with outlet channel. It has also floating sleeve in contact with insert, plunger installed in sleeve, sealing unit and suction valve. Suction and delivery valves are arranged coaxially with plunger. Insert is arranged in head and housing for pressing sealing unit installed coaxially on plunger and thrusting at one side against end face of sleeve and at other side, against housing member. Housing overlaps joint between insert and sleeve. Axial space is made in plunger communicating with make-up chamber and with axial channel of suction valve which is secured in end face hole of plunger and forms working chamber mating with axial channel of delivery valve.
EFFECT: provision of reliable operation at simple design.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и в частности к плунжерным насосам сверхвысокого давления, которые используются в качестве силового агрегата высокопроизводительных гидрорезных комплексов, применяемых при водоструйной резке и очистке: вырезание изделий сложного контура из листового материала (металл, пластмассы, керамика и пр.); точная резка строительных материалов (бетон, стекло); резка и очистка трубопроводов; резка поделочного и облицовочного камня; резка горных пород при проходке шахт; разрезание корпусов снарядов и вымывание взрывчатых веществ в целях их дальнейшего использования в народном хозяйстве; разрезание корпусов подводных лодок при их утилизации.The invention relates to pump engineering and, in particular, to ultra-high pressure plunger pumps, which are used as the power unit of high-performance hydraulic cutting complexes used for water-jet cutting and cleaning: cutting complex products from sheet material (metal, plastic, ceramics, etc.); precise cutting of building materials (concrete, glass); pipe cutting and cleaning; cutting of ornamental and facing stone; rock cutting during mining; cutting shell shells and leaching explosives with a view to their further use in the national economy; cutting hulls of submarines during their disposal.

Хорошо известны и получили широкое распространение различные конструкции насосов, которые в зависимости от требований к таким насосам как, например, режим давления, тип накачиваемой среды, накачиваемый объем, а также режим работы - периодический или непрерывный, имеют различные формы и рабочие параметры. Из всего разнообразия насосов можно выделить насосы сверхвысокого давления плунжерного типа, в которых плунжер встроен в корпус насоса и вводится в камеру накачки, определяемую плунжером для обеспечения обратно поступательного движения. В насосах такого типа имеются всасывающие и нагнетательные клапаны, которые расположены как со стороны входа, так и со стороны выхода насоса.Various pump designs are well known and widely used, which, depending on the requirements for such pumps as, for example, the pressure mode, the type of pumped medium, the pumped volume, as well as the operation mode - periodic or continuous, have different shapes and operating parameters. Out of the whole variety of pumps, one can distinguish plunger type ultra-high pressure pumps, in which the plunger is integrated in the pump casing and introduced into the pump chamber, which is determined by the plunger to provide reverse translational motion. In pumps of this type there are suction and discharge valves, which are located both on the inlet side and on the outlet side of the pump.

Известен плунжерный насос сверхвысокого давления, содержащий корпус и головку, в которой расположен всасывающий и нагнетающий клапаны, установленный в цилиндре плунжер с образованием рабочей камеры. При этом плунжер в цилиндре установлен во втулке плавающего типа, опирающейся на вставку, которая сопряжена с поверхностью седла всасывающего клапана (патент US № 4174194, кл. F 04 B 21/02, 1979 г.).Known ultra-high pressure plunger pump containing a housing and a head, in which there is a suction and discharge valves, a plunger installed in the cylinder with the formation of the working chamber. In this case, the plunger in the cylinder is mounted in a floating-type sleeve resting on an insert that is interfaced with the surface of the seat of the suction valve (US patent No. 4174194, class F 04 B 21/02, 1979).

Практическое применение такого насоса оказалось целесообразным и возможным при рабочих давлениях до 100 МПа. При более высоких давлениях существенно возрастает сила, действующая на торец плавающей втулки, которая преодолевает силу сцепления ее с цилиндром, что приводит к смещению втулки и отказу в работе.The practical use of such a pump turned out to be expedient and possible at operating pressures up to 100 MPa. At higher pressures, the force acting on the end face of the floating sleeve increases significantly, which overcomes its adhesion to the cylinder, which leads to displacement of the sleeve and failure in operation.

Кроме того, в зазор между скользящей втулкой и цилиндром может попасть прессовочная среда, так что втулка прижимается к плунжеру, что также приводит к нарушению работы.In addition, a pressing medium can enter the gap between the sliding sleeve and the cylinder, so that the sleeve is pressed against the plunger, which also leads to malfunction.

Известен плунжерный насос сверхвысокого давления, содержащий корпус, соединенную с ним крышку (вставку) с нагнетательным клапаном, размещенную в корпусе плавающую втулку, опирающуюся на крышку, установленный во втулке плунжер, уплотнительный узел и всасывающий клапан. Корпус с крышкой образуют всасывающую полость, в которой размещены плунжер и охватывающая его плавающая втулка (гильза). Плавающая втулка в совокупности с торцом крышки образует всасывающий клапан (патент SU №1554777, кл. F 04 B 21/00, 1988 г.).Known ultra-high pressure plunger pump comprising a housing, a cover (insert) connected to it with a discharge valve, a floating sleeve located in the housing, resting on a cover, a plunger installed in the sleeve, a sealing assembly and a suction valve. A housing with a cover forms a suction cavity in which the plunger and the floating sleeve (sleeve) enveloping it are placed. The floating sleeve in conjunction with the end face of the cover forms a suction valve (patent SU No. 1554777, CL F 04 B 21/00, 1988).

Применение этого насоса также целесообразно при рабочих давлениях до 100 МПа.The use of this pump is also advisable at operating pressures up to 100 MPa.

При работе насоса происходит быстрый износ контактирующих поверхностей крышки и втулки, так как частота ударов втулки о крышку при тактах всасывания и нагнетания составляет более 7 Гц. Кроме того, имеется вероятность заклинивания плунжера во втулке, особенно, если в жидкости присутствуют посторонние включения, что приводит к “задирам” втулки и плунжера. Таким образом, конструкция данного насоса не позволяет повысить рабочее давление на выходе из насоса и расход рабочей жидкости.When the pump is in operation, the contact surfaces of the cover and the sleeve are quickly worn out, since the shock frequency of the sleeve against the cover during suction and discharge cycles is more than 7 Hz. In addition, there is a possibility of jamming of the plunger in the sleeve, especially if there are foreign inclusions in the liquid, which leads to “scuffing” of the sleeve and plunger. Thus, the design of this pump does not allow to increase the working pressure at the pump outlet and the flow rate of the working fluid.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является плунжерный насос сверхвысокого давления, который содержит корпус, соединенную с ним головку с вставкой, в которой расположен нагнетательный клапан, сообщающийся с выходным каналом, размещенную в корпусе плавающую втулку, соприкасающуюся со вставкой, установленный во втулке плунжер, уплотнительный узел и всасывающий клапан, причем всасывающий и нагнетательный клапаны расположены соосно с плунжером.The closest in technical essence to the present invention is an ultra-high pressure plunger pump, which contains a housing, a head connected to it with an insert, in which there is a discharge valve in communication with the output channel, a floating sleeve in contact with the insert installed in the housing, a plunger installed in the sleeve , a sealing assembly and a suction valve, the suction and discharge valves being aligned with the plunger.

Всасывающий клапан расположен во вставке, плунжер установлен в корпусе с образованием рабочей камеры. При этом плунжер установлен в цилиндре и во втулке плавающего типа, расположенной по всей длине цилиндра. Цилиндр и плавающая втулка своими торцами опираются на вставку. Кроме того, рабочая камера образуется торцевой поверхностью плунжера, обращенной к вставке, и осевым каналом уплотнительной втулки, установленной во внутренней полости вставки, перекрывающей зазор между торцами плавающей втулки и вставки. Таким образом герметизация рабочей камеры при рабочем ходе плунжера обеспечивается длиной контактной поверхности и характером контакта плунжера и плавающей втулки, свойствами материала уплотняющей втулки, качеством исполнения и работы клапанов (патент RU № 2030637, кл. F 04 B 53/00, 1991 г., заявка DE №4001335, кл. F 04 B 21/06, 1990 г., патент US №5147189, кл. F 04 B 21/06, 1991 г., международная заявка WO №91/10830, кл. F 04 B 19/02, 21/08, 1991 г.).The suction valve is located in the insert, the plunger is installed in the housing with the formation of the working chamber. In this case, the plunger is installed in the cylinder and in the floating type sleeve located along the entire length of the cylinder. The cylinder and the floating sleeve rely on the insert with their ends. In addition, the working chamber is formed by the end surface of the plunger facing the insert and the axial channel of the sealing sleeve installed in the inner cavity of the insert, covering the gap between the ends of the floating sleeve and insert. Thus, the sealing of the working chamber during the working stroke of the plunger is ensured by the length of the contact surface and the nature of the contact of the plunger and the floating sleeve, the properties of the material of the sealing sleeve, the quality of the performance and operation of the valves (patent RU No. 2030637, class F 04 B 53/00, 1991, DE application No. 4001335, class F 04 B 21/06, 1990, US patent No. 5147189, class F 04 B 21/06, 1991, international application WO No. 91/10830, class F 04 B 19 / 02, 21/08, 1991).

Такое конструктивное выполнение насоса позволило повысить давление на выходе до 300 МПа.This design of the pump allowed to increase the outlet pressure to 300 MPa.

Однако описанное выше техническое решение имеет сложную конструкцию и не обеспечивает на практике надежную работу насоса на высоких давлениях и большом расходе на выходе. Объясняется это тем, что для обеспечения большого расхода жидкости на выходе (при неизменных геометрических размерах рабочей камеры) необходимо увеличить частоту возвратно-поступательного движения плунжера. При частоте движения плунжера этого насоса выше 2-3 Гц значительно возрастает сила трения по поверхности контакта плунжера и плавающей втулки из-за отсутствия какой-либо смазки и температурной деформации контактируемых деталей, что может привести к заклиниванию плунжера во втулке.However, the technical solution described above has a complex design and does not provide in practice the reliable operation of the pump at high pressures and high flow rates at the outlet. This is explained by the fact that to ensure a large flow rate of liquid at the outlet (with the geometrical dimensions of the working chamber being constant), it is necessary to increase the frequency of the reciprocating movement of the plunger. At a frequency of movement of the plunger of this pump above 2-3 Hz, the friction force on the contact surface of the plunger and the floating sleeve increases significantly due to the absence of any lubrication and thermal deformation of the contacted parts, which can lead to jamming of the plunger in the sleeve.

В основу изобретения положена задача разработать плунжерный насос сверхвысокого давления, который благодаря усовершенствованию конструкции обеспечит надежную работу на сверхвысоких давлениях при простом конструктивном выполнении.The basis of the invention is the task of developing an ultra-high pressure plunger pump, which due to the improvement of the design will ensure reliable operation at ultra-high pressures with a simple structural design.

Поставленная задача решается тем, что в плунжерном насосе сверхвысокого давления, содержащем корпус, соединенную с ним головку с вставкой, в которой расположен нагнетательный клапан, сообщающийся с выходным каналом, размещенную в корпусе плавающую втулку, соприкасающуюся со вставкой, установленный во втулке плунжер, уплотнительный узел и всасывающий клапан, причем всасывающий и нагнетательный клапаны расположены соосно с плунжером, согласно изобретению вставка размещена в головке и корпусе с возможностью поджатия уплотнительного узла, установленного коаксиально на плунжере и упирающегося с одной стороны в торец втулки, а с другой стороны - в элемент корпуса, причем корпус перекрывает стык между вставкой и втулкой, а в плунжере выполнена осевая полость, сообщающаяся с камерой подпитки и с осевым каналом всасывающего клапана, который закреплен в торцевом отверстии плунжера и образует рабочую камеру, сопряженную с осевым каналом нагнетательного клапана.The problem is solved in that in an ultra-high pressure plunger pump containing a housing, a head connected to it with an insert, in which there is a discharge valve in communication with the outlet channel, a floating sleeve placed in the housing in contact with the insert, a plunger installed in the sleeve, a sealing assembly and a suction valve, the suction and discharge valves being aligned with the plunger, according to the invention, the insert is placed in the head and body with the possibility of preloading the sealing assembly a, mounted coaxially on the plunger and abutting on one end of the sleeve, and on the other hand, on the housing element, the housing overlapping the junction between the insert and the sleeve, and an axial cavity made in the plunger communicating with the feed chamber and with the axial channel of the suction valve , which is fixed in the end hole of the plunger and forms a working chamber associated with the axial channel of the discharge valve.

Также, согласно изобретению, для унификации и дальнейшего упрощения конструкции всасывающий и нагнетательный клапаны выполнены идентичными и каждый из них содержит седло, опирающуюся на седло направляющую с осевым каналом, переходящим в полость направляющей, в которой расположен пластинчатый элемент, перекрывающий осевой канал седла, а полость направляющей соединена с радиальными каналами, выполненными в направляющей, при этом осевой канал седла всасывающего клапана имеет полость, которая сообщается с осевой полостью плунжера, а все каналы его направляющей сообщены с рабочей камерой, осевой канал седла нагнетательного клапана имеет полость, которая сообщается с рабочей камерой, а все каналы его направляющей соединены с выходным каналом.Also, according to the invention, for unification and further simplification of the design, the suction and discharge valves are identical and each of them contains a saddle, a guide resting on the saddle with an axial channel that passes into the guide cavity, in which there is a plate element overlapping the axial channel of the saddle, and the cavity the guide is connected with radial channels made in the guide, while the axial channel of the seat of the suction valve has a cavity that communicates with the axial cavity of the plunger, and all AvantGo Channels its guide communicated to the working chamber, an axial passage of the discharge valve seat comprises a cavity that communicates with the working chamber, and all of its guide channels are connected to an output channel.

Кроме того для увеличения срока службы насоса путем увеличения времени непрерывной работы, уплотнительный узел состоит из установленных на плунжере уплотняющих элементов в виде манжет, упирающихся с одной стороны в торец втулки, а с другой стороны - в торец кольца, контактирующего с уплотнительной втулкой, упирающейся в элемент корпуса, причем поверхности торцов втулки и кольца повторяют форму контактирующих с ними поверхностей уплотняющих элементов.In addition, to increase the service life of the pump by increasing the time of continuous operation, the sealing assembly consists of sealing elements in the form of cuffs mounted on the plunger, resting on one end of the sleeve end, and on the other hand, in the end of the ring in contact with the sealing sleeve, which abuts against an element of the housing, and the surfaces of the ends of the sleeve and ring follow the shape of the surfaces of the sealing elements in contact with them.

Технический результат, который обуславливает решение поставленной задачи, заключается в упрощении и усовершенствовании конструкции рабочей камеры, вставки, плавающей втулки, взаимного расположения вставки, втулки, плунжера, клапанов и уплотнительного узла, что обеспечило надежное уплотнение рабочей камеры с возможностью регулировки и степени поджатия уплотнительного узла, постоянную смазку трущихся поверхностей и исключило их температурную деформацию, что способствует повышению надежности работы плунжерного насоса.The technical result, which leads to the solution of the problem, is to simplify and improve the design of the working chamber, insert, floating sleeve, the relative position of the insert, sleeve, plunger, valves and sealing assembly, which provided reliable sealing of the working chamber with the possibility of adjusting and the degree of preload of the sealing assembly , constant lubrication of the rubbing surfaces and eliminated their temperature deformation, which helps to increase the reliability of the plunger pump.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию “новизна”.The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки (размещение вставки с возможностью поджатия уплотнительного узла в головке и корпусе, который перекрывает стык между вставкой и втулкой, установка уплотнительного узла коаксиально на плунжере так, чтобы он упирался с одной стороны в торец втулки, а с другой стороны - в элемент корпуса, выполнение в плунжере осевой полости, сообщающейся с камерой подпитки и с осевым каналом всасывающего клапана, который закреплен в торцевом отверстии плунжера и образует рабочую камеру, сопряженную с осевым каналом нагнетательного клапана) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию “изобретательский уровень”.New features (placement of the insert with the possibility of tightening the sealing assembly in the head and housing, which overlaps the joint between the insert and the sleeve, installation of the sealing assembly coaxially on the plunger so that it abuts on one end of the sleeve and on the other hand into the housing element, the execution in the plunger of an axial cavity communicating with the make-up chamber and with the axial channel of the suction valve, which is fixed in the end hole of the plunger and forms a working chamber mating with the axial channel of the discharge valve) e identified in technical solutions for a similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Изобретение раскрыто в описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The invention is disclosed in the description with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг.1 изображен плунжерный насос сверхвысокого давления, продольный разрез;figure 1 shows a plunger pump ultra-high pressure, a longitudinal section;

на фиг.2 представлен нагнетательный клапан;figure 2 presents the discharge valve;

на фиг.3 - всасывающий клапан и втулка с лабиринтными канавками.figure 3 - suction valve and sleeve with labyrinth grooves.

Плунжерный насос сверхвысокого давления состоит из сборного корпуса 1, вставки 2 с нагнетательным клапаном 3, жестко соединенной с корпусом 1 головки 4 и плунжера 5 с всасывающим клапаном 6. Вставка 2 установлена на резьбе в головке 4, перекрывая стык между ней и корпусом 1. В корпусе 1 коаксиально размещена плавающая втулка 7. Плунжер 5 расположен во втулке 7 и имеет осевую полость 8 и радиальные каналы 9. В торцевом отверстии плунжера 5 закреплен всасывающий клапан 6 с образованием рабочей камеры 10.The ultra-high pressure plunger pump consists of a prefabricated housing 1, an insert 2 with a discharge valve 3, rigidly connected to the housing 1 of the head 4 and a plunger 5 with a suction valve 6. The insert 2 is mounted on the thread in the head 4, overlapping the joint between it and the housing 1. B the housing 1 is coaxially placed with a floating sleeve 7. The plunger 5 is located in the sleeve 7 and has an axial cavity 8 and radial channels 9. A suction valve 6 is fixed in the end hole of the plunger 5 to form a working chamber 10.

На плунжере 5 размещены уплотняющие элементы в виде набора манжет 11, которые упираются с одной стороны в торец втулки 7, а с другой стороны - в торец кольца 12, контактирующего с уплотнительной втулкой 13, причем поверхности торцов втулки 7 и кольца 12 повторяют форму контактирующих с ними поверхностей уплотняющих элементов 11. Уплотнительная втулка 13 удерживается элементом корпуса 14. Для обеспечения герметичности путем поджатия уплотняющих элементов 11 и их контакта с поверхностью плунжера 5 вставка 2 имеет возможность перемещать втулку 7, так как установлена в головке 4 на резьбе. Стык между вставкой 2 и втулкой 7 перекрывается корпусом 1 (фиг.1).On the plunger 5 there are sealing elements in the form of a set of cuffs 11, which abut on the one hand against the end face of the sleeve 7, and on the other hand, on the end face of the ring 12 in contact with the sealing sleeve 13, and the surfaces of the ends of the sleeve 7 and the ring 12 follow the shape of the them of the surfaces of the sealing elements 11. The sealing sleeve 13 is held by an element of the housing 14. To ensure tightness by preloading the sealing elements 11 and their contact with the surface of the plunger 5, the insert 2 is able to move the sleeve 7, so to to set in the head 4 on the thread. The joint between the insert 2 and the sleeve 7 is overlapped by the housing 1 (figure 1).

Нагнетательный и всасывающий клапаны выполнены идентичными. Нагнетательный клапан 3 содержит седло 15, опирающуюся на него направляющую 16 с осевым каналом 17, переходящим в полость 18, в которой расположен запорный элемент в виде пластины 19. Пластина 19 перекрывает осевой канал 20 седла 15, имеющий коническую полость 21, сопрягающуюся с рабочей камерой 10. Полость 18 соединена с радиальными каналами 22, выполненными в направляющей 16. Каналы 17 и 22 соединены через коническую полость 23 с выходным каналом 24, выполненным во вставке 2. Седло 15 установлено во вставке 2 на резьбе и поджимает направляющую 16 к опорной поверхности 25 вставки 2. Внутренний диаметр опорной поверхности 25 равен описанному диаметру радиальных каналов 22 для снижения потерь на турбулентность (фиг.1, 2).The discharge and suction valves are identical. The discharge valve 3 comprises a seat 15, a guide 16 resting on it with an axial channel 17 passing into a cavity 18, in which a locking element in the form of a plate 19 is located. The plate 19 overlaps the axial channel 20 of the seat 15 having a conical cavity 21 mating with the working chamber 10. The cavity 18 is connected with the radial channels 22 made in the guide 16. The channels 17 and 22 are connected through the conical cavity 23 with the output channel 24 made in the insert 2. The seat 15 is mounted in the insert 2 on the thread and presses the guide 16 against the support ited 25 inserts 2. The inner diameter of the support surface 25 is described diameter radial ports 22 in order to reduce turbulence losses (1, 2).

Всасывающий клапан содержит седло 26, направляющую 27 с осевым каналом 28, полость 29 с пластиной 30. Радиальные каналы 31, выполненные в направляющей 27, и канал 28 соединены с рабочей камерой 10, а осевой канал 32 седла 26 имеет полость 33, которая сообщается с осевой полостью 8 плунжера 5. Седло 26 размещено в торцевом отверстии плунжера 5 и поджато направляющей 27, закрепленной в торцевом отверстии плунжера 5 с помощью резьбы (фиг.1, 3).The suction valve includes a seat 26, a guide 27 with an axial channel 28, a cavity 29 with a plate 30. The radial channels 31 made in the guide 27, and the channel 28 are connected to the working chamber 10, and the axial channel 32 of the seat 26 has a cavity 33 that communicates with the axial cavity 8 of the plunger 5. The seat 26 is placed in the end hole of the plunger 5 and preloaded guide 27, mounted in the end hole of the plunger 5 with a thread (Fig.1, 3).

Уплотнение седел 15 и 26 осуществляется полимерными клиновидными кольцами 34, 35 и резиновыми кольцами 36, 37, соответственно (фиг.2, 3).Sealing of the seats 15 and 26 is carried out by polymer wedge-shaped rings 34, 35 and rubber rings 36, 37, respectively (Fig.2, 3).

Втулка 7 выполнена из антифрикционного материала и снабжена вдоль направляющей лабиринтными радиальными канавками 38, создающими диаметральное щелевое уплотнение, которые препятствуют проходу рабочей среды и задерживают инородные включения, имеющиеся в ней. Канавки 38 способствуют центрированию плунжера 5 во втулке 7 и значительно снижают силу трения, снижают опасность заклинивания плунжера 5, приводят к выравниванию боковых сил, улучшают условия смазки плунжерной пары и отвода тепла, возникающего при трении и сжатии жидкости. Для удобства сборки, улучшения теплоотвода и герметизации на наружной поверхности втулки 7 вдоль направляющей выполнены лабиринтные радиальные канавки 39. Канавки 38 и 39 выполнены с шагом 2 мм в виде прямоугольного треугольника с углом при вершине α =30°, направленным в сторону вставки 2 (фиг.3).The sleeve 7 is made of antifriction material and provided along the guide with labyrinth radial grooves 38, creating a diametrical gap seal, which impede the passage of the working medium and delay the foreign inclusions present in it. Grooves 38 facilitate centering of the plunger 5 in the sleeve 7 and significantly reduce the friction force, reduce the risk of jamming of the plunger 5, lead to equalization of lateral forces, improve the lubrication conditions of the plunger pair and the removal of heat arising from friction and compression of the fluid. For ease of assembly, improving heat dissipation and sealing on the outer surface of the sleeve 7 along the guide, labyrinth radial grooves 39 are made. The grooves 38 and 39 are made with a pitch of 2 mm in the form of a right triangle with an angle at the apex α = 30 ° directed towards insert 2 (Fig .3).

Вставка 2 крепится на резьбе в головке 4 и фиксируется контргайкой 40. Головка 4 и корпус 1 центрируются буртиком 41 и с помощью шпилек 42 жестко стягиваются между собой через плиту 43.The insert 2 is mounted on a thread in the head 4 and is fixed with a lock nut 40. The head 4 and the housing 1 are centered by a shoulder 41 and are tightly pulled together by means of pins 42 through the plate 43.

Осевые усилия от давления жидкости воспринимаются гайкой 44. Ввод жидкости под давлением в камеру подпитки 45 для ее забора плунжером 5 и подачи в рабочую камеру 10 при такте всасывания осуществляется через коллектор 46.The axial forces from the fluid pressure are perceived by the nut 44. The fluid is injected under pressure into the make-up chamber 45 for its collection by the plunger 5 and feeding into the working chamber 10 during the suction stroke through the manifold 46.

Насос работает следующим образом.The pump operates as follows.

При возвратно-поступательном движении плунжера 5 объем в рабочей камере 10 попеременно увеличивается (такт всасывания) и уменьшается (такт нагнетания). Из системы питания (на чертеже не показано) через коллектор 46 рабочая среда (вода) под давлением 0,7... 0,9 МПа заполняет камеру подпитки 45. Через радиальные каналы 9 и осевую полость 8 плунжера 5 попадает в предклапанную зону - полость 33 и канал 32. При выполнении такта всасывания в рабочей камере 10 образуется разряжение и пластина 30 всасывающего клапана 6 под действием перепада давления между рабочей камерой 10 и предклапанной зоной отходит от седла 26, перекрывая осевой канал 28. Перекачиваемая жидкость через радиальные каналы 31 заполняет рабочую камеру 10. При выполнении такта нагнетания рабочая жидкость через осевой канал 28 попадает в полость 29, давит на пластину 30, которая, вступая в контакт с седлом 26, закрывает всасывающий клапан 6, а пластина 19 отходит от седла 15 под действием перепада давления, открывая радиальные каналы 22, и жидкость через коническую полость 23, которая необходима для плавного перехода потока струи жидкости, и выходной канал 24 вытесняется к потребителю.When the reciprocating movement of the plunger 5, the volume in the working chamber 10 alternately increases (suction stroke) and decreases (discharge stroke). From the power system (not shown) through the collector 46, the working medium (water) under a pressure of 0.7 ... 0.9 MPa fills the make-up chamber 45. Through radial channels 9 and the axial cavity 8 of the plunger 5, it enters the pre-valve zone - the cavity 33 and channel 32. When the suction stroke is performed in the working chamber 10, a vacuum is formed and the plate 30 of the suction valve 6 under the action of a pressure differential between the working chamber 10 and the pre-valve zone departs from the seat 26, blocking the axial channel 28. The pumped liquid through the radial channels 31 fills the working to measure 10. When performing the injection stroke, the working fluid through the axial channel 28 enters the cavity 29, presses on the plate 30, which, coming into contact with the seat 26, closes the suction valve 6, and the plate 19 moves away from the seat 15 under the action of a differential pressure, opening radial channels 22, and liquid through the conical cavity 23, which is necessary for a smooth transition of the stream of liquid stream, and the output channel 24 is forced out to the consumer.

Насос, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении за счет усовершенствования конструкции, способен обеспечить надежную работу при давлении рабочей среды до 300 МПа и имеет следующие характеристики:The pump that embodies the claimed invention when it is implemented due to the improvement of the design is able to ensure reliable operation at a working fluid pressure of up to 300 MPa and has the following characteristics:

- потребляемая мощность - 37 кВт/час;- power consumption - 37 kW / h;

- число плунжеров - 3;- the number of plungers - 3;

- рабочий ход – 24 мм;- working stroke - 24 mm;

- диаметр плунжера – 22 мм;- plunger diameter - 22 mm;

- число оборотов привода - 400 об/мин;- drive revolutions - 400 rpm;

- объем рабочей камеры 12 см3× 3=36 см3.- the volume of the working chamber 12 cm 3 × 3 = 36 cm 3 .

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют, что заявленное изобретение соответствует условию “промышленная применимость”.Thus, the presented information indicates that the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Плунжерный насос сверхвысокого давления, содержащий корпус, соединенную с ним головку с вставкой, в которой расположен нагнетательный клапан, сообщающийся с выходным каналом, размещенную в корпусе плавающую втулку, соприкасающуюся со вставкой, установленный во втулке плунжер, уплотнительный узел и всасывающий клапан, причем всасывающий и нагнетательный клапаны расположены соосно с плунжером, отличающийся тем, что вставка размещена в головке и корпусе с возможностью поджатия уплотнительного узла, установленного коаксиально на плунжере и упирающегося с одной стороны в торец втулки, а с другой стороны - в элемент корпуса, причем корпус перекрывает стык между вставкой и втулкой, а в плунжере выполнена осевая полость, сообщающаяся с камерой подпитки и с осевым каналом всасывающего клапана, который закреплен в торцевом отверстии плунжера и образует рабочую камеру, сопряженную с осевым каналом нагнетательного клапана.1. Ultra-high pressure plunger pump, comprising a housing, a head connected to it with an insert, in which a discharge valve is located, in communication with the output channel, a floating sleeve located in the housing in contact with the insert, a plunger installed in the sleeve, a sealing assembly and a suction valve, the suction and discharge valves are coaxial with the plunger, characterized in that the insert is placed in the head and body with the possibility of preloading the sealing assembly installed coaxially on the plunger re and abutting on one end of the sleeve end, and on the other hand, into the housing element, the housing overlapping the junction between the insert and the sleeve, and an axial cavity made in the plunger communicating with the feed chamber and with the axial channel of the suction valve, which is fixed in the end the hole of the plunger and forms a working chamber mating with the axial channel of the discharge valve. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что всасывающий и нагнетательный клапаны выполнены идентичными и каждый из них содержит седло, опирающуюся на седло направляющую с осевым каналом, переходящим в полость направляющей, в которой расположен пластинчатый элемент, перекрывающий осевой канал седла, а полость направляющей соединена с радиальными каналами, выполненными в направляющей, при этом осевой канал седла всасывающего клапана имеет полость, которая сообщается с осевой полостью плунжера, а все каналы его направляющей сообщены с рабочей камерой, осевой канал седла нагнетательного клапана имеет полость, которая сообщается с рабочей камерой, а все каналы его направляющей соединены с выходным каналом.2. The pump according to claim 1, characterized in that the suction and discharge valves are identical and each of them contains a saddle, a guide resting on the saddle with an axial channel that passes into the guide cavity, in which there is a plate element overlapping the axial channel of the saddle, and the cavity of the guide is connected to radial channels made in the guide, while the axial channel of the seat of the suction valve has a cavity that communicates with the axial cavity of the plunger, and all channels of its guide are communicated with the working channel eroy axial channel has a discharge valve seat cavity that communicates with the working chamber, and all of its guide channels are connected to an output channel. 3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что уплотнительный узел состоит из установленных на плунжере уплотняющих элементов в виде манжет, упирающихся с одной стороны в торец втулки, а с другой стороны - в торец кольца, контактирующего с уплотнительной втулкой, упирающейся в элемент корпуса, причем поверхности торцов втулки и кольца повторяют форму контактирующих с ними поверхностей уплотняющих элементов.3. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing unit consists of sealing elements installed on the plunger in the form of cuffs, abutting on one end of the sleeve end, and on the other hand, in the end face of the ring in contact with the sealing sleeve, abutting into the housing element, and the surfaces of the ends of the sleeve and ring follow the shape of the surfaces of the sealing elements in contact with them.
RU2003114839/06A 2003-05-19 2003-05-19 Ultrahigh pressure plunger pump RU2247262C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114839/06A RU2247262C2 (en) 2003-05-19 2003-05-19 Ultrahigh pressure plunger pump
PCT/RU2004/000145 WO2004101994A1 (en) 2003-05-19 2004-04-19 Ultrahigh pressure plunger pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114839/06A RU2247262C2 (en) 2003-05-19 2003-05-19 Ultrahigh pressure plunger pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003114839A RU2003114839A (en) 2004-11-10
RU2247262C2 true RU2247262C2 (en) 2005-02-27

Family

ID=33448604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003114839/06A RU2247262C2 (en) 2003-05-19 2003-05-19 Ultrahigh pressure plunger pump

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2247262C2 (en)
WO (1) WO2004101994A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008534A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Vladimir Y. Chernobaev High pressure plunger pump for use as power plant of high performance water jet cutting machine in machine construction, has collet with outer surface arranged with tolerance varied from minimum value at valve block to maximum value at exit
DE202010017565U1 (en) 2010-02-18 2012-03-21 Vladimir Y. Chernobaev Höchstdruckplungerpumpe

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2427256T3 (en) 2004-03-03 2013-10-30 Takeda Gmbh New hydroxy-6-heteroaryl-phenanthridines and their use as PDE4 inhibitors
TW200800170A (en) * 2005-10-17 2008-01-01 Kowa Co Liquid formulation for external use containing indomethacin
KR20120089463A (en) 2009-08-20 2012-08-10 노파르티스 아게 Heterocyclic oxime compounds

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2631217C3 (en) * 1976-07-12 1980-07-10 Paul 4740 Oelde Hammelmann High pressure plunger pump
SU964219A1 (en) * 1981-03-04 1982-10-07 Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности им.В.И.Муравленко Pump
SU1536036A1 (en) * 1987-02-05 1990-01-15 Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Plunger pump
RU2030637C1 (en) * 1990-01-18 1995-03-10 Пауль Хаммельманн Машиненфабрик, ГмбХ Plunger pump of super-height pressure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008534A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Vladimir Y. Chernobaev High pressure plunger pump for use as power plant of high performance water jet cutting machine in machine construction, has collet with outer surface arranged with tolerance varied from minimum value at valve block to maximum value at exit
DE202010017565U1 (en) 2010-02-18 2012-03-21 Vladimir Y. Chernobaev Höchstdruckplungerpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004101994A1 (en) 2004-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10113679B2 (en) Fluid liner wear indicator for suction manifold of reciprocating pump assembly
US5924853A (en) High pressure pump
CA2851647C (en) Gasketless high pressure connection
US8684699B2 (en) Pump for a high-pressure cleaning appliance
RU2247262C2 (en) Ultrahigh pressure plunger pump
US20230258174A1 (en) Cover for fluid systems and related methods
KR20160068649A (en) Axially split pump
JPH0472104B2 (en)
RU2150026C1 (en) Superhigh-pressure plunger pump
RU2364752C1 (en) Ultrahigh pressure plunger pump
RU2030637C1 (en) Plunger pump of super-height pressure
RU2003114839A (en) SUPER HIGH PRESSURE PLUNGER PUMP
RU33183U1 (en) HIGH PRESSURE PLUNGER PUMP
CN212107001U (en) Fixed forged steel ball valve
RU2343315C1 (en) Hydraulic gear unit
RU2358158C2 (en) Vacuum plate-rotor pump
SU1710843A1 (en) Axial-flow suction dredge
WO2024134428A1 (en) Piston pump of the type having at least three pumping chambers
SU1760221A1 (en) Power cylinder piston seal
CN112855522A (en) Plunger of micro ultra-high pressure plunger pump and pressure balance plunger hole assembly
SU735823A1 (en) Radial-piston pump
SU1079878A1 (en) Mortar pump
RU2250391C2 (en) Plunger pump check valve
RU79956U1 (en) END SEAL
UA21741U (en) Gear type hydro-machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190520