RU2653719C1 - Piston high-pressure pump - Google Patents

Piston high-pressure pump Download PDF

Info

Publication number
RU2653719C1
RU2653719C1 RU2017129023A RU2017129023A RU2653719C1 RU 2653719 C1 RU2653719 C1 RU 2653719C1 RU 2017129023 A RU2017129023 A RU 2017129023A RU 2017129023 A RU2017129023 A RU 2017129023A RU 2653719 C1 RU2653719 C1 RU 2653719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
rod
chamber
bypass channel
pressure
Prior art date
Application number
RU2017129023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Якунин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭлМетро Групп"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ЭлМетро Групп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭлМетро Групп"
Priority to RU2017129023A priority Critical patent/RU2653719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653719C1 publication Critical patent/RU2653719C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/02Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the valving being fluid-actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

FIELD: motors and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to pneumatic systems, in particular, to devices for generating high pressure of air or gas in a main pipe, and can be used for metrological purposes for supply of means of controlling and measuring pressure in high pressure mode. Pump includes housing 1, working chamber 2 formed by piston 3 of smaller diameter and cylinder 4, and a working chamber 5 formed by larger diameter piston 6 and cylinder 7 separated by valve assembly 8 with inlet valve 9 and outlet valve 10 associated with a gas supply system and a gas pressure consumption system. Pistons 3 and 6 are located at opposite ends of rod 11, longitudinal axial hole 12 is formed in valve assembly 8 for moving the rod. In neck of axial hole 12 there is sealing elastic ring 13. At end of rod 11 on side of piston 3 of smaller diameter there is bypass channel 14. Valve assembly 8 comprises additional overflow valve 15. In bypass channel 14 located in rod 11 there is adjusting device 16 comprising internal thread groove 17 in communication with bypass channel 14, in which screw 18 is located.
EFFECT: improved performance of the pump and increased reliability of its operation are provided.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к конструктивным элементам пневматических систем, а именно к устройствам, создающим высокое давление воздуха или газа в магистрали, и может быть использовано в метрологических целях для питания средств контроля и измерения давления в режиме высокого давления с необходимой и достаточной производительностью воздуха или газа при проведении их калибровки или поверки.The invention relates to structural elements of pneumatic systems, and in particular to devices that create high air or gas pressure in the line, and can be used for metrological purposes to power control and pressure measurement devices in high pressure mode with the necessary and sufficient air or gas performance during their calibration or verification.

Конструкции поршневых устройств, создающих высокое давление, имеют в своем составе такие элементы, как цилиндры, поршни, всасывающие и нагнетающие клапаны, которые образуют при нахождении поршня в верхней мертвой точке так называемое «мертвое» или «вредное» пространство, составленное из надклапанных и подклапанных пространств, коммуникационных каналов, а также зазора между днищем поршня и крышкой цилиндра, необходимого для компенсации температурного расширения поршня, которое ухудшает эксплуатационные характеристики устройств. «Вредное» пространство оказывает влияние на заполнение цилиндра атмосферным воздухом, т.к. сначала происходит расширение сжатого воздуха, не вытолкнутого поршнем из вредного пространства, снижая производительность поршневого устройства. Также при переходе поршня верхней мертвой точки устройства, если поршень приводится в движение приводом, давление вредного пространства, воздействуя на поршень, носит взрывной характер, расширяясь в цилиндре, оказывая разрушительное действие на детали кинематики привода поршня: шатун, кривошип, передаточные звенья и др., если скорость движения поршня не превышает скорости расширения воздуха.Designs of piston devices that create high pressure incorporate elements such as cylinders, pistons, suction and discharge valves, which form the so-called “dead” or “harmful” space when the piston is at top dead center, composed of over-valve and sub-valve spaces, communication channels, as well as the gap between the bottom of the piston and the cylinder cover, necessary to compensate for the thermal expansion of the piston, which affects the performance of the devices. "Harmful" space affects the filling of the cylinder with atmospheric air, because first, expansion of compressed air that is not pushed out of the harmful space by the piston occurs, reducing the performance of the piston device. Also, when the piston moves to the top dead center of the device, if the piston is driven by the drive, the pressure of the harmful space acting on the piston is explosive, expanding in the cylinder, having a destructive effect on the kinematics of the piston drive: connecting rod, crank, transmission links, etc. if the speed of the piston does not exceed the speed of expansion of the air.

Известны устройства - источники создания пневматического давления и разрежения, такие как пневматические насосы Wika СРР30, Druck LPP30, Crystal PN:2907 и Crystal PN:2908, Германия, Druck PV211, Merian M-600KT, Heise TP1-40 и Fluke 700PTP-1, США, Elemer PV-60, Москва, Россия и H-2,5, Челябинск, Россия, а также устройство создания пневматического давления, патент RU 2488788 С1, предназначенные для создания избыточного давления или разрежения при проведении поверки средств измерений давления методом прямого сличения показаний эталонного и поверяемого средства измерений давления.Known devices are sources of pneumatic pressure and vacuum, such as pneumatic pumps Wika CPP30, Druck LPP30, Crystal PN: 2907 and Crystal PN: 2908, Germany, Druck PV211, Merian M-600KT, Heise TP1-40 and Fluke 700PTP-1, USA, Elemer PV-60, Moscow, Russia and H-2,5, Chelyabinsk, Russia, as well as a device for creating pneumatic pressure, patent RU 2488788 C1, designed to create excess pressure or vacuum during calibration of pressure measuring instruments by direct comparison of readings reference and verifiable pressure measuring instruments.

Эти пневматические насосы имеют одинаковый набор основных элементов, обеспечивающих создание давления: цилиндр с впускным и выпускным клапанами, поршень, рычажный привод поршня с возвратной пружиной сжатия для обеспечения движения поршня и создания давления или разрежения в системе эталонного и поверяемого средства измерения давления при проведении их калибровки или поверки. Поршень в конце хода при сжатии воздуха в насосе вплотную прилегает к крышке цилиндра, уменьшая тем самым вредное пространство, а давление воздуха, оставшееся после процесса сжатия, способствует возвратной пружине перемещению поршня в исходное положение. Как правило, герметичность поршня в цилиндрах насосов обеспечивают резиновые уплотнения, у которых скорость перемещения допускается до 0,5 м/с, а частота сжатия рычажных рукояток насоса оператором вручную не позволяет достигнуть такой скорости перемещения поршня. При невысокой стоимости недостатком ручных насосов является то, что сжатие рычажных рукояток проводятся оператором вручную.These pneumatic pumps have the same set of basic elements that provide pressure: a cylinder with inlet and outlet valves, a piston, a lever piston drive with a compression return spring to provide piston movement and create pressure or vacuum in the system of standard and calibrated pressure measuring instruments during calibration or verification. When compressing the air in the pump, the piston at the end of the stroke is adjacent to the cylinder cover, thereby reducing the harmful space, and the air pressure remaining after the compression process helps the return spring to move the piston to its original position. As a rule, the sealing of the piston in the pump cylinders is ensured by rubber seals, for which the movement speed is allowed up to 0.5 m / s, and the compression frequency of the lever arm of the pump by the operator manually does not allow reaching such a piston speed. At low cost, the disadvantage of hand pumps is that the compression of the lever handles is carried out manually by the operator.

Компрессоры также широко распространены в народном хозяйстве для сжатия и подачи воздуха или какого-либо газа под давлением. Компрессоры имеют в своем составе электродвигатель для привода поршневых узлов через передаточный элемент - ременную передачу, который обеспечивает высокую линейную скорость перемещения поршней. В этом случае герметичность поршня в цилиндре обеспечивают металлические уплотнительные кольца, скорость перемещения которых может быть допустима до 7 м/с. Поэтому влияние вредного пространства распространяется только на производительность компрессора. В целях устранения влияния вредного пространства в стенках цилиндров делают канавки для перехода сжатого во вредном пространстве газа на другую сторону поршня или перепуск газа в компрессорах с золотниковым распределением через специальные каналы в золотнике, кинематически связанном с приводом поршня. Представителем решения с канавками на зеркале цилиндра является поршневой вакуум-насос, представленный в а.с. СССР №1548510 по кл. F04B 37/16, з. 18.09.1987 г., оп. 07.03.1990 г.Compressors are also widely used in the national economy for compressing and supplying air or any gas under pressure. Compressors incorporate an electric motor for driving piston assemblies through a transmission element - a belt drive, which provides a high linear speed of movement of the pistons. In this case, the tightness of the piston in the cylinder is ensured by metal sealing rings, the speed of movement of which can be permissible up to 7 m / s. Therefore, the influence of harmful space extends only to the performance of the compressor. In order to eliminate the influence of harmful space in the cylinder walls, grooves are made to transfer compressed gas in the harmful space to the other side of the piston or gas bypass in compressors with spool distribution through special channels in the spool kinematically connected to the piston drive. The representative of the solution with grooves on the cylinder mirror is a piston vacuum pump, presented in A.S. USSR No. 1548510 according to class F04B 37/16, c. 09/18/1987, op. 03/07/1990

Недостатками использования компрессоров для питания калибруемых или поверяемых средств контроля или измерения давления, содержащих незначительный объем замкнутых рабочих полостей или приемников давления, является то, что компрессоры имеют большие габариты, избыточную производительность и соответственно высокую стоимость. Кроме того, в процессе работы они создают высокий уровень шума.The disadvantages of using compressors to power calibrated or verifiable means of monitoring or measuring pressure, containing a small amount of closed working cavities or pressure receivers, are that the compressors are large in size, excess capacity, and correspondingly high cost. In addition, in the process, they create a high level of noise.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является поршневой насос высокого давления с электроприводом, представленный в патенте на изобретение №2594540 по кл. F04B 7/02, 37/16, 9/02, з. 29.09.2015 г., оп. 20.08.2016 г.Closest to the technical nature of the claimed is a high-pressure piston pump with electric drive, presented in the patent for invention No. 2594540 by class. F04B 7/02, 37/16, 9/02, s. September 29, 2015, op. 08/20/2016

Известный поршневой насос содержит корпус, в котором расположены на одной продольной оси разделенные между собой две цилиндрические рабочие камеры и размещен с возможностью перемещения от электропривода вдоль их продольной оси поршень, закрепленный на одном конце штока, при этом камеры снабжены выпускным и впускным клапанами и имеют возможность сообщения между собой посредством перепускных элементов, а также рабочие камеры, выполненные разного диаметра и разделенные между собой клапанным узлом, в котором размещены впускной и выпускной клапаны, выполнены проточки, сообщающие клапаны с камерами, в центре узла имеется продольное осевое отверстие для прохождения штока, в котором со стороны камеры меньшего диаметра выполнено сужение с размещенным в нем уплотнительным эластичным кольцом, на другом конце штока выполнен перепускной канал и закреплен второй поршень, при этом каждый из поршней соразмерен со своей камерой и имеет возможность перемещения только в ней, выпускной клапан сообщен с камерой меньшего диаметра, а впускной клапан - с камерой большего диаметра.The known piston pump comprises a housing in which two cylindrical working chambers are arranged on one longitudinal axis and arranged to move from the electric drive along their longitudinal axis, a piston mounted on one end of the rod, while the chambers are equipped with exhaust and inlet valves and have the ability communication between each other by means of bypass elements, as well as working chambers made of different diameters and separated by a valve assembly in which the inlet and outlet are located th valve, grooves are made, communicating valves with chambers, in the center of the assembly there is a longitudinal axial hole for the passage of the rod, in which, on the side of the chamber of smaller diameter, a narrowing is made with an elastic sealing ring placed in it, a bypass channel is made at the other end of the rod, and a second piston is fixed , while each of the pistons is commensurate with its chamber and has the ability to move only in it, the exhaust valve is in communication with a smaller diameter chamber, and the inlet valve with a larger diameter chamber.

В этой конструкции решается проблема устранения влияния вредного пространства посредством выполнения перепускного канала, повышая, таким образом, производительность насоса и разгружая кинематику насоса от влияния взрывного расширения давления газа во вредном пространстве при проходе поршнем меньшего диаметра крайнего положения при его сжатии.This design solves the problem of eliminating the influence of harmful space by performing a bypass channel, thus increasing the pump performance and relieving pump kinematics from the effect of explosive expansion of gas pressure in the harmful space when the piston passes through the smaller diameter of the end position when it is compressed.

Недостатком данного устройства является то, что выполненный в конце штока перепускной канал не имеет конкретной размерности. А это влияет на скорость перепуска воздуха или газа и степени снижения величины его давления. При больших размерах канала истечение воздуха или газа из вредного пространства камеры меньшего диаметра, в конце хода поршня, в камеру большего диаметра будет происходить быстро, скачкообразно. Давление в камере малого диаметра снизится также быстро, что предопределит пневмоудар в камере большего диаметра. Это разрушительным образом скажется на кинематической схеме насоса. При малых размерах канала истечение воздуха или газа из вредного пространства камеры меньшего диаметра, в конце хода поршня, в камеру большего диаметра будет происходить медленно. Будет эффект дросселирования потока воздуха или газа. Возможно в этом случае, при нахождении поршня малого диаметра в конце хода, не весь объем воздуха или газа, находящийся под давлением, из вредного пространства камеры меньшего диаметра перетечет в камеру большего диаметра. И тогда будет иметь место взрывное расширение объема газа от оставшегося давления во вредном пространстве камеры меньшего диаметра при проходе поршнем крайнего положения. Также на скорость истечения газа или воздуха через перепускной канал будет оказывать влияние скорость перемещения поршня камеры малого диаметра. Выполнить точный расчет размера перепускного канала при всех условиях работы насоса, конструктивных особенностей и величины объема вредного пространства камеры меньшего диаметра для обеспечения надежной и продолжительной работы насоса не представляется возможным.The disadvantage of this device is that the bypass channel made at the end of the rod does not have a specific dimension. And this affects the rate of bypass of air or gas and the degree of decrease in its pressure. With a large channel size, the outflow of air or gas from the harmful space of a smaller diameter chamber, at the end of the piston stroke, into the larger diameter chamber will occur quickly, spasmodically. The pressure in the small-diameter chamber will also decrease rapidly, which will predetermine a pneumatic shock in the larger-diameter chamber. This will have a devastating effect on the kinematic diagram of the pump. With a small channel size, the outflow of air or gas from the harmful space of a smaller diameter chamber, at the end of the piston stroke, into the larger diameter chamber will occur slowly. There will be an effect of throttling the flow of air or gas. Perhaps in this case, when the piston is small in diameter at the end of the stroke, not all the volume of air or gas under pressure from the harmful space of the smaller diameter chamber will flow into the larger diameter chamber. And then there will be an explosive expansion of the gas volume from the remaining pressure in the harmful space of the chamber of a smaller diameter when the piston passes the extreme position. Also, the speed of movement of the piston of a small-diameter chamber will affect the rate of outflow of gas or air through the bypass channel. It is not possible to perform an accurate calculation of the size of the bypass channel for all pump operating conditions, design features, and the amount of harmful space in a chamber of smaller diameter to ensure reliable and continuous operation of the pump.

Задачей заявляемого технического решения является улучшение эксплуатационных характеристик насоса при повышении надежности его работы.The objective of the proposed technical solution is to improve the operational characteristics of the pump while increasing the reliability of its operation.

Поставленная задача решается тем, что в поршневом насосе высокого давления, содержащем корпус, в котором расположены на одной продольной оси разделенные между собой две цилиндрические рабочие камеры и размещен с возможностью перемещения от привода вдоль их продольной оси поршень, закрепленный на одном конце штока, при этом рабочие камеры разделены между собой клапанным узлом, снабжены расположенными в нем выпускным и впускным клапанами и имеют возможность сообщения между собой посредством перепускных элементов, в центре узла имеется продольное осевое отверстие для прохождения штока, в котором со стороны приводимого конца штока выполнено сужение с размещенным в нем уплотнительным эластичным кольцом, на этом же конце штока выполнен перепускной канал и закреплен второй поршень, при этом каждый из поршней соразмерен со своей камерой и имеет возможность перемещения только в ней, выпускной клапан сообщен с одной камерой, а впускной клапан - со второй камерой, согласно изобретению перепускной канал в штоке снабжен регулировочным устройством, представляющим собой выполненную в штоке сообщающуюся с перепускным каналом проточку с внутренней резьбой, в которой размещен винт с возможностью перемещения в ней.The problem is solved in that in a high-pressure piston pump containing a housing in which two cylindrical working chambers are located on one longitudinal axis and arranged to move from the drive along the longitudinal axis of the piston mounted on one end of the rod, while the working chambers are separated by a valve assembly, equipped with exhaust and inlet valves located in it and have the ability to communicate with each other by means of bypass elements, in the center of the assembly there is a a native axial hole for the passage of the rod, in which from the side of the driven end of the rod a narrowing is made with an elastic sealing ring placed in it, a bypass channel is made at the same end of the rod and a second piston is fixed, each piston being commensurate with its chamber and has the ability to move only in it, the exhaust valve is in communication with one chamber, and the inlet valve with the second chamber, according to the invention, the bypass channel in the rod is equipped with an adjustment device, which is made a groove in the rod communicating with the bypass channel with an internal thread, in which a screw is placed with the possibility of movement in it.

При этом дополнительная проточка в штоке может быть расположена относительно перепускного канала в штоке перпендикулярно этому каналу или на одной оси с ним. При этом рабочие камеры могут быть выполнены разного или одинакового диаметра, а поршни - соразмерными с ними.In this case, an additional groove in the rod can be located relative to the bypass channel in the rod perpendicular to this channel or on the same axis with it. In this case, the working chambers can be made of different or the same diameter, and the pistons are proportionate to them.

Выполнение перепускного канала с регулировочным устройством в виде сообщающейся с этим каналом проточки с внутренней резьбой, в которой размещен винт, позволяет настроить его перемещением в проточке размер отверстия перепускного канала оптимальным для любых условий работы насоса, конструктивных особенностей и величины объема вредного пространства камер.The bypass channel with the adjusting device in the form of a groove communicating with this channel with an internal thread in which the screw is located allows you to adjust the opening of the bypass channel in the groove to optimize any pump operating conditions, design features and the amount of harmful chamber space.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик конструкции при повышении надежности ее работы.The technical result is an improvement in the operational characteristics of the structure while increasing the reliability of its work.

Заявляемый поршневой насос высокого давления с электроприводом обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него таким существенным признаком, как наличие в расположенном в конце штока перепускном канале регулировочного устройства, представляющего собой выполненную в штоке сообщающуюся с перепускным каналом проточку с внутренней резьбой, в которой размещен винт с возможностью перемещения в ней, обеспечивающим достижение заданного результата.The inventive high-pressure piston pump with electric drive has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such an essential feature as the presence in the bypass channel at the end of the rod of the adjustment device, which is a groove with an internal thread connected to the bypass channel, in which is located a screw with the ability to move in it, ensuring the achievement of a given result.

Заявителю не известны технические решения, содержащие указанные выше отличительные признаки, обеспечивающие достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".The applicant is not aware of technical solutions containing the above distinguishing features that ensure the achievement of a given result, therefore, he believes that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Заявляемый поршневой насос высокого давления может найти широкое применение в промышленности при использовании его в метрологических целях для питания средств контроля и измерения давления газом или воздухом высокого давления с необходимой и достаточной надежностью при проведении их калибровки или поверки, поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive piston high-pressure pump can be widely used in industry when used for metrological purposes to power control and pressure measuring instruments with high-pressure gas or air with the necessary and sufficient reliability during calibration or verification, therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:The invention is illustrated by drawings, which are presented in:

- фиг. 1 - общий вид в разрезе поршневого насоса высокого давления с разными по размеру рабочими камерами и поршнями в них;- FIG. 1 is a sectional view of a high pressure piston pump with different sized chambers and pistons in them;

- фиг. 2 - общий вид в разрезе поршневого насоса высокого давления с одинаковыми по размеру рабочими камерами и поршнями в них;- FIG. 2 is a general sectional view of a high-pressure piston pump with working chambers and pistons of the same size;

- фиг. 3 - общий вид в разрезе поршневого насоса высокого давления в рабочем состоянии с разными по размеру рабочими камерами;- FIG. 3 is a general sectional view of a piston high-pressure pump in working condition with different-sized working chambers;

- фиг. 4 - общий вид в разрезе поршневого насоса высокого давления в рабочем состоянии с одинаковыми по размеру рабочими камерами;- FIG. 4 is a general sectional view of a high pressure piston pump in working condition with working chambers of the same size;

- фиг. 5 - общий вид регулировочного устройства с расположением проточки перпендикулярно к оси перепускного канала;- FIG. 5 is a general view of the adjusting device with the location of the groove perpendicular to the axis of the bypass channel;

- фиг. 6 - общий вид регулировочного устройства с расположением проточки на одной оси с осью перепускного канала.- FIG. 6 is a general view of the adjusting device with the location of the groove on the same axis as the axis of the bypass channel.

Конструктивно насос поршневой высокого давления (фиг. 1) содержит корпус 1, рабочую камеру 2, образованную поршнем 3 меньшего диаметра и цилиндром 4, и рабочую камеру 5, образованную поршнем 6 большего диаметра и цилиндром 7, разделенные между собой клапанным узлом 8 с впускным клапаном 9 и выпускным клапаном 10, связанными соответственно с системой подачи газа и системой потребления давления газа (на чертежах не показаны). Камеры 2' и 5' в корпусе 1' могут быть выполнены одинакового диаметра и иметь соразмерные с ними поршни 3' и 6' одинакового размера (фиг. 2). При этом поршни 3 (3') и 6 (6') размещены на противоположных концах штока 11 (11'), для перемещения которого в клапанном узле 8 (8') выполнено продольное осевое отверстие 12 (12'). В сужении осевого отверстия 12 (12') размещено уплотнительное эластичное кольцо 13 (13'), герметизирующее камеру 2 (2') и камеру 5 (5') относительно друг друга. На конце штока 11 (11') со стороны поршня 3 меньшего диаметра (или 3' одинакового диаметра) имеется перепускной канал 14 (14') (фиг. 1). Также клапанный узел 8 (8') содержит дополнительный перепускной клапан 15 (15'). Поршень 3 меньшего диаметра или поршень 3' кинематически соединен с электроприводом или пневмо- или гидроприводом (на чертежах не показаны). В перепускном канале 14 (14'), расположенном в штоке 11 (11'), имеется регулировочное устройство 16 (16'), включающее в себя сообщающуюся с перепускным каналом 14 (14') проточку 17 (17') с внутренней резьбой, в которой расположен винт 18 (18'), ввинчиваемый в нее больше или меньше при необходимости. При этом проточка 17 (17') может быть расположена относительно перепускного канала 14 (14') в штоке 11 (11') перпендикулярно этому каналу (фиг. 5) или на одной оси с ним (фиг. 6).Structurally, the piston high pressure pump (Fig. 1) comprises a housing 1, a working chamber 2 formed by a smaller diameter piston 3 and a cylinder 4, and a working chamber 5 formed by a larger diameter piston 6 and a cylinder 7, separated by a valve assembly 8 with an inlet valve 9 and an exhaust valve 10, respectively associated with a gas supply system and a gas pressure consumption system (not shown in the drawings). The chambers 2 'and 5' in the housing 1 'can be made of the same diameter and have the same size pistons 3' and 6 'commensurate with them (Fig. 2). In this case, the pistons 3 (3 ′) and 6 (6 ′) are placed at opposite ends of the rod 11 (11 ′), for the movement of which a longitudinal axial hole 12 (12 ′) is made in the valve assembly 8 (8 ′). In the narrowing of the axial bore 12 (12 '), an elastic sealing ring 13 (13') is placed, which seals the chamber 2 (2 ') and the chamber 5 (5') relative to each other. At the end of the rod 11 (11 ') from the side of the piston 3 of smaller diameter (or 3' of the same diameter) there is a bypass channel 14 (14 ') (Fig. 1). Also, the valve assembly 8 (8 ') comprises an additional bypass valve 15 (15'). A smaller piston 3 or a piston 3 ′ is kinematically connected to an electric actuator or a pneumatic or hydraulic actuator (not shown in the drawings). In the bypass channel 14 (14 ') located in the stem 11 (11'), there is an adjustment device 16 (16 '), including a groove 17 (17') communicating with the bypass channel 14 (14 ') with an internal thread, in which is the screw 18 (18 '), screwed into it more or less if necessary. In this case, the groove 17 (17 ') can be located relative to the bypass channel 14 (14') in the rod 11 (11 ') perpendicular to this channel (Fig. 5) or on the same axis with it (Fig. 6).

Поршневой насос высокого давления при подаче в систему потребления давления газа работает следующим образом (фиг. 3, 4).The piston high pressure pump when supplied to the gas pressure consumption system operates as follows (Fig. 3, 4).

При работе насоса (фиг. 3, 4) поршень 3 (3'), кинематически связанный с приводом, и поршень 6 (6'), соединенный штоком 11 (11') с поршнем 3 (3'), совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах 4 (4') и 7 (7'). Впускной клапан 9 (9') обеспечивает всасывание газа в рабочую камеру 5 (5'), а выпускной клапан 10 (10') пропускает газ под давлением из рабочей камеры 2 (2'). Перепускной клапан 15 (15') обеспечивает переход газа из камеры 5 (5') в камеру 2 (2') в одностороннем направлении. Продольное осевое отверстие 12 (12') в процессе работы, сообщая между собой камеры 2 (2') и 5 (5'), служит для сбрасывания оставшегося во вредном пространстве газа рабочей камеры 2 (2') под давлением в рабочую камеру 5 (5').When the pump is operating (Figs. 3, 4), the piston 3 (3 ') kinematically connected to the drive and the piston 6 (6') connected by the rod 11 (11 ') to the piston 3 (3') reciprocate in cylinders 4 (4 ') and 7 (7'). The inlet valve 9 (9 ') allows gas to be sucked into the working chamber 5 (5'), and the exhaust valve 10 (10 ') lets gas under pressure from the working chamber 2 (2'). The bypass valve 15 (15 ') allows the gas to pass from the chamber 5 (5') to the chamber 2 (2 ') in a one-way direction. The longitudinal axial hole 12 (12 ') during operation, communicating between chambers 2 (2') and 5 (5 '), is used to discharge the gas remaining in the harmful space of the working chamber 2 (2') under pressure into the working chamber 5 ( 5').

Работа поршневого насоса в сторону увеличения объема рабочей камеры 5 (5') обеспечивает всасывание газа в камеру 5 (5') поршнем 6 (67) в цилиндре 7 (7') через впускной клапан 9 (9'). В это время поршнем 3 (3') в цилиндре 4 (4') происходит выдавливание газа под давлением через выпускной клапан 10 (10') из силовой камеры 2 (2') в систему потребления газа. При этом клапаны 9 (9') и 10 (10') открыты, а клапан 15 (15') под воздействием давления газа в рабочей камере 2 (2') - закрыт.The operation of the piston pump in the direction of increasing the volume of the working chamber 5 (5 ') ensures that gas is sucked into the chamber 5 (5') by the piston 6 (67) in the cylinder 7 (7 ') through the inlet valve 9 (9'). At this time, the piston 3 (3 ') in the cylinder 4 (4') extrudes gas under pressure through the exhaust valve 10 (10 ') from the power chamber 2 (2') into the gas consumption system. In this case, valves 9 (9 ') and 10 (10') are open, and valve 15 (15 ') is closed under the influence of gas pressure in the working chamber 2 (2').

При подходе поршней 3 (3') и 6 (6') к своему конечному положению (фиг. 3, 4) выпускной клапан 10 (10') и впускной клапан 9 (9') закрываются. В рабочей камере 2 (2') присутствует давление газа, который остался во вредном пространстве коммуникационных каналов и проточек, а в рабочей камере 5 (5') - давление газа, поступившего через всасывающий клапан 9 (9') из системы подачи газа. В это же время перепускной канал 14 (14') проходит через уплотнительное кольцо 11 (11') и соединяет рабочую камеру 2 (2') с рабочей камерой 5 (5') через осевое продольное отверстие 12 (12'). Давление газа из вредного пространства рабочей камеры 2 (2') переходит в рабочую камеру 5 (5') и давление в обеих камерах уравновешивается, но давление в рабочей камере 5 (5') становится выше присутствующего здесь давления газа за счет добавки давления газа из вредного пространства рабочей камеры 2 (2'). Перепускной клапан 15 (15') остается закрытым. При этом переход газа или воздуха из камеры 2 (2') в камеру 5 (5') происходит очень быстро и давление в камере 5 (5') повышается скачкообразно, ударно воздействия на поршень 6 (6'). Это зависит от скорости перемещения поршней 3 (3') и 6 (6'), объемов камер 2 (2') и 5 (5'), а также размеров перепускного канала 14 (14'). Регулировочное устройство 16 (16') (фиг. 5, 6) настраивается с помощью винта 18 (18') в проточке 17 (17') таким образом, что переход кинематической связи верхней мертвой точки поршня 3 (3') происходит плавно, без воздействия давления вредного пространства взрывного характера на поршень 6 (6'). Воздух или газ из вредного пространства камеры 2 (2') под давлением перетекает в камеру 5 (5') со скоростью и в полном объеме, не оказывая разрушительного действия на детали кинематики привода поршня: шатун, кривошип, передаточные звенья, привод.When the pistons 3 (3 ') and 6 (6') approach their final position (Figs. 3, 4), the exhaust valve 10 (10 ') and the intake valve 9 (9') are closed. In the working chamber 2 (2 ') there is a gas pressure that remains in the harmful space of the communication channels and channels, and in the working chamber 5 (5') - the pressure of the gas supplied through the suction valve 9 (9 ') from the gas supply system. At the same time, the bypass channel 14 (14 ') passes through the sealing ring 11 (11') and connects the working chamber 2 (2 ') with the working chamber 5 (5') through an axial longitudinal hole 12 (12 '). The gas pressure from the harmful space of the working chamber 2 (2 ') passes into the working chamber 5 (5') and the pressure in both chambers is balanced, but the pressure in the working chamber 5 (5 ') becomes higher than the gas pressure present here due to the addition of gas pressure from harmful space of the working chamber 2 (2 '). Bypass valve 15 (15 ') remains closed. In this case, the transition of gas or air from the chamber 2 (2 ') to the chamber 5 (5') occurs very quickly and the pressure in the chamber 5 (5 ') rises stepwise, shock impact on the piston 6 (6'). This depends on the speed of movement of the pistons 3 (3 ') and 6 (6'), the volumes of the chambers 2 (2 ') and 5 (5'), as well as the size of the bypass channel 14 (14 '). The adjusting device 16 (16 ') (Fig. 5, 6) is adjusted using a screw 18 (18') in the groove 17 (17 ') so that the kinematic transition of the top dead center of the piston 3 (3') occurs smoothly, without the impact of the pressure of the harmful space of an explosive nature on the piston 6 (6 '). Air or gas from the harmful space of the chamber 2 (2 ') under pressure flows into the chamber 5 (5') with speed and in full, without having a destructive effect on the details of the kinematics of the piston drive: connecting rod, crank, transmission links, drive.

Таким образом, привод, приводя в возвратно-поступательное движение поршни 3 (3') и 6 (6') в цилиндрах 4 (4') и 7 (7'), обеспечивает выход высокого давления через выпускной клапан 9 (9') в систему потребления давления газа поршнем 3 (3') в рабочей камере 2 (2'), производя сброс давления из вредного пространства рабочей камеры 2 (2') в конце хода поршня 3 (3') через регулируемое сечение перепускного канала 14 (14') регулировочным устройством 16 (16'), тем самым разгружая поршень 6 (6') от влияния давления, переданного из вредного пространства камеры 2 (2') в камеру 5 (5') при переходе поршнем 3 (3') верхней мертвой точки.Thus, the drive, driving the pistons 3 (3 ') and 6 (6') in the reciprocating motion in the cylinders 4 (4 ') and 7 (7'), provides a high-pressure outlet through the exhaust valve 9 (9 ') in gas pressure consumption system by the piston 3 (3 ') in the working chamber 2 (2'), releasing pressure from the harmful space of the working chamber 2 (2 ') at the end of the piston 3 (3') stroke through an adjustable cross-section of the bypass channel 14 (14 ') ) by adjusting device 16 (16 '), thereby unloading the piston 6 (6') from the influence of pressure transmitted from the harmful space of chamber 2 (2 ') to chamber 5 (5') when ode piston 3 (3 ') of the upper dead point.

В сравнении с прототипом заявляемый поршневой насос имеет более хорошие эксплуатационные характеристики и является более надежным в работе.In comparison with the prototype of the inventive piston pump has better performance and is more reliable in operation.

Claims (5)

1. Поршневой насос высокого давления, содержащий корпус, в котором расположены на одной продольной оси разделенные между собой две цилиндрические рабочие камеры и размещен с возможностью перемещения от привода вдоль их продольной оси поршень, закрепленный на одном конце штока, при этом рабочие камеры разделены между собой клапанным узлом, снабжены расположенными в нем выпускным и впускным клапанами и имеют возможность сообщения между собой посредством перепускных элементов, в центре узла имеется продольное осевое отверстие для прохождения штока, в котором со стороны приводимого конца штока выполнено сужение с размещенным в нем уплотнительным эластичным кольцом, на этом же конце штока выполнен перепускной канал и закреплен второй поршень, при этом каждый из поршней соразмерен со своей камерой и имеет возможность перемещения только в своей камере, выпускной клапан сообщен с одной камерой, а впускной клапан - со второй камерой, отличающийся тем, что перепускной канал в штоке снабжен регулировочным устройством, представляющим собой выполненную в штоке сообщающуюся с перепускным каналом проточку с внутренней резьбой, в которой размещен винт с возможностью перемещения в ней.1. A piston high-pressure pump, comprising a housing in which two cylindrical working chambers are separated on one longitudinal axis and are arranged to move a piston mounted on one end of the stem from the drive along their longitudinal axis, while the working chambers are divided valve unit, equipped with exhaust and inlet valves located in it and have the ability to communicate with each other through the bypass elements, in the center of the node there is a longitudinal axial hole for passage a rod, in which, on the side of the driven end of the rod, a narrowing is made with a sealing elastic ring placed in it, a bypass channel is made at the same end of the rod and a second piston is fixed, each piston being commensurate with its own chamber and can only be moved in its own chamber , the exhaust valve is in communication with one chamber, and the inlet valve - with a second chamber, characterized in that the bypass channel in the rod is equipped with an adjustment device, which is made in the rod communicating with the the starting channel is a groove with an internal thread, in which a screw is placed with the possibility of movement in it. 2. Поршневой насос по п. 1, отличающийся тем, что рабочие камеры выполнены разного диаметра, при этом каждый из поршней соразмерен со своей камерой и имеет возможность перемещения только в ней, выпускной клапан сообщен с камерой меньшего диаметра, а впускной клапан - с камерой большего диаметра.2. The piston pump according to claim 1, characterized in that the working chambers are made of different diameters, each of the pistons being commensurate with its own chamber and able to move only in it, the exhaust valve is in communication with a smaller diameter chamber, and the inlet valve with the chamber larger diameter. 3. Поршневой насос по п. 1, отличающийся тем, что рабочие камеры выполнены одного диаметра и поршни соразмерны с ними.3. The piston pump according to claim 1, characterized in that the working chambers are made of the same diameter and the pistons are commensurate with them. 4. Поршневой насос по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная проточка в штоке расположена в штоке перпендикулярно оси перепускного канала.4. The piston pump according to claim 1, characterized in that the additional groove in the rod is located in the rod perpendicular to the axis of the bypass channel. 5. Поршневой насос по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная проточка в штоке расположена в штоке на одной оси с перепускным каналом.5. The piston pump according to claim 1, characterized in that the additional groove in the rod is located in the rod on the same axis with the bypass channel.
RU2017129023A 2017-08-14 2017-08-14 Piston high-pressure pump RU2653719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129023A RU2653719C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Piston high-pressure pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129023A RU2653719C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Piston high-pressure pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653719C1 true RU2653719C1 (en) 2018-05-14

Family

ID=62152767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129023A RU2653719C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Piston high-pressure pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653719C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1548510A1 (en) * 1987-09-18 1990-03-07 МВТУ им.Н.Э.Баумана Piston-type vacuum pump
US20050042111A1 (en) * 2003-02-05 2005-02-24 Zaiser Lenoir E. Fluid pump
RU2594540C1 (en) * 2015-09-29 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭлМетро Групп" High pressure piston pump with electric drive
RU166685U1 (en) * 2016-03-09 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина" ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА PISTON PUMP - DISPENSER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1548510A1 (en) * 1987-09-18 1990-03-07 МВТУ им.Н.Э.Баумана Piston-type vacuum pump
US20050042111A1 (en) * 2003-02-05 2005-02-24 Zaiser Lenoir E. Fluid pump
RU2594540C1 (en) * 2015-09-29 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭлМетро Групп" High pressure piston pump with electric drive
RU166685U1 (en) * 2016-03-09 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина" ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА PISTON PUMP - DISPENSER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110116957A2 (en) Reciprocating pump
US6558135B1 (en) Two stage oil free air compressor
US9726160B2 (en) Double acting fluid pump with spring biased piston
US8087345B2 (en) Positive displacement injection pump
US10197053B2 (en) Turn-back coaxial gas pressurizing pump and gas pressurizing method
RU2018142922A (en) DUAL ACTION DIRECT FORCE PUMP PUMP
RU2006141599A (en) HYDRAULIC MULTI-CYLINDER PUMP
WO2010117486A3 (en) High pressure variable displacement piston pump
RU2594540C1 (en) High pressure piston pump with electric drive
RU2653719C1 (en) Piston high-pressure pump
US7955058B1 (en) Reciprocating piston to piston energy pump
US2671606A (en) Compressor for air or other gaseous fluid
RU2560649C1 (en) Piston compression pump
US10408318B2 (en) Variable displacement linkage mechanism
RU2529620C2 (en) Piston compressor
US3473726A (en) Compressor for a mechanical refrigerator
US11519267B2 (en) Method and device for expanding a gas with a reciprocating-piston machine
WO2021031488A1 (en) Compressor and air-conditioning system
US1776416A (en) Pump
RU2772010C1 (en) Compressor with liquid pistons
US730495A (en) Compressing system.
US1126959A (en) Pulsator for pulsatory tools.
US1345973A (en) Air-compressor
US358689A (en) osenbrtick
US584533A (en) Valve-movement for pumps and method of closing pump-valves