TW202001139A - 氣動脈衝抑制器 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種脈衝抑制器,其包含一升壓機構,該升壓機構經組態以平衡一工作流體與一程序流體之間的壓力。該升壓機構包含一升壓部件,由該工作流體之一裝填壓力作用於該升壓部件上。一軸件自該升壓部件延伸至定界該程序流體且作用於該程序流體上之一壓力控制部件。該升壓部件可具有大於該壓力控制部件之一有效面積以提供該裝填壓力與該程序流體壓力之間的一壓力倍增。另外,壓力控制閥安裝至一空氣外殼且藉由該升壓機構致動敞開。致動該等壓力控制閥之一者敞開增大該裝填壓力。致動另一壓力控制閥敞開降低該裝填壓力。

Description

氣動脈衝抑制器
本發明大體上係關於流體位移。更具體言之,本發明係關於流體泵及震動阻尼。
脈衝抑制器在許多行業中用於幫助阻尼流體處置系統中之壓力變化及尖峰。在塗料循環系統中,脈衝抑制器用於在泵衝程之間的變換期間阻尼掉由一往復運動泵之輸出產生之壓力脈動。
氣動脈衝抑制器通常併入一隔膜,其安置於隔膜之一個側上之一工作流體(諸如壓縮空氣)與隔膜之另一側上之一程序流體(諸如塗料)之間。該設計本質上要求氣壓為隔膜之另一側上之流體壓力之約75至100%。許多塗料系統在高壓下操作。因此,抑制器必須使用高於工業環境中常見之輕易可得車間氣源(shop air) (其通常約為100磅每平方吋(psi) (0.7 MPa))之空氣裝填。此要求操作者使用特殊高壓空氣或氮氣罐裝填抑制器,從而增大成本、時間及努力。一些系統併入一空氣倍增器,該空氣倍增器為進一步壓縮空氣以增大提供至氣動脈衝抑制器之工作流體壓力之一氣動動力裝置。空氣倍增器可透過管路接入脈衝抑制器之空氣區段之入口。空氣倍增器可為高成本的且其可具有長期可靠性問題。
脈衝抑制器中之氣動壓力通常經手動設定且維持。此要求持續監測及調整以將系統流體壓力之小洩漏及改變納入考慮。一些脈衝抑制器併入一滑軸閥以添加且釋放空氣以嘗試自動調整壓力且保持隔膜居中。自動調整系統中之閥傾向於顫動及洩漏且需要定期自我調整。
隔膜提供程序流體與工作流體之間的一阻障。若隔膜破裂,則可發生交叉污染及洩漏。脈衝抑制器之內部組件可變得受塗料污染,從而要求使用者拆卸且清洗脈衝抑制器之各種組件。
根據本發明之一態樣,一種脈衝抑制器包含:一壓力控制部件;一升壓部件,其安置於一空氣外殼內;及一軸件,其在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸且連接其。該升壓部件至少部分界定該空氣外殼內之一第一腔室,該第一腔室經組態以使用一工作流體加壓以經由該升壓部件及該軸件在一第一方向上偏置該壓力控制部件。
根據本發明之另一態樣,一種流體系統包含:一抑制器外殼,其具有一流體入口、一流體出口及一程序流體腔室;一空氣外殼,其安裝至該抑制器外殼;一抑制器機構,其在該空氣外殼與該抑制器外殼之間延伸;及一工作流體源,其連接至該空氣外殼且經組態以提供工作流體至該空氣外殼中之一第一腔室以加壓該第一腔室。該抑制器機構包含:一升壓部件,其安置於該空氣外殼內且將該空氣外殼劃分為一第一腔室及一第二腔室;一壓力控制部件,其緊固於該空氣外殼與該抑制器外殼之間,該壓力控制部件流體分離一空氣腔室及該程序流體腔室;及一軸件,其在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸且連接其,該軸件延伸穿過安置於該空氣腔室與該第二腔室之間的一壁。該工作流體經組態以經由該升壓部件及該軸件將該壓力控制部件偏置至該程序流體腔室中。
根據本發明之又一態樣,一種方法包含:使一第一壓力控制閥與一脈衝抑制器之一升壓部件之一第一側接觸,藉此將該第一壓力控制閥偏移至一第一敞開狀態;在該第一壓力控制閥處於該第一敞開狀態中的情況下,透過該第一壓力控制閥使工作流體流動至一空氣外殼之一上腔室中,該工作流體增大該上腔室中之一裝填壓力;使一第二壓力控制閥與該升壓部件之一第二側接觸,藉此將該第二壓力控制閥偏移至一第二敞開狀態;在該第二壓力控制閥處於該第二敞開狀態中的情況下,透過該第二壓力控制閥使工作流體流出該上腔室,藉此降低該上腔室中之該裝填壓力;其中該升壓部件藉由在該升壓部件與該脈衝抑制器之一壓力控制部件之間延伸之一軸件連接至該壓力控制部件;及其中該壓力控制部件至少部分界定一流體腔室,程序流體流動通過該流體腔室,該壓力控制部件經組態以阻尼該程序流體中之振動。
本申請案主張2018年5月25日申請且標題為「PNEUMATIC SURGE SUPPRESSOR」之美國臨時申請案第62/676,413號的優先權,其之全部揭示內容以引用之方式併入本文中。
圖1係流體處置系統10之一示意性方塊圖。流體處置系統10包含貯槽12、泵14、流體管線16、脈衝抑制器18、出口20及工作流體源22。脈衝抑制器18包含空氣外殼24、程序外殼26、抑制器機構28、工作流體腔室30及程序流體腔室32。抑制器機構28包含升壓部件34、軸件36及壓力控制部件38。
流體處置系統10經組態以在壓力下在出口20處提供程序流體。在一些實例中,程序流體為塗料,使得流體處置系統10係一塗料處置系統。在一些實例中,程序流體為潤滑劑,使得流體處置系統10係一潤滑劑處置系統。在一些實例中,程序流體為一汽車流體,諸如油、冷卻劑、墊圈流體及傳動系統流體等。因而,流體處置系統10可為一汽車流體處置系統。然而,應理解,流體可為任何所需類型。
泵14自貯槽12泵抽程序流體通過流體管線16至出口20。泵14可為任何所需類型之泵。例如,泵14可為一正位移泵、一蠕動泵、一轉葉泵、一轉子-定子泵或任何其他所需泵。泵14可包含一活塞、一柱塞、一隔膜或任何其他所需泵抽機構。在一些實例中,泵14可產生高達約300 psi (約2.1 MPa)之高壓。然而,應理解,脈衝抑制器18可安置於其中期望振動阻尼之任何流體處置系統10中。例如,在流體噴塗應用中,程序流體壓力可超過幾千psi,在一些情況中高達3,000 psi (約21 MPa)。
出口20經組態以輸出程序流體。在一些實例中,出口20為一噴塗器,此流體處置系統10係一流體噴塗系統。在一個實例中,流體處置系統10係一塗料噴塗系統。在一些實例中,出口20係一施配器。在一個實例中,流體處置系統10係一潤滑劑施配系統。在一些實例中,流體處置系統10係一汽車流體施配系統。應理解,出口20可具有適用於自貯槽12接納流體且輸出該流體之任何類型。
脈衝抑制器18安置於流體管線16上。空氣外殼24安裝於程序外殼26上。流體管線16連接至程序外殼26以提供流體至安置於程序外殼26內之程序流體腔室32。流體管線16自程序外殼26在下游延伸至出口20。抑制器機構28安置於脈衝抑制器18中。升壓部件34安置於空氣外殼24中且至少部分界定工作流體腔室30。壓力控制部件38安置於程序外殼26中且至少部分界定程序流體腔室32。軸件36在升壓部件34與壓力控制部件38之間延伸且連接其。在一些實例中,升壓部件34可為一活塞且壓力控制部件38可為一隔膜。在一些實例中,升壓部件34可為一隔膜且壓力控制部件38可為一活塞。在其他實例中,升壓部件34及壓力控制部件38兩者可為活塞及隔膜之同一者。
工作流體源22連接至脈衝抑制器18且提供工作流體至脈衝抑制器18之工作流體腔室30。工作流體將脈衝抑制器18裝填至一裝填壓力。在一些實例中,工作流體源22係一空氣壓縮機,使得工作流體係壓縮空氣。例如,工作流體源22可為一機器或汽車工場中之一空氣壓縮機。然而,應理解,工作流體可具有經適當組態用於加壓工作流體腔室30之任何類型(諸如壓縮空氣或另一加壓氣體)。例如,工作流體可為氮氣。壓縮氣體儲存向下移動升壓部件34所需之能量。
脈衝抑制器18經組態以阻尼被泵抽至出口20之程序流體中之壓力變化及壓力尖峰。在程序流體流動通過程序流體腔室32時,裝填壓力及程序流體壓力產生跨抑制器機構28之一力平衡。在一些實例中,升壓部件34可具有大於壓力控制部件38之一有效面積,該有效面積為藉由工作流體及部件之驅動位移作用之區域。相對於壓力控制部件38之有效面積之升壓部件34之更大有效面積提供一升壓效應,使得抑制器機構28將比作用於抑制器機構28上之工作流體之力更大之一力施加於程序流體上。藉由工作流體壓力產生之力因此透過抑制器機構28倍增,藉此容許使用者阻尼一高壓程序流體流與一更低壓力工作流體之間的振動。
例如,使用者可使用能夠產生100psi之工作流體壓力之一工作流體源22阻尼具有約300psi之一壓力之一程序流體中之振動。為了有效阻尼此等振動,使用者可利用具有一升壓部件34之抑制器機構28,該升壓部件34具有為壓力控制部件38之有效面積三倍大之一有效面積。因為升壓部件34具有約為壓力控制部件38之有效面積三倍大之一有效面積,故藉由壓力控制部件38施加於程序流體上之力將為由工作流體施加於升壓部件34上之力之三倍大。
抑制器機構28藉此提供在作用於升壓部件34上之工作流體壓力與由壓力控制部件38施加於程序流體上之壓力之間之力倍增。使用者可藉此利用具有能夠提供小於由泵14輸出之程序流體壓力之壓力之工作流體源22之脈衝抑制器18。因而,脈衝抑制器18提供一低成本壓力倍增器且可輕易併入現有流體處置系統中。另外,脈衝抑制器18可經組態以基於升壓部件34與壓力控制部件38之間的有效面積提供工作流體與程序流體之間的任何所需壓力比。
圖2A係脈衝抑制器118之一第一橫截面圖。圖2B係脈衝抑制器118之一第二橫截面圖。圖2A及圖2B將一起論述。脈衝抑制器118包含:空氣外殼124;程序外殼126;抑制器機構128;壓力控制閥140a、140b (圖2A);止回閥142 (圖2B);軸件密封件144;軸承146;及排氣消音器148 (圖2A)。抑制器機構128包含升壓部件134、軸件136及壓力控制部件138。空氣外殼124包含上外殼150及下外殼152。升壓部件134包含第一側154、第二側156、活塞158及活塞密封件160。活塞158包含圓周邊緣162。軸件136包含凸緣164、上孔166及下孔168。壓力控制部件138包含隔膜170、第一板172及第二板173。上外殼150包含工作流體入口174 (圖2A)及閥孔176a (圖2A)。下外殼152包含閥孔176b (圖2A)、腔室壁178、下壁180、排氣入口182 (圖2A)、排氣路徑184 (圖2A)、排氣埠186 (圖2A)、止回通氣孔188 (圖2B)及水平面189 (圖2A)。腔室壁178包含上端190及下端192。下壁180包含軸件孔194。程序外殼126包含流體入口196及流體出口198 (圖2A)。壓力控制閥140a、140b分別包含閥外殼200a、200b;閥部件202a、202b;閥座204a、204b;閥桿206a、206b;第一彈簧208a、208b;及第二彈簧210a、210b。止回閥142包含止回管線212、止回部件214及浮子216。
空氣外殼124安裝至程序外殼126。具體言之,空氣外殼124之下外殼152安裝至程序外殼126。隔膜170之一圓周邊緣保持於下外殼152與程序外殼126之間。程序流體腔室132藉由壓力控制部件138及程序外殼126界定。在操作期間,程序流體透過流體入口196進入脈衝抑制器118,流動通過程序流體腔室132且透過流體出口198離開脈衝抑制器118。空氣腔室133安置於壓力控制部件138與下外殼152之間。
上外殼150安裝至下外殼152。雖然空氣外殼124被展示為由單獨外殼零件形成,但應理解,空氣外殼124可形成為一單體件。升壓部件134安置於空氣外殼124中且將空氣外殼124分離為上腔室130及下腔室131。上腔室130至少部分藉由升壓部件134之第一側154及上外殼150界定。下腔室131至少部分藉由升壓部件134之第二側156及下外殼152界定。上腔室130及下腔室131之體積在脈衝抑制器118之操作期間增大及減小。在所展示之實例中,升壓部件134包含活塞158,該活塞158經組態以在空氣外殼124內往復運動。活塞密封件160圍繞活塞158之圓周邊緣162安置。活塞密封件160在活塞在空氣外殼124內往復運動時接合腔室壁178。
腔室壁178部分界定下外殼152內之下腔室131。活塞密封件160與腔室壁178接合以形成上腔室130與下腔室131之間的一密封。腔室壁178在腔室壁178之上端190處具有一第一直徑D1。腔室壁178在腔室壁178之下端192處具有一第二直徑D2。在一些實例中,第二直徑D2大於第一直徑D1。因而,腔室壁178在上端190與下端192之間有坡度。
活塞密封件160圍繞圓周邊緣162且在圍繞活塞158延伸之一溝槽內安置。活塞密封件160經賦予能量使得活塞密封件160在腔室壁178之直徑在活塞158之往復運動期間改變時在溝槽內膨脹且收縮以維持與腔室壁178之接合。活塞158之改變之直徑在往復運動期間有效地產生活塞158之一可變有效面積。在活塞158向下移動時,活塞158之有效面積增大。在活塞158向上移動時,活塞158之有效面積減小。升壓部件134之改變之有效面積更改跨抑制器機構128之力倍增。改變之有效面積在操作期間協助將活塞158維持在壓力控制閥140a、140b之間的一浮動位置中。改變之有效面積考量歸因於活塞158之移動之上腔室130中之氣壓之變化。在活塞158向下移動時,上腔室130中之氣壓歸因於上腔室130之膨脹而下降。活塞158之增大之有效面積增大活塞158與隔膜170之有效面積之間的比以補償歸因於上腔室130之膨脹之壓力降。在活塞158向上移動時,上腔室130中之壓力歸因於上腔室130之體積減小而增大。活塞158之減小之有效面積減小活塞158與隔膜170之有效面積之間的比以補償歸因於上腔室130之減小之壓力增大。因而,活塞158較不頻繁地致動壓力控制閥140a、140b至各自敞開狀態,藉此防止顫動且減小操作期間所利用之工作流體之體積。
閥孔176a延伸至上外殼150中。壓力控制閥140a安置於閥孔176a內。在所展示之實例中,閥外殼200a緊固於閥孔176a內以將壓力控制閥140a安裝至上外殼150。閥外殼200a可以任何適當方式緊固於閥孔176a內,諸如藉由介接螺紋或按壓配合。工作流體入口174延伸至上外殼150中且與閥孔176a流體連通。工作流體入口174經組態以連接至一工作流體源(諸如工作流體源22 (圖1))以提供工作流體至脈衝抑制器118。例如,在其中工作流體為壓縮空氣之實例中,工作流體入口174可接納自一空氣壓縮機延伸之一軟管。壓力控制閥140a係經組態以藉由升壓部件134敞開之一常閉閥。壓力控制閥140a在處於一閉合狀態時閉合工作流體入口174與上腔室130之間的流體流徑,藉此防止工作流體進入上腔室130。壓力控制閥140a在處於一敞開狀態時敞開工作流體入口174與上腔室130之間的流體流徑,藉此容許工作流體流入上腔室130中。在所展示之實例中,壓力控制閥140a為一提動閥。然而,應理解,壓力控制閥140a可具有用於控制跨壓力控制閥140a之工作流體之流動之任何所需組態。
閥孔176b延伸至下外殼152中。壓力控制閥140b安置於閥孔176b內。在所展示之實例中,閥外殼200b緊固於閥孔176b內以將壓力控制閥140b安裝至下外殼152。閥外殼200b可以任何適當方式緊固於閥孔176b內,諸如藉由介接螺紋或按壓配合。壓力控制閥140b係經組態以藉由升壓部件134敞開之一常閉閥。壓力控制閥140b在處於一閉合狀態時閉合上腔室130與下腔室131之間的流體流徑,藉此防止工作流體自上腔室130排出至下腔室131。壓力控制閥140b在處於一敞開狀態時敞開上腔室130與下腔室131之間的流體流徑,藉此容許工作流體自上腔室130排出至下腔室131。在所展示之實例中,壓力控制閥140b為一提動閥。然而,應理解,壓力控制閥140b可具有用於控制跨壓力控制閥140b之工作流體之流動之任何所需組態。
排氣入口182延伸穿過下外殼152之水平面189。排氣路徑184在排氣入口182與閥孔176b之間延伸穿過下外殼152。排氣路徑184提供自上腔室130至壓力控制閥140b之一流徑,以促進工作流體自上腔室130排出至下腔室131。排氣埠186在下外殼152之一外部與下腔室131之間延伸穿過下外殼152。排氣消音器148安裝至排氣埠186。透過壓力控制閥140b排出至下腔室131之工作流體可透過排氣埠186及排氣消音器148排放至大氣。雖然工作流體被描述為排放至大氣,但應理解,工作流體可排放至適用於接納工作流體之任何位置。例如,若工作流體為液壓流體或另一液體,則工作流體可排放至適用於接納工作流體之一貯槽。
針對各壓力控制閥140a、140b,閥外殼200a、200b分別安裝於閥孔176a、176b中。閥部件202a、202b安置於閥外殼200a、200b內。閥部件202a、202b接合閥座204a、204b以防止流動通過壓力控制閥140a、140b,且與閥座204a、204b脫離以容許流動通過壓力控制閥140a、140b。閥桿206a、206b分別自閥部件202a、202b延伸至上腔室130及下腔室131中。第一彈簧208a、208b分別安置於閥桿206a與閥部件202a及閥桿206b與閥部件202b之間。第二彈簧210a、210b分別安置於閥外殼200a、200b中且經組態以偏置閥部件202a、202b朝向與閥座204a、204b接合。
壓力控制部件138定界且至少部分界定程序流體腔室132。壓力控制部件138經組態以隨著程序流體流動通過程序流體腔室132而上升及下降。抑制器機構128經由壓力控制部件138施加一壓縮力於流動通過程序流體腔室132之程序流體上。壓縮力藉由工作流體經由升壓部件134對抑制器機構128向下推動而產生。由抑制器機構128施加之力抵消程序流體中之壓力尖峰,藉此阻尼程序流體中之振動。
壓力控制部件138亦定界且至少部分界定與程序流體腔室132相對之壓力控制部件138之一側上之空氣腔室133。壓力控制部件138流體隔離空氣腔室133與程序流體腔室132。
軸件136在升壓部件134與壓力控制部件138之間延伸且連接其。凸緣螺母218延伸穿過活塞158。凸緣螺母218之一部分緊固於軸件136之上孔166內。例如,凸緣螺母218可包含與上孔166中之內部螺紋介接之外部螺紋。活塞158緊固於凸緣螺母218與軸件136之凸緣164之間。軸件136自活塞158延伸且穿過下外殼152之下壁180中之軸件孔194。軸件密封件144安置於軸件孔194中且圍繞軸件136延伸。軸件密封件144產生軸件136與下外殼152之間的流體密封以防止下腔室131與空氣腔室133之間的流體洩漏。軸承146安置於軸件孔194中且在軸件136往復運動時支撐軸件136。例如,軸承146可為線性軸承。
在所展示之實例中,壓力控制部件138為一隔膜總成。第一板172安置於隔膜170之一後側且可將來自軸件136之力跨隔膜之一大面積散佈。第二板173經包覆成型於隔膜170中。固定螺絲220延伸至軸件136之下孔168中以將壓力控制部件138緊固至軸件136。固定螺絲220可以任何所需方式連接至壓力控制部件138及軸件136之各者,諸如藉由介接螺紋、按壓配合或其之一組合。在一些實例中,固定螺絲220與隔膜170整合。例如,固定螺絲220可經包覆成型於隔膜170中。
止回通氣孔188延伸穿過下外殼152且流體連接至空氣腔室133。止回管線212附接至下外殼152且自下外殼152延伸。止回閥142附接至止回管線212。止回管線212提供空氣腔室133與止回閥142之間的一流徑。止回閥142之止回部件214係常閉的,但止回管線212中之壓力可使止回部件214偏移至一敞開位置以容許流出空氣腔室133。例如,止回部件214可包含藉由一彈簧偏置朝向一閉合狀態之一球。浮子216安置於止回部件214上方。在所展示之實例中,浮子216為經組態以在液體上浮動之中空球。
止回閥142容許空氣自空氣腔室133排出但防止流體洩漏。在操作期間,空氣可自空氣腔室133排出通過止回通氣孔188、止回管線212及止回部件214。氣壓可使止回部件214敞開,藉此釋放空氣腔室133中之任何壓力。空氣通過浮子216且離開止回閥142。若在程序流體腔室132與空氣腔室133之間發生洩漏,則洩漏流體可流動通過止回通氣孔188及止回管線212至止回部件214。洩漏流體之壓力可使止回部件214敞開。然而,浮子216在止回閥142之外殼內之流體上上升且接合安置於止回閥142中之浮子216上方之一座。浮子216藉此將離開止回閥142之一流體路徑密封以防止流體洩漏。止回閥142藉此容許空氣排出同時防止流體洩漏。在任何流體洩漏至空氣腔室133中的情況中,軸件密封件144防止流體在軸件136周圍洩漏及洩漏至下腔室131中。因而,軸件密封件144防止工作流體在其內流動之通路之流體污染。
脈衝抑制器118可提供由工作流體壓力產生之力與施加於程序流體上之力之間的一力倍增。因而,脈衝抑制器118可有效地阻尼其中無法獲得具有一足夠高之壓力之工作流體之更高壓力程序流體中之振動。升壓部件134可具有一第一有效面積且壓力控制部件138可具有一第二有效面積。有效面積之間的比提供力倍增。例如,在第一有效面積大於第二有效面積的情況下,抑制器機構128提供升壓部件134與壓力控制部件138之間的一力提升。升壓部件134之更大有效面積意味著在維持與程序流體之一力平衡時可利用一更低裝填壓力。因此,一更低工作流體壓力可用於提供振動阻尼。
汽車工場可能夠提供高達100psi之工作流體壓力。可基於應用所需之程序流體壓力選擇第一有效面積與第二有效面積之間的一適當比。例如,所需程序流體壓力可為300psi。為了有效阻尼程序流體中之振動,脈衝抑制器118需要經由壓力控制部件138施加約300psi於程序流體上。利用具有第一有效面積與第二有效面積之間的3:1之一比之一抑制器機構128容許使用者使用一100psi工作流體有效地阻尼一300psi程序流體中之振動。在一些系統中,使用者可改變空氣外殼124及活塞158以增大或減小有效面積之間的比以適應特定流體處置需要。
在操作期間,程序流體自流體入口196流動通過程序流體腔室132至流體出口198。抑制器機構128經組態以阻尼程序流體中之任何振動。上腔室130中之工作流體作用於升壓部件134之第一側154上以施加一向下力於抑制器機構128上。該力經由軸件136傳遞至壓力控制部件138。藉由壓力控制部件138施加於程序流體上之力阻尼程序流體中之任何壓力尖峰及振動。為了提供有效阻尼,由壓力控制部件138施加於程序流體上之力維持在約等於由程序流體壓力施加在抑制器機構128上之向上力。在抑制器機構128之各側上之力(例如,由工作流體施加之向下力及由程序流體施加之向上力)平衡的情況下,活塞158在空氣外殼124內於壓力控制閥140a、140b之間的中途浮動。
程序流體壓力及工作流體壓力中之變化可在操作期間發生。脈衝抑制器118經組態以藉由增加或減小上腔室130中之工作流體之裝填壓力而對壓力差自動適應且調整。
工作流體透過工作流體入口174及壓力控制閥140a被提供至上腔室130。工作流體將上腔室130裝填至一裝填壓力。裝填壓力作用於升壓部件134之第一側154上以將抑制器機構128向下偏置。程序流體壓力作用於壓力控制部件138上以將抑制器機構128向上偏置。在壓力平衡的情況下,活塞158在壓力控制閥140a、140b之間浮動,而壓力控制閥140a、140b保持在各自常閉狀態中。
在抑制器機構128上之向上力超過抑制器機構128上之向下力時,活塞158在空氣外殼124內上升。活塞158在空氣外殼124內繼續上升,直至第一側154遭遇壓力控制閥140a且驅動壓力控制閥140a至一敞開狀態。
第一側154首先接觸閥桿206a,從而向上驅動閥桿206a。閥桿206a向上移動且壓縮閥桿206a與閥部件202a之間的第一彈簧208a。第一彈簧208a向上推動閥部件202a,從而施加一第一力在閥部件202a之一下游側上。第二彈簧210a及工作流體入口174中之壓力控制閥140a上游之工作流體壓力向下推動閥部件202a,藉此施加一第二力在閥部件202a之一上游側上。因而,第一力最初為第一彈簧208b之機械力及上腔室130中之流體壓力。第二力最初為第二彈簧210b之機械力及工作流體入口174中之工作流體壓力之流體力。在一些實例中,第一彈簧208a及第二彈簧210a具有實質上類似之彈簧力。在一些實例中,第一彈簧208a具有大於第二彈簧210a之一彈簧力,使得第一彈簧208a比第二彈簧210a施加一更大力在閥桿206a上。
閥部件202a未立即偏移至敞開狀態,因為第二力歸因於壓力控制閥140a上游之工作流體壓力最初大於第一力。隨著活塞158繼續上升,第一力最終達到且超過第二力。閥部件202a接著偏移出且脫離閥座204a。閥部件202a與閥座204a脫離敞開通過壓力控制閥140a之一流徑。工作流體流動通過該流徑且流體壓力跨閥部件202a均衡化。壓力均衡化使第二力自組合之工作流體之流體壓力及第二彈簧210a之機械力突然下降至僅第二彈簧210a之機械力。在工作流體壓力於閥部件202a之兩側上均衡化的情況下,第一力為藉由第一彈簧208a產生之機械向上力,且第二力為藉由第二彈簧210產生之機械向下力。第一彈簧208a在閥桿206a偏移時壓縮,但第二彈簧210a在閥部件202a維持於閉合狀態中時最初並未壓縮。當閥部件202a脫離座204a時,第二力之突然下降產生由第一彈簧208a施加之力與由第二彈簧210a施加之力之間的閥部件202a上之一力差。該等力藉由第一彈簧208a膨脹且第二彈簧210a收縮而平衡,此使閥部件202a彈開。閥部件202a彈開敞開通過壓力控制閥140a一寬流徑。閥部件202a完全彈開防止可在一閥在敞開狀態與閉合狀態之間快速循環時發生之閥顫動。
因而,當按壓閥桿206a時,閥桿206a移動直至彈簧力及閥部件202a之下游側上之壓力等於第二彈簧210b之彈簧力及閥部件202a之上游側上之壓力。當此發生時,壓力控制閥140a開始裂開且歸因於此流,閥部件202a上方之壓力減小。此打亂力平衡且閥部件202a完全彈開第一彈簧208a。此產生一遲滯效應且保持壓力控制閥104a恰略微敞開且造成一緩慢洩漏。
工作流體流動通過壓力控制閥140a且至工作流體腔室中,從而增大上腔室130中之裝填壓力。上腔室130中之裝填壓力繼續上升,直至工作流體壓力使活塞158向下偏移,從而移除將閥部件202a維持在敞開狀態中之力。閥部件202a緊隨活塞158a之行進。活塞158脫離閥桿206且閥部件202a與閥座204a重新接合,藉此閉合通過壓力控制閥140a之流徑。壓力控制閥140a在處於閉合狀態時流體隔離工作流體入口174與上腔室130,藉此防止工作流體流入上腔室130中。
工作流體在空氣外殼124向下推動活塞158以在工作流體壓力與程序流體壓力之間平衡跨抑制器機構128之力。在程序流體壓力下降時,活塞158在空氣外殼124內下降。力差繼續下降,直至升壓部件134遭遇壓力控制閥140b且驅動壓力控制閥140b至一敞開狀態。
第二側156最初接觸閥桿206b且向下驅動閥桿206b。閥桿206b向下移動且在閥桿206b與閥部件202b之間壓縮第一彈簧208b。第一彈簧208b向下推動閥部件202b,從而施加一第一力在閥部件202b之一下游側上。第二彈簧210b及上腔室130中之壓力控制閥140b上游之工作流體壓力向上推動閥部件202b,藉此施加一第二力在閥部件202b之一上游側上。因而,第一力最初為第一彈簧208b之機械力及下腔室131中之流體壓力。在一些實例中,下腔室131中之流體壓力可為大氣壓力。第二力最初為第二彈簧210b之機械力及上腔室130中之工作流體壓力之流體力。在一些實例中,第一彈簧208b及第二彈簧210b具有實質上類似之彈簧力。在一些實例中,第一彈簧208b具有大於第二彈簧210b之一彈簧力,使得第一彈簧208b比第二彈簧210b施加一更大力在閥桿206b上。
閥部件202b未立即偏移至敞開狀態中,因為第二力最初大於第一力。隨著活塞158繼續上升,第一力繼續上升且最終達到且超過第二力。閥部件202b接著偏移出且脫離閥座204b。閥部件202b與閥座204b脫離敞開穿過壓力控制閥140b之一流徑。工作流體自上腔室130透過排氣入口182流動至排氣路徑184中且至閥部件202b。工作流體流動通過閥部件202b與閥座204b之間的流徑且至下腔室131中。自下腔室131,工作流體可透過排氣埠186及排氣消音器148排出至大氣。雖然下腔室131被描述為排出至大氣,但應理解,下腔室131可排出至適用於接納經排放之工作流體之任何環境。
在閥部件202b脫離閥座204b時,流體壓力跨壓力控制閥140b均衡化。壓力均衡化使第二力自組合之工作流體之流體壓力及第二彈簧210b之機械力突然下降至僅第二彈簧210b之機械力。在工作流體壓力於閥部件202b之兩側上均衡化的情況下,第一力為藉由第一彈簧208b產生之機械向上力。第一彈簧208b在閥桿206b偏移時壓縮,但第二彈簧210b在閥部件202b維持於閉合狀態中時最初未壓縮。當閥部件202b脫離座204b時,第二力之突然下降產生由第一彈簧208b施加之力與由第二彈簧210b施加之力之間的閥部件202b上之一力差。該等力藉由第一彈簧208b膨脹且第二彈簧210b收縮而平衡,此使閥部件202b彈開。閥部件202b彈開敞開通過壓力控制閥140b之一寬流徑。閥部件202b完全彈開防止可在一閥在敞開狀態與閉合狀態之間快速循環時發生之閥顫動。
在壓力控制閥140b處於敞開狀態中的情況下,工作流體可透過排氣路徑184及壓力控制閥140b自上腔室130流動至下腔室131。排出至下腔室131之工作流體經由排氣埠186及排氣消音器148排放至大氣。上腔室130中之裝填壓力在工作流體自上腔室130排出時下降。裝填壓力繼續下降直至跨抑制器機構128之力差使抑制器機構128上升,藉此使活塞158在空氣外殼124內上升。活塞158繼續在空氣外殼124內上升且閥部件202b與閥座204b重新接合。閥部件202b接合閥座204b閉合通過壓力控制閥140b之流徑,藉此停止工作流體排出。
上腔室130內之裝填壓力藉由脈衝抑制器118自動控制。升壓部件134使壓力控制閥140a敞開且容許工作流體進入上腔室130中以增大裝填壓力。在裝填壓力達到一預期位準時,升壓部件134移動遠離壓力控制閥140a且使壓力控制閥140a閉合,使得力跨抑制器機構128平衡。升壓部件134使壓力控制閥140b敞開且容許工作流體自上腔室130排出以減小裝填壓力。在裝填壓力達到一預期位準時,升壓部件134移動遠離壓力控制閥140b且使壓力控制閥140b閉合,使得力跨抑制器機構128平衡。脈衝抑制器118藉此回應於由程序流體壓力產生之力與由工作流體壓力產生之力之間的一改變之力差而自動增大及/或減小裝填壓力。使用者可將壓力控制閥140a上游之工作流體壓力設定為任何預期壓力位準且脈衝抑制器118將自動調節至上腔室130中之流,藉此防止過度及/或不充分加壓。
脈衝抑制器118提供明顯之優點。升壓部件134可在壓力控制閥140a、140b之間振盪以自動輸入工作流體至上腔室130且將工作流體自上腔室130排出,藉此調整上腔室130中之裝填壓力。壓力控制閥140a、140b併入遲滯以防止不合意之操作,例如,循環間的空氣壓力之過分充填及傾卸(顫動)。壓力控制閥140a、140b併入彈簧以產生遲滯,該遲滯延遲壓力控制閥140a、140b偏移至敞開狀態。遲滯防止閥顫動且確保壓力控制閥140a、140b回應於一需要(諸如流體壓力改變或補償緩慢之長期洩漏)敞開,而非在接觸壓力控制閥140a、140b時立即敞開。
脈衝抑制器118亦提供力倍增。因而,脈衝抑制器118能夠利用具有低於程序流體壓力之一壓力之一工作流體抑制程序流體中之振動。力倍增容許脈衝抑制器118提供有效壓力阻尼以用於其中無法獲得具有一足夠高之壓力之工作流體之系統中之更高壓力泵抽操作。由抑制器機構128提供之力倍增消除裝填倍增器及與脈衝抑制器分開之將工作流體之壓力增大超過由工作流體源產生之最大位準之其他此等裝置。因而,抑制器機構128提供有效阻尼振動之一低成本、緊湊機構。
此外,脈衝抑制器118在起動時自動平衡。若工作流體在程序流體之前開始流動,則壓力控制閥140a將防止工作流體進入上腔室130,直至程序流體開始流動。當程序流體開始流動時,程序流體壓力將使抑制器機構128上升,使得升壓部件134致動壓力控制閥140a至一敞開狀態。工作流體流動至上腔室130且裝填上腔室130,直至達成一力平衡。力平衡使活塞158移動至空氣外殼124內在壓力控制閥140a、140b之間之一最佳位置。在操作期間,使用者不需要監測且調整裝填壓力。因而,壓力阻尼更有效且需要較不直接之使用者交互。另外,脈衝抑制器118在關閉時自上腔室130自動排出工作流體,藉此釋放上腔室130中之裝填壓力且防止過度加壓。在關閉時,程序流體停止流動且裝填壓力向下驅動抑制器機構128。升壓部件134敞開壓力控制閥140b,藉此敞開上腔室130與下腔室131之間的排氣路徑184。工作流體自上腔室130排出,藉此使上腔室130減壓。
圖3係脈衝抑制器318之一橫截面圖。展示脈衝抑制器318之空氣外殼324、程序外殼326、抑制器機構328、止回閥342、軸件密封件344及軸承346。抑制器機構328包含升壓部件334、軸件336及壓力控制部件338。空氣外殼324包含上外殼350及下外殼352。升壓部件334包含第一側354、第二側356、隔膜358、上板359、下板361及螺絲418。軸件336包含凸緣364、上孔366及下孔368。壓力控制部件338包含隔膜370、第一板372、第二板373及固定螺絲420。展示下外殼352之下壁380,且下壁380包含軸件孔394。展示程序外殼326之流體入口396。止回管線412延伸至止回閥342。
脈衝抑制器318實質上類似於脈衝抑制器318 (圖2A及圖2B)及脈衝抑制器18 (圖1)。脈衝抑制器318經組態以根據本文描述之技術操作。
空氣外殼324安裝於程序外殼326上。具體言之,下外殼352安裝於程序外殼326上。上外殼350安裝於下外殼352上以形成空氣外殼324。升壓部件334緊固於上外殼350與下外殼352之間。升壓部件334將空氣外殼324分離為上腔室330及下腔室331。上腔室330藉由升壓部件334之第一側354及上外殼350界定。下腔室331藉由升壓部件334之第二側356及下外殼352界定。上腔室330及下腔室331之各自體積隨著跨抑制器機構328之力差在操作期間波動而增大且減小。
隔膜358之圓周邊緣362經捕獲於上外殼350與下外殼352之間。隔膜358經組態以在操作期間隨著壓力控制部件338在操作期間偏移而撓曲。隔膜358經夾持於上板359與下板361之間。上板359安置於升壓部件334之第一側354上。下板361安置於升壓部件334之第二側上。在一些實例中,上板359及下板361經組態以接觸且致動閥(諸如壓力控制閥140a、140b (圖2A及圖2B))以控制上腔室330中之裝填壓力。然而,應理解,升壓部件334可經組態以用任何適當方式致動壓力控制閥。
螺絲418延伸穿過上板359、隔膜358及下板361且至軸件336之上孔366中。螺絲418將升壓部件334緊固至軸件336。軸件336延伸穿過下外殼352中之軸件孔394且連接至壓力控制部件338。軸件密封件344圍繞軸件336延伸且在軸件336與下外殼352之間提供軸件孔394中之一密封。軸件密封件344防止下腔室331與空氣腔室333之間的流體洩漏。軸承346a、346b安置於壁孔#中且在軸件336往復運動時支撐軸件336。
壓力控制部件338定界且至少部分界定壓力控制部件338之一第一側上之程序流體腔室332。壓力控制部件338經組態以隨著程序流體流動通過程序流體腔室332上升及下降以阻尼任何下游振動。壓力控制部件338亦定界且至少部分界定壓力控制部件338之一第二側上之空氣腔室333。壓力控制部件338流體隔離空氣腔室333與程序流體腔室332。
在操作期間,程序流體流動通過程序流體腔室332。程序流體壓力施加一第一力在抑制器機構328之壓力控制部件338上,該力將抑制器機構328向上推動。工作流體被提供至上腔室330以將上腔室330裝填至一裝填壓力。裝填壓力施加一第二力在抑制器機構328之升壓部件334上,該力將抑制器機構328向下推動。抑制器機構328經組態以平衡作用於抑制器機構328上之力以阻尼流動通過程序流體腔室332之程序流體中之壓力尖峰及振動。
在由程序流體壓力產生之力克服由工作流體壓力產生之力時,升壓部件334在上腔室330內上升。升壓部件334上升且接觸一第一壓力控制閥(諸如壓力控制閥140a)且致動第一壓力控制閥至一敞開狀態。在第一壓力控制閥處於敞開狀態中的情況下,工作流體流動至上腔室330中,藉此增大上腔室330內之流體壓力。裝填壓力繼續增大,直至力差使升壓部件334向下偏移,藉此自第一壓力控制閥移除力且容許第一壓力控制閥返回至一閉合狀態。
在由工作流體壓力產生之力克服由程序流體壓力產生之力時,升壓部件334在上腔室330內下降。升壓部件334下降且接觸一第二壓力控制閥(諸如壓力控制閥140b)且致動第二壓力控制閥至一敞開狀態。在第二壓力控制閥處於敞開狀態中的情況下,工作流體流出上腔室330透過一排氣路徑(諸如排氣路徑184 (圖2A))至下腔室331。工作流體可以任何所需方式自下腔室331排放。例如,工作流體可在其中工作流體為壓縮空氣之實例中排放至大氣。
上腔室330中之裝填壓力在工作流體自上腔室330排出至下腔室331時下降。裝填壓力繼續減小,直至跨抑制器機構328之力差使升壓部件334向上偏移,藉此自第二壓力控制閥移除力且容許第二壓力控制閥返回至一閉合狀態。
脈衝抑制器318提供明顯之優點。抑制器機構328具有藉由工作流體壓力及程序流體壓力作用於其上之不同有效面積。不同有效面積提供跨抑制器機構328之一力倍增。因而,抑制器機構328可利用更低壓力工作流體來阻尼更高壓力程序流體中之振動。例如,一工場可能夠提供高達100psi之工作流體壓力。可基於應用選擇第一有效面積與第二有效面積之間的一適當比。在其中預期程序流體壓力為300psi的實例中,第一有效面積可為第二有效面積之三倍大。
升壓部件334之隔膜370之圓周邊緣緊固於上外殼350與下外殼352之間,使得一靜態密封件分離上腔室330及下腔室331。因而,一些移動零件可自脈衝抑制器318移除。脈衝抑制器318亦在裝填壓力與程序流體壓力之間自動平衡力。因而,使用者監督及涉入減少,從而增加工作效率且使使用者可完成其他任務。升壓部件334可在第一壓力控制閥與第二壓力控制閥之間振盪以自動輸入工作流體至上腔室330且將工作流體自上腔室330排出,藉此調整上腔室330中之裝填壓力。壓力控制閥可併入遲滯以防止不合意之操作,例如,循環間的空氣壓力之過分充填及傾卸(顫動)。
脈衝抑制器318亦在起動時在空氣外殼324內自動平衡。脈衝抑制器318亦在關閉時自上腔室330自動排出壓力且防止過度加壓。在操作期間,使用者不需要監測且調整裝填壓力。因而,壓力阻尼更有效且需要較少直接使用者互動。
儘管已參考較佳實施例描述本發明,但熟習此項技術者將認識到,在不脫離本發明之精神及範疇之情況下可在形式及細節上作出改變。
10‧‧‧流體處置系統 12‧‧‧貯槽 14‧‧‧泵 16‧‧‧流體管線 18‧‧‧脈衝抑制器 20‧‧‧出口 22‧‧‧工作流體源 24‧‧‧空氣外殼 26‧‧‧程序外殼 28‧‧‧抑制器機構 30‧‧‧工作流體腔室 32‧‧‧程序流體腔室 34‧‧‧升壓部件 36‧‧‧軸件 38‧‧‧壓力控制部件 118‧‧‧脈衝抑制器 124‧‧‧空氣外殼 126‧‧‧程序外殼 128‧‧‧抑制器機構 130‧‧‧上腔室 131‧‧‧下腔室 132‧‧‧程序流體腔室 133‧‧‧空氣腔室 134‧‧‧升壓部件 136‧‧‧軸件 138‧‧‧壓力控制部件 140a‧‧‧壓力控制閥 140b‧‧‧壓力控制閥 142‧‧‧止回閥 144‧‧‧軸件密封件 146‧‧‧軸承 148‧‧‧排氣消音器 150‧‧‧上外殼 152‧‧‧下外殼 154‧‧‧第一側 156‧‧‧第二側 158‧‧‧活塞 160‧‧‧活塞密封件 162‧‧‧圓周邊緣 164‧‧‧凸緣 166‧‧‧上孔 168‧‧‧下孔 170‧‧‧隔膜 172‧‧‧第一板 173‧‧‧第二板 174‧‧‧工作流體入口 176a‧‧‧閥孔 176b‧‧‧閥孔 178‧‧‧腔室壁 180‧‧‧下壁 182‧‧‧排氣入口 184‧‧‧排氣路徑 186‧‧‧排氣埠 188‧‧‧止回通氣孔 189‧‧‧水平面 190‧‧‧上端 192‧‧‧下端 194‧‧‧軸件孔 196‧‧‧流體入口 198‧‧‧流體出口 200a‧‧‧閥外殼 200b‧‧‧閥外殼 202a‧‧‧閥部件 202b‧‧‧閥部件 204a‧‧‧閥座 204b‧‧‧閥座 206a‧‧‧閥桿 206b‧‧‧閥桿 208a‧‧‧第一彈簧 208b‧‧‧第一彈簧 210a‧‧‧第二彈簧 210b‧‧‧第二彈簧 212‧‧‧止回管線 214‧‧‧止回部件 216‧‧‧浮子 218‧‧‧凸緣螺母 220‧‧‧固定螺絲 318‧‧‧脈衝抑制器 324‧‧‧空氣外殼 326‧‧‧程序外殼 328‧‧‧抑制器機構 330‧‧‧上腔室 331‧‧‧下腔室 332‧‧‧程序流體腔室 334‧‧‧升壓部件 336‧‧‧軸件 338‧‧‧壓力控制部件 342‧‧‧止回閥 344‧‧‧軸件密封件 346‧‧‧軸承 350‧‧‧上外殼 352‧‧‧下外殼 354‧‧‧第一側 356‧‧‧第二側 358‧‧‧隔膜 359‧‧‧上板 361‧‧‧下板 362‧‧‧圓周邊緣 364‧‧‧凸緣 366‧‧‧上孔 368‧‧‧下孔 370‧‧‧隔膜 372‧‧‧第一板 373‧‧‧第二板 380‧‧‧下壁 394‧‧‧軸件孔 396‧‧‧流體入口 412‧‧‧止回管線 418‧‧‧螺絲 420‧‧‧固定螺絲 D1‧‧‧第一直徑 D2‧‧‧第二直徑
圖1係一泵抽系統之一示意性方塊圖。
圖2A係一脈衝抑制器之一第一橫截面圖。
圖2B係一脈衝抑制器之一第二橫截面圖。
圖3係一脈衝抑制器之一橫截面圖。
10‧‧‧流體處置系統
12‧‧‧貯槽
14‧‧‧泵
16‧‧‧流體管線
18‧‧‧脈衝抑制器
20‧‧‧出口
22‧‧‧工作流體源
24‧‧‧空氣外殼
26‧‧‧程序外殼
28‧‧‧抑制器機構
30‧‧‧工作流體腔室
32‧‧‧程序流體腔室
34‧‧‧升壓部件
36‧‧‧軸件
38‧‧‧壓力控制部件

Claims (20)

  1. 一種脈衝抑制器,其包括: 一壓力控制部件; 一升壓部件,其安置於一空氣外殼內; 一軸件,其在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸且連接其; 其中該升壓部件至少部分界定該空氣外殼內之一第一腔室,該第一腔室經組態以使用一工作流體加壓以經由該升壓部件及該軸件在一第一方向上偏置該壓力控制部件。
  2. 如請求項1之脈衝抑制器,其中該升壓部件為一活塞。
  3. 如請求項2之脈衝抑制器,其中該活塞具有一第一有效面積且該壓力控制部件具有一第二有效面積,且其中該第一有效面積大於該第二有效面積。
  4. 如請求項2之脈衝抑制器,其中該升壓部件至少部分界定該空氣外殼內之一第二腔室,其中該第一腔室安置於該升壓部件之一第一側上,且該第二腔室安置於該升壓部件之一第二側上。
  5. 如請求項4之脈衝抑制器,其中: 該空氣外殼包含至少部分界定下腔室之一腔室壁; 該腔室壁具有擁有一第一直徑之一第一端及擁有一第二直徑之一第二端;及 一活塞密封件圍繞該活塞延伸且接合該腔室壁。
  6. 如請求項5之脈衝抑制器,其中: 該第二直徑大於該第一直徑;及 該第一端安置於該第二端與該第一腔室之間。
  7. 如請求項4之脈衝抑制器,其中該壓力控制部件包含一隔膜,其中該隔膜至少部分界定該隔膜之一第一側上之一程序流體腔室且至少部分界定該隔膜之一第二側上之一空氣腔室。
  8. 如請求項7之脈衝抑制器,其中該軸件在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸穿過該下腔室,穿過安置於該下腔室與該空氣腔室之間且劃分其之一壁,且穿過該空氣腔室。
  9. 如請求項8之脈衝抑制器,其進一步包括: 一止回閥,其流體連接至該空氣腔室,該止回閥經組態以容許空氣自該空氣腔室排出且防止液體自該空氣腔室排出。
  10. 如請求項1之脈衝抑制器,其進一步包括: 一第一壓力控制閥,其安裝於該空氣外殼中且安置於該升壓部件之一第一側上; 一第二壓力控制閥,其安裝於該空氣外殼中且安置於該升壓部件之一第二側上; 其中該第一壓力控制閥經組態以在一敞開狀態與一閉合狀態之間致動,在該敞開狀態中,該第一壓力控制部件流體連接該第一腔室及一工作流體源,在該閉合狀態中,該第一壓力控制部件流體隔離該第一腔室及該工作流體源;及 其中該第二壓力控制閥經組態以在一敞開狀態與一閉合狀態之間致動,在該敞開狀態中,該第二壓力控制部件自該第一腔室敞開一流體路徑以自該第一腔室排出工作流體,在該閉合狀態中,該第二壓力控制部件閉合該流體路徑。
  11. 如請求項10之脈衝抑制器,其中: 該空氣外殼包含一上外殼及一下外殼,該上外殼至少部分界定該第一腔室; 該升壓部件及該下外殼界定一第二腔室; 該第一壓力控制閥安裝於該上外殼中;及 該第二壓力控制閥安裝於該下外殼中。
  12. 如請求項11之脈衝抑制器,其中該第二壓力控制閥經組態以將該工作流體排出至該下腔室,且其中該下腔室流體連接至大氣以將該工作流體排出至大氣。
  13. 如請求項1之脈衝抑制器,其進一步包括: 一密封件圍繞該軸件安置,其中該密封件防止流體在該空氣外殼之一下腔室與至少部分藉由該壓力控制部件界定之一空氣腔室之間圍繞該軸件流動。
  14. 一種流體系統,其包括: 一抑制器外殼,其具有一流體入口、一流體出口及一程序流體腔室; 一空氣外殼,其安裝至該抑制器外殼; 一抑制器機構,其在該空氣外殼與該抑制器外殼之間延伸,該抑制器機構包括: 一升壓部件,其安置於該空氣外殼內且將該空氣外殼劃分為一第一腔室及一第二腔室; 一壓力控制部件,其緊固於該空氣外殼與該抑制器外殼之間,該壓力控制部件流體分離一空氣腔室及該程序流體腔室; 一軸件,其在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸且連接其,該軸件延伸穿過安置於該空氣腔室與該第二腔室之間的一壁; 一工作流體源,其連接至該空氣外殼且經組態以提供工作流體至該空氣外殼中之該第一腔室以加壓該第一腔室; 其中該工作流體經組態以經由該升壓部件及該軸件將該壓力控制部件偏置至該程序流體腔室中。
  15. 如請求項14之流體系統,其進一步包括: 一第一壓力控制閥,其安裝至該空氣外殼且至少部分延伸至該第一腔室中; 一第二壓力控制閥,其安裝至該空氣外殼且至少部分延伸至該第二腔室中; 其中該第一壓力控制閥可在一敞開狀態與一閉合狀態之間致動,在該敞開狀態中,該第一壓力控制閥流體連接該工作流體源及該第一腔室,在該閉合狀態中,該第一壓力控制閥流體隔離該工作流體源及該第一腔室;及 其中該第二壓力控制閥可在一敞開狀態與一閉合狀態之間致動,在該敞開狀態中,該第二壓力控制閥流體連接該第一腔室及該第二腔室,在該閉合狀態中,該第二壓力控制閥流體隔離該第一腔室及該第二腔室。
  16. 如請求項14之流體系統,其中該升壓部件包含一活塞且該壓力控制部件包含一隔膜。
  17. 如請求項14之流體系統,其中該升壓部件具有一第一有效面積且該壓力控制部件具有一第二有效面積,且其中該第一有效面積大於該第二有效面積。
  18. 一種方法,其包括: 使一第一壓力控制閥與一脈衝抑制器之一升壓部件之一第一側接觸,藉此使該第一壓力控制閥偏移至一第一敞開狀態; 在該第一壓力控制閥處於該第一敞開狀態中的情況下,透過該第一壓力控制閥使工作流體流動至一空氣外殼之一上腔室中,該工作流體增大該上腔室中之一裝填壓力; 使一第二壓力控制閥與該升壓部件之一第二側接觸,藉此使該第二壓力控制閥偏移至一第二敞開狀態; 在該第二壓力控制閥處於該第二敞開狀態中的情況下,透過該第二壓力控制閥使工作流體流出該上腔室,藉此減小該上腔室中之該裝填壓力; 其中該升壓部件藉由在該升壓部件與該壓力控制部件之間延伸之一軸件連接至該脈衝抑制器之一壓力控制部件;及 其中該壓力控制部件至少部分界定一流體腔室,程序流體流動通過該流體腔室,該壓力控制部件經組態以阻尼該程序流體中之振動。
  19. 如請求項18之方法,其中使工作流體流動至該上腔室中之該步驟包含使用一空氣壓縮機加壓空氣及透過該第一壓力控制閥使該壓縮空氣流動至該上腔室,其中該壓縮空氣係該工作流體。
  20. 如請求項18之方法,其中使該第一壓力控制閥與該升壓部件之該第一側接觸之該步驟包含: 使形成該第一壓力控制閥之一提動閥之一閥桿與形成該升壓部件之一活塞之一頂側接觸;及 使用該頂側將該閥桿向上推動以將該第一壓力控制閥偏移至該第一敞開狀態。
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Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2080695A (en) * 1934-12-10 1937-05-18 Cargile Clifton Pressure accumulator
US2320886A (en) 1941-05-24 1943-06-01 Kieley And Mueller Inc Reducing valve
US2546055A (en) 1944-09-02 1951-03-20 Charles U Ballard Compensator
US3028878A (en) 1957-09-12 1962-04-10 Acf Ind Inc Valve
GB943792A (en) * 1959-04-14 1963-12-04 Turner Mfg Co Ltd Improvements relating to fluid control valve assemblies
USRE25669E (en) 1960-05-16 1964-10-27 Auxiliary spring powered safety actua- tor for brakes of the fluid operated type
US3122169A (en) 1960-05-26 1964-02-25 Menasco Mfg Company Accumulator
FR1391050A (fr) 1964-01-17 1965-03-05 Rech Etudes Production Sarl Accumulateur hydropneumatique de sécurité, applicable notamment aux circuits hydrauliques des aérodynes
US3248879A (en) 1965-04-22 1966-05-03 Acf Ind Inc Constant pressure source for valves
DE1525904A1 (de) 1966-12-17 1970-02-05 Teves Gmbh Alfred Druckoelspeicher mit fliegendem Kolben
GB1198496A (en) * 1967-04-04 1970-07-15 Emil Plieger Kg Improvements in or relating to Remote Control Device for Fluid Pressure Operated Apparatus
JPS495847B1 (zh) 1968-06-01 1974-02-09
US3741692A (en) * 1970-12-17 1973-06-26 Rupp Co Warren Surge suppressor for fluid lines
US4068684A (en) 1975-08-11 1978-01-17 Greer Edward M Locking ring assembly for the liquid port of a pressure accumulator
US4195668A (en) 1979-01-18 1980-04-01 Hydril Company High capacity pulsation dampener or surge absorber
DE2910025A1 (de) 1979-03-14 1980-09-18 Wagner Gmbh J Druckspitzenkompensator fuer pulsierende fluessigkeitsstroeme
US4273158A (en) 1979-05-09 1981-06-16 Greer Hydraulics, Incorporated Pressure pulse dampening device
US4307753A (en) 1980-07-29 1981-12-29 Greer Hydraulics, Incorporated Wide frequency pulsation dampener device
US4818191A (en) * 1982-03-31 1989-04-04 Neyra Industries, Inc. Double-acting diaphragm pump system
US4544328A (en) * 1982-10-05 1985-10-01 The Coca-Cola Company Sold-out device for syrup pump
US4556087A (en) 1984-12-20 1985-12-03 Itt Corporation Pulsation damper
US4606376A (en) 1985-05-02 1986-08-19 Deere & Company Accumulator with integral high pressure reservoir and recharge valve
JP2652204B2 (ja) * 1988-07-13 1997-09-10 富士写真フイルム株式会社 ピストンシリンダ及び洗浄方法
US5171134A (en) 1990-12-20 1992-12-15 Alcoa Separations Technology, Inc. Pulse dampener and associated method
US5036879A (en) * 1991-01-11 1991-08-06 Ponci Leon W Pulsation dampener and flow check apparatus
US5129427A (en) 1991-04-17 1992-07-14 The Aro Corporation Pulsation damper for a pumped liquid system
US5337791A (en) 1992-10-23 1994-08-16 Graco Inc. Dynamic surge suppressor for fluid flow lines
US5771936A (en) 1994-07-25 1998-06-30 Nok Corporation Accumulator, process and apparatus for making the same
ES2117936B1 (es) * 1995-09-22 1999-05-16 Navarro Bonet Jose Manuel Bombeo por camara de embolos de volumen variable.
US5727931A (en) * 1996-04-19 1998-03-17 Nordson Corporation Pump for electrically conductive coating materials
US6203117B1 (en) 1997-10-20 2001-03-20 Kelsey-Hayes Corporation Compensator assembly in a hydraulic control unit for vehicular brake systems
JP2000112152A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体製造用分散液作成装置
CA2377413C (en) * 1999-04-22 2009-12-08 Nvb International A device comprising a combination of a chamber and a piston
GB9920213D0 (en) 1999-08-27 1999-10-27 Binks Ltd Pressure regulation apparatus
CN1094564C (zh) * 1999-09-18 2002-11-20 彭利 流体传动式往复液压泵
JP3205909B2 (ja) * 1999-10-25 2001-09-04 日本ピラー工業株式会社 脈動低減装置付きポンプ
JP3564362B2 (ja) * 2000-05-10 2004-09-08 日本ピラー工業株式会社 脈動減衰装置
US6478052B1 (en) 2001-07-25 2002-11-12 Jeff Alan Conley Pulsation damping assembly and method
JP3568930B2 (ja) * 2001-12-04 2004-09-22 Smc株式会社 流量制御装置
CN2895829Y (zh) * 2006-04-21 2007-05-02 陈波 水刀用增压器
US7661442B2 (en) 2007-06-14 2010-02-16 Limo-Reid, Inc. Compact hydraulic accumulator
ES2363883T3 (es) 2008-01-31 2011-08-18 J. Wagner Ag Dispositivo de transporte, en particular bomba de émbolo de doble diafragma.
CN202144813U (zh) * 2011-05-08 2012-02-15 龙工(上海)液压有限公司 带缓冲装置的挖掘机液压缸
JP6208139B2 (ja) 2011-10-10 2017-10-04 ロブソン, アンガス ピーターROBSON, Angus Peter アキュムレータ
CN102954144B (zh) * 2012-12-05 2014-08-06 魏伯卿 弹射器用活塞式变径弹簧减速装置
US9650856B2 (en) * 2013-11-12 2017-05-16 Cameron International Corporation Assembly and system including a surge relief valve
DE102014212021A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Putzmeister Solid Pumps Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Dämpfen von Druckschwankungen in der Förderleitung einer Dickstoffpumpe
US9829140B2 (en) 2015-01-08 2017-11-28 Idex Health & Science Llc Pulse dampener with automatic pressure-compensation
GB201601194D0 (en) * 2016-01-22 2016-03-09 Carlisle Fluid Tech Inc Active surge chamber

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