CS239286B1

CS239286B1 - Differential pump with hydraulic drive

Info

Publication number: CS239286B1
Application number: CS837702A
Authority: CS
Inventors: Radim Sames
Original assignee: Radim Sames
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS770283A1

Abstract

Účelem je zvýšení výkonu vodosloupného čerpadla, jehož hnací píst je opatřen pístnicí s čerpacím pístem. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že hnací píst 3 je protilehle k prvnímu čerpacímu pístu 6 opatřen druhým čerpacím pístem 7 a je tál)ly 37, 38 spojen s ovládacími pákami 35, 36 navzájem pomocí tyče 32 v protifázi spojených uzavíracích prvků 30, 31 dvou trojcestných přepouštěcích uzávěrů 20, 21, jejichž obousměrné kanály 28, 29 jsou odděleně hydraulicky propojeny s konci hnacího válce 2, ovládací páky 35, 36 jsou s uzavíracími prvky 30, 31 spojeny pomocí pružin 33, 3¾ přičemž uzavírací prvky 30, 31 jsou opatřeny zarážkami 39, 40 pro záběr s uvolňovacími západkami 41, 42, jejichž ovládací konce jsou umístěny v hnacím válci 2 v krajních polohách hnacího pístu 3.The purpose is to increase the performance of a water column pump, the driving piston of which is equipped with a piston rod with a pumping piston. The stated purpose is achieved by the driving piston 3 being provided with a second pumping piston 7 opposite the first pumping piston 6 and being connected by means of rods 37, 38 to the control levers 35, 36, connected in opposite phase by means of a rod 32 to the closing elements 30, 31 of two three-way bypass valves 20, 21, the two-way channels 28, 29 of which are separately hydraulically connected to the ends of the driving cylinder 2, the control levers 35, 36 are connected to the closing elements 30, 31 by means of springs 33, 3¾, while the closing elements 30, 31 are provided with stops 39, 40 for engagement with the release latches 41, 42, the control ends of which are located in the driving cylinder 2 in the extreme positions of the driving piston 3.

Description

Vynález se týká čerpadla s hydraulickým pohonem, sestávajícího z hnacího válce, v němž je uložen hnací píst opatřený pístnici s čerpacím pístem uloženým v Čerpacím válci.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic drive pump comprising a drive cylinder which houses a drive piston having a piston rod with a pump piston mounted in a pump cylinder.

Je známo několik řešení čerpadel, která pomocí malého hydrostatického přetlaku automaticky čerpají tutéž nebo jinou kapalinu v množství příslušně menším na vetší výtlačnou výšku.Several pump solutions are known which, by means of a small hydrostatic overpressure, automatically pump the same or another liquid in an amount correspondingly smaller to a larger discharge head.

Nejznámější z nich je například Lambachova pumpa, převážně ve vertikálním provedení. Pohyb diferenciálního pístu této pumpy je vázán pomocí ocelových lan vedených přes segmenty a zatížených na druhém konci vyvažovacím závažím.The most well-known of these is, for example, the Lambach pump, mainly in vertical design. The movement of the differential piston of this pump is bound by steel ropes guided through the segments and loaded at the other end with a balancing weight.

Výkyv vodicích segmentů lan se přenáší společným hřídelem na segment s ozubením, zapadajícím do pastorku na hřídeli. Druhým pastorkem naklínovaným na témže hřídeli je poháněn ozubený hřeben ležaté tyče s vačkami, zdvíhajícími střídavě táhlo vtokového a výtokového ventilu hnacího pístu.The oscillation of the rope guide segments is transmitted by a common shaft to a toothed segment engaging a pinion on the shaft. A second pinion, wedged on the same shaft, drives the rack of the horizontal bar with cams lifting alternately the inlet and outlet valves of the drive piston.

Přesouvání hřebene napomáhá tíhová přehazovací páka upevněná na konci hřídele. Nevýhodou tohoto řešení je, že chod čerpadla je pomalý, neboř vracení pístu motoru je způsobeno tlakem hnací vody na čerpací píst o menší ploše během plnění čerpacího válce.The shifting lever mounted on the shaft end helps to move the rack. The disadvantage of this solution is that the pump operation is slow, since the return of the engine piston is caused by the pressure of the driving water on the smaller piston of the pump during filling of the pump cylinder.

Čerpadlo je vzhledem ke své robustnosti a složitosti ovládání ventilů a tím způsobené ztráty využitelné pouze pro'větší tlakové spády, čímž se snižuje jejich použitelnost.Because of the robustness and complexity of the valve control and the resulting losses, the pump can only be used for larger pressure drops, thereby reducing their usability.

Výše uvedené nedostatky a nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je diferenciální čerpadlo s hydraulickým pohonem, sestávající z hnacího válce, v němž je uložen hnací píst opatřený pístnici s čerpacím pístem uloženým v čerpacím válci, a jeho podstata spočívá v tom, že hnací píst je protilehle k první pístnici opatřen druhou pístnici s druhým čerpacím pístem uloženým v dalším čerpacím válci, hnací píst je mechanicky spojen s ovládacími prostředky navzájem mechanicky v protifázi spojených uzavíracích prvků dvou trojcestných přepouštěcích uzávěrů, jejichž vstupní kanály jsou hydraulicky propojeny s přívodem hnací kapaliny, výstupní kanály s odpadem hnací kapaliny a jejich obousměrné kanály jsou odděleně hydraulicky propojeny s konci hnacího válce, ovládací prostředky jsou s uzavíracími prvky spojeny pomocí pružin, přičemž uzavírací prvky jsou opatřeny prostředky pro jejich zachycení a uvolnění v krajních polohách hnacího pístu.The above-mentioned drawbacks and drawbacks are substantially eliminated by the invention, which is a differential pump with hydraulic drive, consisting of a drive cylinder which houses a drive piston provided with a piston rod with a pump piston housed in the pump cylinder, and is based on the drive piston. opposite to the first piston rod, provided with a second piston rod with a second pump piston housed in another pump cylinder, the drive piston is mechanically connected to the actuating means mechanically in counter-phase closure elements of two three-way transfer closures whose inlet ducts are hydraulically connected to the inlet the waste liquids and their bi-directional channels are separately hydraulically connected to the ends of the drive cylinder, the control means are connected to the closing elements by means of springs, the closing elements being provided with means for retaining them Values and releases in the extreme positions of the drive piston.

Vyššího účinku vynálezu se dosahuje podstatným zvýšením výkonu zrychlením pohybu pístu, snížením rozměrů a váhy čerpadla, využitím i nízkých tlakových spádů s vysokou účinností vlivem malých ztrát v rozvodech hnací vody.The greater effect of the invention is achieved by substantially increasing performance by accelerating the piston movement, reducing the size and weight of the pump, utilizing even low pressure drops with high efficiency due to small losses in the propellant water distribution.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu představujícím na obr. 1 nárysný řez Čerpadlem podle vynálezu a na obr. 2 půdorysný řez A-A čerpadlem z obr. 1.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in Fig. 1, a sectional view of the pump according to the invention, and Fig. 2, a plan view of the pump of Fig. 1.

Čerpadlo podle vynálezu sestává z tělesa 1_, v jehož střední části je upraven vodorovný hnací válec 2.. V hnacím válci 2. je uložen posuvný hnací píst 2 opatřený dvěma protilehlými pístnicemi £, 2·The pump according to the invention consists of a body 7, in the middle part of which a horizontal drive cylinder 2 is provided. In the drive cylinder 2 a sliding drive piston 2 is provided, provided with two opposing piston rods 6, 7.

Na koncích pístnic £, 2 jsou upevněny čerpací písty 6^ ]_ uložené v čerpacích válcích 2/ 9. Čerpací válce 2/ 2. j^sou uloženy v pracovních komorách 10, 11 upravených v horních krajních částech tělesa 2·At the ends of the piston rods 6, 2, the pumping pistons 6 are mounted in the pumping cylinders 2/9. The pumping cylinders 2/2 ^are mounted in the working chambers 10, 11 provided in the upper outer parts of the housing 2.

V pracovních komorách 10, 11 jsou dále dole upraveny sací ventily 12, 13 a nahoře výtlačné ventily 14, 15, nad nimiž jsou pracovní komory 10, 11 propojeny propojovacím kanálem 16.Further, in the working chambers 10, 11, suction valves 12, 13 and upstream discharge valves 14, 15 are provided, above which the working chambers 10, 11 are interconnected by a communication channel 16.

První pracovní komora io je opatřena výtlačným kanálem 17 čerpané kapaliny. Pod hnacím &The first working chamber 10 is provided with a liquid discharge port 17. Under driving &

to ' -4 válcem 2 í^{e v} tělese 1, upraven rozváděči kanál 18 s přívodním kanálem 19 hnací kapaliny. Mezi konci rozváděcího kanálu 18 a hnacího válce 2 jsou upraveny dva trojcestné přepouštěcí uzávěry 20, 21, jejichž vstupní kanály 2 2, 2 3 jsou propojeny s rozváděcím kanálem 18, výstupní kanály 24, 25 jsou propojeny s odpady 26, 27 hnací kapaliny a jejich obousměrné kanály 28., 29 jsou odděleně s konci propojeny hnacího válce 2^.It 's -4 cylinder 2 ^ev body 1, a distributor channel 18 with an inlet port 19 of the driving fluid. Between the ends of the distributor duct 18 and the drive roller 2 are provided two three-way transfer shutters 20, 21, whose inlet ducts 22, 23 are connected to the distributor duct 18, the outlet ducts 24, 25 are connected to the propellant waste 26, 27 and their bidirectional channels 28, 29 are coupled to the ends of the drive roll 2 separately from the ends.

Uzavírací prvky 30, 31 uzávěrů 20, 21 mají tvar otočné desky a jsou spojeny jednak navzájem spojovací tyčí 32, umístěnou v rozváděcím kanále 18 tak, že uzavírací prvek 30 prvního uzávěru 20 je v první pracovní poloze a uzavírací prvek 31 druhého uzávěru 21 je v druhé pracovní poloze, a jednak torzními tlačnými pružinami 33, 34 s ovládacími pákami 35 36 spojenými táhly 3738 s hnacím pístem 3.Uzavírací prvky 30, 31 jsou opatřeny zarážkami 39., 40 pro záběr s výkyvnými západkami 41, 42 tvaru dvojramenných pák, jejichž volný konec je uložen v hnacím válci 2. v krajních . polohách hnacího pístu 2·The closure elements 30, 31 of the shutters 20, 21 are in the form of a rotatable plate and are connected to each other by a connecting rod 32 disposed in the distribution channel 18 such that the closure element 30 of the first shutter 20 is in the first operating position; the closure elements 30, 31 are provided with stops 39, 40 for engaging the pivoting pawls 41, 42 in the form of double-arm levers, the closure elements 30, 31 of which are coupled to the drive piston rods. the free end is housed in the drive cylinder 2 in the extreme. Piston 2 positions ·

Ve znázorněném případě je uzavírací prvek 30 prvního uzávěru 20 ve svislé poloze, . čímž jeho výstupní kanál 24 je uzavřen a jeho vstupní kanál 22 je propojen jeho obousměrným kanálem 28, zatímco uzavírací prvek 31 druhého uzávěru 21 je ve vodorovné poloze, čímž je jeho vstupní kanál 23 uzavřen a jeho obousměrný kanál 29 je propojen s jeho výstupním kanálem 25.In the illustrated case, the closure element 30 of the first closure 20 is in the vertical position. whereby its outlet duct 24 is closed and its inlet duct 22 is interconnected by its bidirectional duct 28, while the closure element 31 of the second shutter 21 is horizontal, thereby its inlet duct 23 is closed and its bidirectional duct 29 is connected to its outlet duct 25 .

Hnací kapalina vstupuje přívodním kanálem 19 do tělesa 2. ^a dále rozváděcím kanálem 18 a prvním uzávěrem 20 do levé části hnacího válce 2. a svým tlakem posouvá hnací píst 2 vpravo směrem k druhému čerpacímu válci Ί_, přičemž v první pracovní komoře 10 probíhá· sání čerpané kapaliny a v druhé pracovní komoře 11 výtlak čerpané kapaliny.The propellant fluid enters the housing 2 through the inlet duct 19, ^and through the distribution duct 18 and the first shutter 20 to the left side of the drive cylinder 2 and pressurizes the drive piston 2 to the right towards the second pump cylinder 7, of the pumped liquid and in the second working chamber 11 a displacement of the pumped liquid.

Hnací kapalina z pravé části hnacího válce 2. odchází druhým uzávěrem 21 do druhého odpady 27 hnací kapaliny. V pravé krajní poloze narazí hnací píst 2 ^na volný konec druhé západky 42 a ta uvolní zarážku 40 uzavíracího prvku 31 druhého uzávěru^'21.The propellant from the right side of the drive cylinder 2 passes through the second shutter 21 into the second propellant liquid outlet 27. In the rightmost position, the drive piston 2 strikes ^the free end of the second pawl 42, which releases the stopper 40 of the closure element 31 of the second closure 21.

Tím se uvolní i uzavírací prvek 3<D prvního uzávěru 20, který se působením pružiny 33 prvního uzávěru' '20 pootočí do vodorovné polohy a zároveň se pomocí spojovací tyče^32; uzavírací prvek 31 druhého uzávěru' 21 pootočí do svislé polohy. Nová poloha uzavíracích prvků 30/ 31 se fixuje tím, že se první západka' ‘41 zachytí za zarážku 39 prvního uzávěru'20.This also releases the closure element 30 of the first closure 20, which is rotated to the horizontal position by the spring 33 of the first closure 20 and is simultaneously rotated by means of the connecting rod 32; the closure element 31 of the second closure 21 rotates to a vertical position. The new position of the closure elements 30/31 is fixed by engaging the first latch '41 'by the stop 39 of the first latch '20.

Výsledkem uvedených činností je změna pohybu hnacího pístu 2· Tyto změny se cyklicky opakují, čímž dojde v podstatě k nepřetržité dopravě čerpané kapaliny.As a result of these operations, the movement of the drive piston 2 is changed. These changes are repeated cyclically, thereby substantially transporting the pumped liquid.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Differential hydraulic drive pump, comprising a drive cylinder which houses a drive piston provided with a piston rod having a pump piston mounted in a pump cylinder, characterized in that the drive piston (3) is provided opposite the first piston rod (4) with a second piston rod (5). (2), with the second pump piston (7) housed in another pump cylinder (9), the drive piston (3) is mechanically coupled to the actuating means (35, 36) mechanically coupled to each other by means of counter-phase closure elements (30, 31). 20, 21), whose inlet ducts (22, 23) are hydraulically connected to a propellant supply (19), the outlet ducts (24, 25) with a propellant outlet (26, 27) and their bidirectional channels (28, 29) are separately hydraulically connected to the ends of the drive cylinder (2), the control means (35, 36) being connected to the closing elements (30, 31) by means of springs (33, 34), the closing elements (30, 31) being o means (39, 40, 41, 42) for engaging and releasing them in the extreme positions of the drive piston. / 3 /.