Поршневой насос с регулировкой давления, имеющий магнитный привод



Поршневой насос с регулировкой давления, имеющий магнитный привод
Поршневой насос с регулировкой давления, имеющий магнитный привод
Поршневой насос с регулировкой давления, имеющий магнитный привод

 


Владельцы патента RU 2553887:

ТОМАС МАГНЕТЕ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в поршневых насосах, имеющих магнитный привод. Насос имеет первое пространство (25; 125) рабочего объема и второе пространство (26; 126) рабочего объема, которые отделены друг от друга поршнем (7). Эти два пространства (25, 26; 125, 126) рабочего объема соединены друг с другом каналом (28) для текучей среды. Перепускной клапан (9; 109), который предпочтительно пропускает поток из первого пространства (25; 125) рабочего объема во второе пространство (26; 126) рабочего объема, расположен в канале (28). Еще один обратный клапан (14; 130) расположен в области перехода между впускным каналом (13) и первым пространством (25) рабочего объема или в области перехода между вторым пространством (26; 126) рабочего объема и выпускным каналом (19). Якорь (6) магнитного привода жестко соединен с поршнем (7). Преднапряжение возвращающего средства (8; 22) соответствует выбранному установочному значению давления в выпускном канале (19) и его можно установить путем смещения статического установочного места пружинного средства (23; 29). 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к поршневому насосу, который приводится в действие магнитами, и к способу изготовления и эксплуатации этого поршневого насоса.

Поршневые насосы, которые приводятся в действие магнитами, известны, например, из документов DE 4328621 C2, DE 10227659 B4, DE 102006019584 B4 или DE 102008010073 B4. Эти насосы используются, как правило, в качестве дозирующих или подающих насосов и служат для подачи пропорционального транспортирующего потока, зависящего от частоты электропривода.

Кроме того, устройства, которые называются дозирующим насосом или насосами с линейным приводом, известны, например, из документов на право собственности DE 4035835 A1, DE 102008013441 B4 или DE 29821022 U1.

В документе DE 3504789 A1 описан поршневой насос, имеющий электромагнитный привод, у которого якорь с поршнем, который соединен с ним и выполнен в форме штока поршня, отходит от выпускного канала за счет возбуждения катушки, возвратной пружины, которая опирается на якорь, и пружинного упора, на который действует сила во время отхода от выпускного канала. Когда возбуждение с катушки снято, возвратная пружина перемещает привод, который состоит из якоря и штока поршня, к упору выпускного канала, который служит регулируемым концевым упором для привода в корпусе насоса. Насос имеет первое пространство рабочего объема на стороне всасывания, которое называется пространством всасывания, и второе пространство рабочего объема, которое называется якорным пространством, эти пространства рабочего объема соединены одно с другим каналом для прохода текучей среды, в котором предусмотрен обратный клапан и радиальные отверстия, чтобы поток предпочтительно мог проходить из первого во второе пространство рабочего объема. Еще один обратный клапан расположен в области перехода между входным каналом и первым пространством рабочего объема. Здесь возвратная пружина имеет преднапряжение, которого достаточно для перемещения привода к выпускному каналу после снятия возбуждения и выталкивания всего объема из второго пространства рабочего объема. Помимо этого, активная сила возвратной пружины далее усиливается за счет того, что торцевая поверхность поршня на стороне впускного канала, которая обращена к первому пространству рабочего объема, испытывает нагрузку текучей среды и, поэтому, вытесняется в направлении выпускного канала. Хотя преднапряжение возвратной пружины также можно увеличить путем установки положения упора выпускного канала, ее усилие уже намного выше, чем сила противодействия, которая является результатом уставки давления и поперечного сечения выпускного канала, с тем результатом, что в этом случае невозможна адаптация к уставке давления в выпускном канале.

Цель настоящего изобретения заключается, однако, в создании не задаваемого потока подачи, а скорее задаваемого давления в выпускном канале насоса и к автоматической адаптации потока подачи в зависимости от требований подсоединенного потребителя. Поскольку давление во входном канале известно и является приблизительно постоянным, также целесообразно создание задаваемой разности давлений между выпускным каналом и впускным каналом.

Насосы с автоматической регулировкой давления известны для специалиста в области гидравлики как ротационные насосы, точнее как насосы переменного объема с клапаном, например "Bosch Rexroth A10VOxDR/5", или как насосы переменного объема, эффективный рабочий объем которых можно изменять регулируемым давлением, например "Bosch Rexroth PV7-2X/…". Ротационные насосы широко распространены, но они чрезмерно большие и дорогостоящие для такого применения.

Регулировка давления также достигается путем объединения известного дозирующего насоса с редукционным клапаном, который установлен в линии между насосом и потребителем, но это приводит к увеличению площади для такой конструкции, риску возникновения колебаний и возможно значительному температурному влиянию на регулировку давления.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить поршневой насос, имеющий магнитный привод, и способ его изготовления и эксплуатации, который позволяет осуществлять выгодную и надежную автоматическую регулировку давления при небольших размерах конструкции.

Эта цель достигнута поршневым насосом и способом, имеющими признаки, которые указаны в независимых пунктах формулы изобретения.

Согласно настоящему изобретению, поршневой насос, который приводится в действие магнитом и имеет упомянутые средства, выполнен таким образом, что он подает только поток жидкости, который необходим для поддержания требуемого давления. Для этого использован тот факт, что созданное давление противодействует перемещению подающего поршня и, если превышено предельное значение, которое определено балансом сил на поршне, останавливает движение поршня. В результате, поршень совершает только часть хода; величина этой части хода прямо зависит от созданного давления и косвенно от требований потребителя к текучей среде.

Для того, чтобы использовать равновесие сил на поршне для регулировки давления, нельзя, однако, использовать силу магнита на стадии подачи, поскольку магнитная сила подвержена большим колебаниям из-за напряжения питания и температуры катушки. Вместо этого используется сила возвратной пружины как для подачи, так и для калибровки силы. Ход поршня после подачи напряжения на магнит используется просто для перекачки текучей среды из первого пространства рабочего объема во второе пространство рабочего объема и для создания напряжения на возвратной пружине. На силу возвратной пружины не влияют указанные переменные возмущения напряжения электропитания и температуры, но она скорее существенно зависит от преднапряжения возвратной пружины и от хода поршня. Влияние хода можно поддерживать на небольшом уровне путем выбора пружины малой жесткости, и давление, регулируемое насосом, можно устанавливать, изменяя преднапряжение пружины.

Если преднапряжение возвратной пружины можно регулировать только через неприемлемые размеры или риски для ее работы, то можно использовать еще одну пружину, действующую на поршень, преднапряжение которой можно установить гораздо легче. Для изобретения несущественно, будет ли упомянутая еще одна пружина, так называемая коррекционная пружина, действовать на поршень в том же направлении, что и возвратная пружина, или будет противодействовать возвратной пружине, если только действия обеих пружин будут зависеть от хода поршня и если в случае противодействия сила возвратной пружины будет больше силы коррекционной пружины.

Возвратная пружина или пружинная группа, в которую входят возвратная пружина и коррекционная пружина, создают в результате их жесткости небольшое влияние хода на давление в выпускном канале, причем это влияние однако можно измерить и возможно использовать. Прежде всего при этом часть хода в конце стадии подачи оказывает влияние на давление за усредненное время.

Описанная регулировка давления может быть реализована посредством разных известных конструкций поршневых насосов, если только подача текучей среды происходит на стадии возврата рабочего цикла, т.е., когда на магнит не подается электропитание. Поршневой насос будет, как правило, оснащен двумя клапанами; ими могут быть впускной клапан и перепускной клапан между пространствами рабочего объема, или перепускной клапан и выпускной клапан.

В первой конструкции поршневой насос включает впускной клапан и перепускной клапан, и поршень установлен в конусе скользящим и динамически уплотняющим образом. Поскольку возвратная пружина имеет опору в конусе, в этом случае предпочтительно не устанавливать преднапряжение возвратной пружины, а скорее установить преднапряжение дополнительной коррекционной пружины посредством смещаемой втулки. Втулка должна быть закреплена после смещения; это можно осуществить путем достаточно плотной посадки или путем сварки, пайки, клеевого соединения или зачеканивания.

Во второй конструкции поршневой насос включает перепускной клапан и выпускной клапан, и поршень установлен в ярме скользящим и уплотняющим образом. Поскольку конус в данном случае не имеет скользящей опоры для поршня, можно без риска устанавливать преднапряжение возвратной пружины посредством смещаемой пружинящей опоры. В этом случае стопорная втулка в пружинящей опоре, которая представляет собой упор на впускной стороне для поршня, должна быть установлена впоследствии по ее точному размеру, без дальнейшего смещения пружинящей опоры. Как пружинящая опора, так и стопорная втулка должны быть закреплены после операции установки, чтобы они не смещались дальше во время эксплуатации насоса. Для этого можно использовать достаточно плотную посадку или сварку, пайку, клеевое соединение или зачеканивание.

Пружинящая опора уплотняет насос на стороне выхода, и поэтому требуется полностью непроницаемое уплотнение к конусу; для этой цели можно использовать способы сварки, пайки и клеевого соединения или можно установить эластомерное уплотнение.

В обеих конструкциях установка возвратной пружины также может быть осуществлена путем установки возвратной пружины на одной или обеих сторонах с регулировочными прокладками, которые выбирают в зависимости от требований и затем устанавливают после подходящей проверки в эксплуатации насоса или этого узла. Однако это решение считается менее предпочтительным, поскольку упомянутая проверка в эксплуатации не может быть объединена с окончательным испытанием насоса после изготовления.

Также можно установить втулку, чтобы установить преднапряжение коррекционной пружины или пружинящей опоры не смещением, а скорее снабдить упомянутые компоненты и компоненты, которые закрывают их, резьбой и выполнить установку, поворачивая втулку или пружинящую опору. В этом случае крепление в требуемом положении будет осуществлено известным образом путем фиксации с помощью еще одного компонента, который снабжен резьбой, или путем клеевого соединения. Этот порядок действий также считается менее предпочтительным, поскольку он связан с увеличением издержек и поскольку уплотнение пружинящей опоры, которая ввинчивается, во-первых, необходимо и, во-вторых, усложнено.

В некоторых областях применения упомянутого насоса требуется, чтобы после отключения насоса текучая среда медленно протекала обратно в резервуар-хранилище, который соединен с впускной стороной. Тогда для этого предусматривают намеренную утечку в двух клапанах, которая настолько большая, чтобы после отключения насоса имел место достаточный поток, но при этом настолько малая, чтобы она не ухудшала функцию подачи при нормальной эксплуатации. Зазор в динамическом уплотнении между поршнем и опорой поршня также рассчитан на такую же утечку.

В других областях применения требуется, чтобы после отключения насоса поддерживалось определенное остаточное давление, но чтобы оно не было превышено в результате температурного расширения текучей среды. Для этого поршень насоса на выпускной стороне снабжен уплотнительным стопорным кольцом, активная уплотнительная поверхность которого во взаимодействии с силой возвратной пружины дает требуемое остаточное давление.

Во многих областях применения давление в выпускном канале насоса должно быть максимально возможно одинаковым и, дополнительно, не должно быть превышено или должно быть превышено лишь на небольшую величину, когда текучая среда замерзает после отключения насоса. Для этого от второго пространства рабочего объема отделен компенсационный объем, который изменяется под давлением и который объединен с корпусом насоса в одном предпочтительном варианте осуществления и, поэтому, требует только небольшого дополнительного установочного пространства. Этот переменный компенсационный объем ограничен трубчатой упругой диафрагмой; замкнутый объем газа расположен на той стороне диафрагмы, которая противоположна стороне рабочей текучей среды. Гидравлические демпферы известны как таковые, но не во взаимодействии с поршневыми насосами с регулировкой давления, которые описаны в настоящем документе.

Поршневой насос согласно настоящему изобретению отличается очень небольшими габаритами и низкими расходами на изготовление по сравнению с известными насосами с подобными функциями. За счет его запаса прочности его также можно использовать в неблагоприятных окружающих условиях в широком диапазоне температур. Он подходит, в частности, для производственного применения в автомобильной технике, например, для систем впрыска добавок или топлива в секцию отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Жидкости, которые замерзают в диапазоне окружающих условий, которые определены для применения, также могут транспортироваться этим насосом после размораживания.

Другие преимущества, варианты осуществления, свойства, признаки и функции изобретения будут указаны в нижеприведенном описании предпочтительных примеров вариантов осуществления и в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже изобретение будет объяснено более подробно на предпочтительных примерах вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На Фиг.1 показан первый предпочтительный пример варианта осуществления поршневого насоса согласно изобретению в отключенном состоянии с впускным клапаном, без выпускного клапана и с коррекционной пружиной.

На Фиг.2 показан второй предпочтительный пример варианта осуществления поршневого насоса согласно изобретению без впускного клапана, с выпускным клапаном, без коррекционной пружины, с регулируемой пружинящей опорой для возвратной пружины.

На Фиг.3 показан третий предпочтительный пример варианта осуществления поршневого насоса согласно изобретению со средством защиты от обратного потока.

На Фиг.1 показан первый пример поршневого насоса 1, который приводится в действие магнитом, который включает корпус 2 магнита, катушку 3, ярмо 4, конус 5 и якорь 6. Первичный воздушный зазор, в котором создается осевая магнитная сила, расположен между якорем 6 и конусом 5. Вторичный воздушный зазор между ярмом 4 и якорем 6 служит для создания только пренебрежимо малой осевой магнитной силы; этот вторичный воздушный зазор используется только для направления магнитного потока.

Якорь 6 соединен с поршнем 7 насоса 1, и оба они прижаты к исходному положению возвратной пружиной 8. Поршень 7 и якорь 6 дополнительно нагружены зависящей от хода силой, развиваемой коррекционным средством, которое выполнено как коррекционная пружина 22.

На магнит циклически подается рабочее напряжение электрическим приводным средством (не показано); рабочий цикл насоса 1 осуществляется путем включения и отключения упомянутого рабочего напряжения.

Поршень 7 установлен в канале конуса 5; поршень 7 и конус 5 формируют скользящую опору 20 с цилиндрическими поверхностями, которые скользят одна по другой, причем скользящая опора 20 имеет настолько плотную конструкцию, что она одновременно выполняет функцию динамического уплотнения, имеющего зазор 21.

Внутренняя часть насоса 1 разделена на два пространства рабочего объема упомянутым динамическим уплотнением 20: первое пространство 25 рабочего объема соединено через впускной клапан 14 с впускным каналом 13 насоса 1; когда поршень 7 расположен в положении покоя без магнитной силы и давления, второе пространство рабочего объема 26 соединено с выпускным каналом 19 насоса 1.

Эти два пространства 25, 26 рабочего объема соединены друг с другом каналом 28, который может проходить, например, внутри поршня 7 и который включает перепускной клапан 9, который предпочтительно пропуска поток текучей среды из первого пространства 25 рабочего объема во второе пространство 26 рабочего объема.

Перепускной клапан 9 предпочтительно выполнен как шаровой обратный клапан, включающий шарик 10, клапанную пружину 12 и посадочное место 11 для уплотнения в поршне 7. Здесь посадочное место 11 для уплотнения снабжено канавкой или подъемом, размеры которого пропускают только определенный поток утечки.

Впускной клапан 14 выполнен как конический обратный клапан; он включает клапанный конус 15, клапанную пружину 16 и посадочное место 17 для уплотнения в конусе 5.

В положении покоя без магнитной силы и давления поршень 7 опирается через стопорное кольцо 24 на заднюю стенку ярма 4. В этом варианте осуществления упорное кольцо перфорировано, чтобы канал 28 был всегда соединен с выпускным каналом 19.

Выпускной канал 19 выполнен неразъемно на ярме 4 и включает коррекционную пружину 22, которая зажата между установочной втулкой 23 и стопорным кольцом 24.

Клапанный конус 15 впускного клапана имеет отверстие (не показано детально на Фиг.1), которое проходит в клапанный конус 15, имеет небольшой диаметр и показано на Фиг.3 как отверстие 18, с тем результатом, что достигается определенная утечка, которая вызывает ограниченный переток текучей среды к впускному каналу 13.

В заключение, динамическое уплотнение 20 между поршнем 7 и установочным местом в конусе 5 также имеет утечку, которая зависит от высоты зазора в опоре. Упомянутую высоту зазора устанавливают в соответствии с требованием к утечке при конкретном применении.

На Фиг.1 также показано, что в поршневом насосе 1 также установлен гидравлический демпфер. Для этого диафрагма 27 разделяет второе пространство 26 рабочего объема; та сторона диафрагмы 27, которая удалена от текучей среды, испытывает нагрузку газа, который содержится в замкнутом пространстве.

Работа насоса 1 с Фиг.1 может быть лучше всего описана с использованием временной последовательности: в состоянии покоя, которое характеризуется очень низким давлением в выпускном канале 19 насоса 1 и невозбужденным состоянием магнитной катушки 3, возвратная пружина 8 прижимает поршень 7 к упору на стороне выпускного канала в ярме 4. При подаче возбуждения на магнитную катушку 3 магнитная сила создается в первичном воздушном зазоре между якорем 6 и конусом 5, причем эта магнитная сила больше суммы пружинных сил возвратной пружины 8 и коррекционной пружины 22. В результате этого якорь 6 и поршень 7, который соединен с ним, движутся к стороне всасывания насоса. Первое пространство 25 рабочего объема уменьшается в размере, и давление в нем возрастает и становится больше давления во впускном канале 13. Вследствие этого впускной клапан 14 закрывается и перепускной клапан 9 открывается. Текучая среда из первого пространства 25 рабочего объема перетекает во второе пространство 26 рабочего объема. Во время этого хода подачи в выпускной канал 19 еще не происходит. Возвратная пружина 8 сжимается, и коррекционная пружина 22 освобождается.

Когда поршень 7 достигает упора на стороне впускного канала в конусе 5 или когда ток катушки отключен заранее, переднее движение якоря 6 прекращается. Как только магнитная сила станет меньше суммы сил возвратной пружины 8 и коррекционной пружины 22, направление движения якоря 6 и поршня 7, который имеет форму штока поршня, изменится на противоположное. Объем второго пространства 26 рабочего объема уменьшается, и объем первого пространства 25 рабочего объема увеличивается. Давление в первом пространстве 25 рабочего объема падает, и, в результате этого, впускной клапан 14 открывается, и текучая жидкость проходит из впускного канала 13 в первое пространство 25 рабочего объема.

Давление во втором пространстве 26 рабочего объема немного повышается, и, в результате этого, перепускной клапан 9 закрывается. С этого момента текучая среда выталкивается из второго пространства 26 рабочего объема в выпускной канал 19.

Поскольку только сравнительно небольшое количество текучей среды отбирается потребителем на стороне выпускного канала, давление в выпускном канале 19 повышается до предельного значения, которое определено силами пружин 8 и 22 и активной областью поршня 7. После достижения этого предельного значения давления движение поршня 7 прекращается, поскольку больше не существует чрезмерной силы в направлении движения. Если в этой ситуации потребитель отберет еще какое-то количество текучей среды, то пружины 8 и 22 соответственно продолжат действовать на поршень 7, и в ходе этого процесса давление изменится только ненамного. Насос 1 остается в этом состоянии до выдачи следующего электрического сигнала приведения в действие на магнит.

Следующий цикл насоса начинается с этого следующего сигнала приведения в действие, как сказано выше, но с последнего достигнутого положения поршня. При включении магнита якорь 6 и поршень 7 перемещаются до упора на стороне впускного канала, и при отключении магнита они перемещаются во время работы только до положения, в котором силы пружин и сила давления находятся в равновесии. Это приводит к работе на части хода, при которой ход и, поэтому, подача насоса зависят от требования потребителя, который подсоединен после насоса, и давление в выпускном канале изменяется только на небольшую величину, на которую, однако, может влиять частота импульсов приведения в действие.

Альтернативный пример варианта осуществления поршневого насоса 101 показан на Фиг.2. Обозначения соответствуют Фиг.1, или же обозначения увеличены на 100 и обозначают те же или сравнимые детали конструкции, которые более не показаны отдельно.

В варианте осуществления на Фиг.2, во впускном канале 13 нет впускного клапана, и, в отличие, выпускной клапан 130 предусмотрен в выпускном канале 19, где выпускной клапан 130 обеспечивает работу насоса во взаимодействии с поршнем 7 и перепускным клапаном 109. Выпускной клапан 130 включает шарик 131, посадочное место 132 для уплотнения и пружину 135. Выпускной клапан 130 согласно Фиг.2 имеет посадочное место 132 для уплотнения, которое снабжено подходящей канавкой или подходящим возвышением, чтобы сделать возможной утечку.

Коррекционная пружина 22 не предусмотрена в варианте осуществления согласно Фиг.2; вместо нее предусмотрена регулируемая пружинящая опора 129, которая позволяет регулировать силу преднапряжение возвратной пружины 8. Регулируемая пружинящая опора 129 и впускной канал 13 выполнены как один компонент, который может быть зафиксирован в конусе 5. Стопорная втулка 136, которая ограничивает ход якоря 6, расположена во впускном канале 13.

В отличие от Фиг.1, поршень 7 в варианте осуществления согласно Фиг.2 установлен в соответствующем канале, высверленном в ярме 4, с тем результатом, что наружная окружность поршня 7 и высверленный канал в ярме 4 совместно сформировали скользящую опору 120 со скользящим уплотнением 121.

В заключение, динамическое уплотнение 120 между поршнем 7 и установочным местом в ярме 4 также имеет утечку, которая зависит от высоты зазора в опоре 120. Эта высота зазора приспособлена к требованию к утечке в конкретном применении.

Вариант насоса 101 с выпускным клапаном 130 и без коррекционной пружины 22 согласно Фиг.2 работает несколько по-другому: в состоянии покоя, которое характеризуется очень низким давлением в выпускном канале 19 насоса 101 и отключенным состоянием катушки 3 магнита, возвратная пружина 8 прижимает поршень 7 к упору 36 в ярме 4 на стороне выпускного канала. Когда катушка 3 магнита будет включена, магнитная сила создается в первичном воздушном зазоре между якорем 6 и конусом 5, причем эта магнитная сила больше чем сила возвратной пружины 8. В результате этого якорь 6 и поршень 7, который соединен с ним, перемещаются на сторону всасывания насоса 101. Объем второго пространства 126 рабочего объема увеличивается, и давление в нем падает ниже давления в выпускном канале 19. Вследствие этого выпускной клапан 130 закрывается, и перепускной клапан 109 открывается. Текучая среда из первого пространства 125 рабочего объема перетекает во второе пространство 126 рабочего объема. Во время этого хода подачи в выпускной канал 19 еще не происходит. Возвратная пружина 8 напряжена.

Когда поршень 7 достигнет упора на стопорной втулке 136 на стороне впускного канала, или когда ток катушки будет отключен заранее, движение якоря 6 вперед прекращается. Как только магнитная сила станет меньше силы возвратной пружины 8, направление движения якоря 6 изменится на противоположное. Объем второго пространства 126 рабочего объема уменьшается, и объем первого пространства 125 рабочего объема увеличивается. Давление в первом пространстве 125 рабочего объема падает, и в результате этого текучая среда перетекает из впускного канала 13 в первое пространство 125 рабочего объема. Давление во втором пространстве 126 рабочего объема немного увеличивается, и в результате этого перепускной клапан 109 закрывается и выпускной клапан 130 открывается. С этого момента текучая среда выталкивается из второго пространства 126 рабочего объема в выпускной канал 19. Поскольку потребитель отбирает сравнительно небольшое количество текучей среды на стороне выпускного канала, давление в выпускном канале 19 возрастает до предельного значения, которое определено силой возвратной пружины 8 и активной областью поршня 7. После достижения упомянутого предельного значения давления движение поршня 7 прекращается, поскольку больше нет чрезмерной силы в направлении движения. Если в этой ситуации потребитель будет отбирать больше текучей среды, пружина 8 продолжит действовать на поршень 7 соответствующим образом, и в ходе этого процесса давление изменится лишь ненамного. Насос останется в этой ситуации до подачи на магнит нового электрического сигнала приведения в действие.

Новый цикл насоса начинается с этим следующим сигналом приведения в действие, как сказано выше, но с положения, которое достиг поршень в последний цикл. Когда магнит будет включен, якорь 6 и поршень 7 перемещаются до упора на стороне впускного канала, и когда магнит будет отключен, они перемещаются во время работы только до положения, в котором силы пружин и сила давления находятся в равновесии. Это приводит к работе на части хода, при которой ход и, поэтому, подача насоса зависят от требования потребителя, который подсоединен после насоса, и давление в выпускном канале изменяется только на небольшую величину, на которую, однако, может влиять частота импульсов приведения в действие.

На Фиг.3 показан вариант осуществления поршневого насоса 201, который только немного модифицирован по сравнению с поршневым насосом 1 с Фиг.1, причем обозначения соответствуют Фиг.1, или же обозначения увеличены на 200 и обозначают те же или сравнимые детали конструкции, которые более не показаны отдельно.

Поршневой насос 201 имеет стопорное кольцо 224, которое не дает потоку текучей среды проходить в выпускной канал 19 в результате герметизации пространства 26 рабочего объема по отношению к выпускному каналу 19 после отключения насоса 201 и поддерживает минимальное давление в линии, которая подсоединена к выпускному каналу 19, причем это минимальное давление является результатом действия силы возвратной пружины 8 и активной герметизирующей области стопорного кольца 224. В этом варианте осуществления канал 28 соединен с вторым пространством 26 рабочего объема отверстием 233.

Отверстие 18 для утечки, которое проходит в клапанный элемент 215 в осевом направлении, показано пунктирными линиями в клапанном элементе 215, который имеет клапанный конус 15.

Способ установки давления тогда происходит следующим образом: каждый из вышеупомянутых насосов 1, 101, 201 собран известным образом и помещен на испытательный стенд. Впускной канал 13 соединен с питающим резервуаром, и выпускной канал 19 соединен с резервуаром давления.

Затем насос 101 включают циклически, и давление в резервуаре давления возрастает. Это давление сравнивают с уставкой, и поправочное значение для установки преднапряжения возвратной пружины 8 вычисляют по отклонению этого давления от уставки. Согласно упомянутому поправочному значению смещают пружинящую опору 129 возвратной пружины 8. Пружинящую опору 129 устанавливают с натягом в конусе 5 магнита, т.е., она может быть смещена большим усилием, но остается в ее положении во время эксплуатации насоса 101. Если этого требует конструкция посадки с натягом, пружинящую опору 129 закрепляют после операции установки. После установки и крепления пружинящей опоры 129 стопорную втулку 136 устанавливают до ее правильного размера без дальнейшего смещения пружинящей опоры 129. Втулку 136 также закрепляют, если это необходимо.

В качестве альтернативы, насос 1, 201 имеет дополнительную коррекционную пружину 22 с тем результатом, что преднапряжение возвратной пружины 8 не нужно регулировать. В этом случае вместо пружинящей опоры возвратной пружины 8 смещают установочную втулку 23, которая является пружинящей опорой коррекционной пружины 22. Упомянутую установочную втулку 23 также устанавливают с натягом, в этом случае в части выпускного канала 19. Если это необходимо из-за конструкции, установочную втулку 23 закрепляют после операции установки.

Поскольку вышеописанную установку давления выполняют сразу же после изготовления, давление может немного измениться во время эксплуатации из-за частоты включения/отключения и соответствующего изменения части хода, совершаемой за усредненное время, так как жесткость возвратной пружины и, возможно, коррекционной пружины вводит небольшую зависимость силы от хода.

1. Поршневой насос (1), имеющий магнитный привод и имеющий первое пространство (25; 125) рабочего объема и второе пространство (26; 126) рабочего объема, которые отделены друг от друга поршнем (7),
причем эти два пространства (25, 26; 125, 126) рабочего объема соединены друг с другом каналом (28) для текучей среды,
причем перепускной клапан (9; 109), который предпочтительно пропускает поток из первого пространства (25; 125) рабочего объема во второе пространство (26; 126) рабочего объема, расположен в канале (28),
причем еще один обратный клапан (14; 130) расположен в области перехода между впускным каналом (13) и первым пространством (25) рабочего объема или в области перехода между вторым пространством (26; 126) рабочего объема и выпускным каналом (19),
причем якорь (6) магнитного привода жестко соединен с поршнем (7),
причем поршень (7) установлен с возможностью смещения по оси в скользящей опоре (20; 120), и эта скользящая опора (20; 120) имеет такие размеры, чтобы одновременно выполнять функцию динамического уплотнения, которое отделяет первое пространство (25; 125) рабочего объема и второе пространство (26; 126) рабочего объема одно от другого, и
причем возвращающее средство (8; 22) расположено так и имеет такие размеры, чтобы направлять якорь (6) в направлении его исходного положения после отключения магнитного привода,
отличающийся тем,
что преднапряжение возвращающего средства (8; 22) соответствует выбранному установочному значению давления в выпускном канале (19) и что преднапряжение возвращающего средства (8; 22) можно установить путем смещения статического установочного места пружинного средства (23; 29).

2. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что возвращающее средство включает пружину (8), которая своим преднапряжением смещает якорь (6) в его исходное положение.

3. Поршневой насос по п.2, отличающийся тем, что силу возвращающей пружины (8) можно установить путем смещения пружинящей опоры (129), которая расположена с возможностью смещения в конусе (5) магнитного привода.

4. Поршневой насос по п.3, отличающийся тем, что пружинящая опора (29) установлена в конусе (5) с натягом, позволяющим смещать ее с большим усилием, но имеет такие размеры или средства крепления, что это положение сохраняется во время эксплуатации насоса.

5. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что возвращающее средство включает группу пружин, причем группа пружин включает пружину (8) и коррекционную пружину (22), которая своим преднапряжением возвращает якорь (6) в его исходное положение.

6. Поршневой насос по п.5, отличающийся тем, что силу коррекционной пружины (22) можно установить путем смещения установочной втулки (23), которая служит в качестве пружинящей опоры и расположена с возможностью смещения в выпускном канале (19).

7. Поршневой насос по п.6, отличающийся тем, что установочную втулку (23) устанавливают в выпускном канале (19) с натягом, который позволяет смещать ее большим усилием, но она имеет такие размеры или средства крепления, что это положение сохраняется во время эксплуатации насоса.

8. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что перепускной клапан (9; 109) в канале (28) имеет небольшую определенную утечку на посадочном месте (11) для уплотнения перепускного клапана (9; 109), снабженном канавкой или возвышением.

9. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что впускной клапан (14) имеет небольшую определенную утечку на клапанном конусе (15) впускного клапана (14), включающем отверстие (18) для утечки.

10. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что выпускной клапан (130) между вторым пространством (126) рабочего объема и выпускным каналом (19) имеет небольшую определенную утечку на посадочном месте (32) для уплотнения выпускного клапана (130), снабженном канавкой или возвышением.

11. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что скользящая опора (20; 120) и перепускной клапан (9; 109) соединены параллельно друг другу.

12. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что размер уплотняющего зазора (21; 121) скользящей опоры (20; 120) между поршнем (7) и скользящей опорой (20; 120) соответствует размеру отверстия (18) для утечки.

13. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что поршень (7) снабжен стопорным кольцом (24), которое изготовлено из материала большой упругости и в положении покоя поршня, которое возникает при отключении магнита и характеризуется очень низким давлением в выпускной линии, герметизирует второе пространство (26; 126) рабочего объема по отношению к выпускному каналу, причем упомянутое стопорное кольцо перфорировано с тем результатом, что канал (28) всегда остается соединенным с выпускным каналом (19).

14. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что поршень (7) снабжен стопорным кольцом (224), которое изготовлено из материала высокой упругости и в положении покоя поршня, которое возникает при отключении магнита и характеризуется очень низким давлением в выпускной линии, герметизирует второе пространство (26; 126) рабочего объема по отношению к выпускному каналу (19), причем поршень (7) имеет отверстие (33) с тем результатом, что канал (28) всегда остается соединенным с вторым пространством (26) рабочего объема.

15. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что часть второго пространства (26; 126) рабочего объема отделена упругой диафрагмой (27), причем отделенное пространство (34) на той стороне диафрагмы (27), которая отдалена от рабочей текучей среды, наполнена газом и образует демпфер вместе с диафрагмой (27).

16. Поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что статическое установочное место (23; 29) для пружинного средства расположено так, чтобы находиться напротив якоря (6), и что возвращающее средство (8; 22), которое необходимо установить, расположено между установочным местом (23; 29) для пружинного средства и якорем (6).

17. Способ изготовления поршневого насоса по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что при проверке работы насоса (1; 101; 201) давление измеряют в выпускной линии, которая соединена с выпускным каналом (19) насоса (1; 101; 201), это давление сравнивают с выбранным установочным значением и в случае отклонения упор (23; 129) возвращающего средства (8; 22) смещают требуемым образом.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что, если конструкция посадки с натягом, которая крепит упор (23; 129), этого требует, упор (23; 129) закрепляют в его положении.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что после закрепления упора (23; 129) упорную втулку (36) сжимают до ее требуемого размера и при необходимости закрепляют.

20. Способ по одному из пп. 17-19, отличающийся тем, что упор выбирают из группы, включающей установочную втулку (23) для коррекционной пружины (22) возвращающего средства (8, 22) и пружинящую опору (29), служащую опорой для возвращающей пружины (8).

21. Способ эксплуатации поршневого насоса по одному из пп. 1-16, отличающийся тем, что устанавливают частоту электрического включения магнитного привода, используя предварительно измеренное функциональное отношение между средним давлением в выпускном канале (19) и упомянутой частотой при известном расходе текучей среды, таким образом, чтобы при этом давление было точно установлено на значение уставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и касается клапанной гидроаппаратуры, в частности ограничителя расхода и давления в гидросистемах рулевого управления автомобилей и других транспортных средств.

Изобретение относится к области совершенствования поршневых компрессорных установок тягового подвижного состава. .

Изобретение относится к насосным гидроприводам с объемным регулированием скорости, нашедшим самое широкое распространение во многих отраслях машиностроения в качестве исполнительного механизма, в системах управления автоматических линий, грузопдъемных машин, судов, летательных аппаратов и др.

Изобретение относится к гидроприводам, в частности, к регуляторам рабочего объема аксиально-поршневых гидромашин, и может использоваться в гидроприводе машин. .

Изобретение относится к гидроприводам, в частности к механизмам регулирования рабочего объема аксиально-поршневых гидромашин. .

Изобретение относится к гидроприводам и может быть использовано в механизмах регулирования рабочего объема двухпоточной аксиально-поршневой гидромашины с независимыми качающими узлами.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к погружным установкам для добычи нефти из малодебитных скважин. Установка содержит линейный электродвигатель и насос с возвратно-поступательным действием рабочего органа (плунжера, поршня), связанного с подвижной частью электродвигателя (бегуном).

Насос // 2527928
Изобретение касается насоса для нагнетания текучей среды. Насос включает в себя впуск, выпуск и камеру нагнетания.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к установкам с насосами объемного действия, приводимыми в действие погружными линейными электродвигателями.

Изобретение относится к средствам для откачки текучей среды преимущественно из нефтяных малодебитных скважин. Поршень электронасоса совмещен с бегуном 3, имеющим герметичную поперечную перегородку 6, расположенную во внутренней цилиндрической полости бегуна 3.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в насосных установках для поднятия жидкостей с больших глубин объемными насосами, приводимыми в действие электродвигателями.

(57) Изобретение относится к глубинным гидравлическим насосам, а именно к электромагнитным насосам. В нижнем торце корпуса 1 имеется клапанный узел 4 с запорными шарами 5 и установлен амортизатор 7.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым насосам с электромагнитным приводом, предназначенным преимущественно для перекачивания жидкого топлива для отопительных приборов.

Изобретение относится к гидравлическим насосам, в частности к электромагнитным насосам возвратно-поступательного действия, и может быть использовано для перекачки и создания высокого давления текучих сред.

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано для обеспечения жидким топливом. .

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении коэффициента мощности. В системе источника питания для компенсации электромагнитного насоса, который выполняет функцию повышения коэффициента мощности, параллельно электромагнитному насосу предусмотрен механизм (10) источника питания как у синхронной машины во время нормальной работы установки. В механизме (10) источника питания для компенсации электромагнитного насоса предусмотрено устройство (45) с постоянным магнитом статора возбудителя, которое может переключать возбудитель между невозбужденным состоянием и возбужденным состоянием. Устройство (45) с постоянным магнитом статора возбудителя содержит постоянные магниты (15a) статора возбудителя, пружины (16), которые прикладывают силу к постоянным магнитам (15a) статора возбудителя в направлении положения, обращенном к обмотке (15b) ротора возбудителя, и электромагнитные соленоиды (20), которые обеспечивают перемещение постоянных магнитов (15a), статора возбудителя в положения, в которых они не обращены к обмотке (15b) ротора возбудителя при сопротивлении силе, приложенной пружинами (16). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх