JPH0267471A - Nonpulsating quantitative pump - Google Patents
Nonpulsating quantitative pumpInfo
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- JPH0267471A JPH0267471A JP21846388A JP21846388A JPH0267471A JP H0267471 A JPH0267471 A JP H0267471A JP 21846388 A JP21846388 A JP 21846388A JP 21846388 A JP21846388 A JP 21846388A JP H0267471 A JPH0267471 A JP H0267471A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、往復動プランジャポンプを使用した無脈動
定量ポンプに係り、特に2基の定量ポンプをその流体の
流れが直列となるように配置し、駆動モータの速度制御
を行うことなく、機械的な構成によって安定した無脈動
特性を得ると共に、流量調節も簡便に行うことのできる
無脈動定量ポンプの改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a non-pulsating metering pump using a reciprocating plunger pump, and in particular to a method in which two metering pumps are arranged so that the fluid flows in series. The present invention also relates to an improvement in a pulsation-free metering pump that can obtain stable pulsation-free characteristics through a mechanical configuration without controlling the speed of a drive motor, and can easily adjust the flow rate.
一般に、シングルプランジャ式往復動ポンプは、吸込行
程時に吐出量が零となるため、吐出流体は大きな脈動を
発生することから、2基の同径のプランジャポンプを使
用して各プランジャの往復動の位相を1/2サイクルず
らして各プランジャの合計移動容積が常に一定となるよ
うに制御する無脈動定量ポンプが実施されている。この
種の無脈動定量ポンプは、各プランジャの合計移動容積
が一定になるよう作動させる特殊な曲線を有する1個ま
たは2個のカムを使用し、2本のプランジャのポンプ動
作による合成吐出量を理論上無脈動にすることができる
。In general, single-plunger reciprocating pumps have a discharge volume of zero during the suction stroke, which causes large pulsations in the discharged fluid. Therefore, two plunger pumps with the same diameter are used to control the reciprocating motion of each plunger. A non-pulsating metering pump has been implemented in which the phase is shifted by 1/2 cycle so that the total displacement of each plunger is always constant. This type of pulsationless metering pump uses one or two cams with special curves that actuate each plunger so that the total displacement volume is constant, and the combined displacement of the two plungers is adjusted. Theoretically, it can be made pulsating-free.
しかしながら、実際にはカムの加工上の問題点から、前
述した合成吐出量の脈動を完全に回避することが困難で
あり、特に2本のプランジャの合成部分において、流量
が局部的に減少すると共に吐出圧力も低下して脈動が発
生する。However, in reality, due to problems in cam processing, it is difficult to completely avoid the pulsation in the composite discharge amount described above, and especially in the composite portion of the two plungers, the flow rate decreases locally and The discharge pressure also decreases and pulsation occurs.
このような観点から、出願人は先に、2本のプランジャ
を駆動するカムに駆動モータを連結すると共に駆動モー
タに駆動制御回路を接続し、さらに合成吐出流体の圧力
を検出して圧力変動位置を検出する回路と、カムの回転
位置を検出する回路とを設けて、これらの回路で得られ
る出力信号を前記駆動制御回路に供給して駆動モータの
速度制御を行うよう構成した無脈動定量ポンプを提案し
特許出願(特開昭57−70976号)を行った。From this perspective, the applicant first connected a drive motor to the cam that drives the two plungers, connected a drive control circuit to the drive motor, and further detected the pressure of the composite discharge fluid to determine the position of pressure fluctuation. A non-pulsating metering pump comprising a circuit for detecting the rotational position of the cam and a circuit for detecting the rotational position of the cam, and configured to supply output signals obtained from these circuits to the drive control circuit to control the speed of the drive motor. He proposed and filed a patent application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 70976/1983).
このように、構成された無脈動定量ポンプは、合成吐出
量の圧力変動の生じる位置を圧力検出器の検出信号で検
出し、一方実際のカムの回転位置信号を発生し、これら
の信号に基づいて圧力変動の生じる時点において適宜駆
動モータの速度制御を行うことにより、カム特性に頼る
方式に比べて脈動の発生を極めて小さく抑えることがで
きる。In this way, the non-pulsating metering pump configured detects the position where the pressure fluctuation of the composite discharge amount occurs using the detection signal of the pressure detector, and also generates the actual rotational position signal of the cam, and calculates the position based on these signals. By appropriately controlling the speed of the drive motor at the time when pressure fluctuations occur, the occurrence of pulsation can be suppressed to an extremely low level compared to a system that relies on cam characteristics.
一般に、この種の無脈動定量ポンプにおいては、第4図
に示す通り、2基の定量ポンプ70.72を並列に配置
し、これらの定量ポンプは吸込口同志74.74および
吐出口同志76.76を配管接続して流体の流れがそれ
ぞれ並列になるよう構成されている。従って、このよう
な定量ポンプの配列では、それぞれのポンプに設けられ
た配管は集合接続されるため、これら配管により占めら
れる空間の領域は必要以上に拡大され、ポンプ設置場所
の制約を受けると共に配管構成が複雑なため配管作業が
困難となり結果的にトータルコストが高価になる難点を
有していた。Generally, in this type of non-pulsating metering pump, as shown in FIG. 4, two metering pumps 70, 72 are arranged in parallel, and these metering pumps have suction ports 74, 74 and discharge ports 76. 76 are connected by piping so that the fluid flows in parallel. Therefore, in such an arrangement of metering pumps, the piping provided for each pump is collectively connected, so the space occupied by these piping is expanded more than necessary, and the pump installation location is restricted and the piping The complicated structure makes piping work difficult, resulting in high total costs.
さらに、この種の定量ポンプにおける吐出量の調整は、
プランジャのストローク長を変更することにより、ポン
プ室の容積変化量を変化させて行っていた。Furthermore, the adjustment of the discharge volume in this type of metering pump is
By changing the stroke length of the plunger, the amount of change in volume of the pump chamber was changed.
しかし、可変速モータによって無脈動の安定化や流量調
整を行うためには、制御回路が複雑となり、特に流量調
整を行う場合に無脈動特性が不安定化することも考えら
れ、この種ポンプシステムの設備コストが嵩む等の雑煮
がある。However, in order to achieve pulsation-free stabilization and flow rate adjustment using a variable speed motor, the control circuit becomes complex, and the pulsation-free characteristic may become unstable, especially when adjusting the flow rate. There are disadvantages such as increased equipment costs.
そこで、本発明の目的は2基の定量ポンプをその流体の
流れが直列となるように上下に配置し、吸込、吐出配管
を単一化して全体としてコンパクトな構成とすると共に
制御回路が複雑となる可変速モータを使用することなく
、2連のプランジャポンプのプランジャを同時に連動さ
せてストローク長の調整が可能なカム機構を設けること
により、常に安定した無脈動特性を保持しながら流量調
整を簡便かつ円滑に達成することができる無脈動定量ポ
ンプを提供するにある。Therefore, the purpose of the present invention is to arrange two metering pumps one above the other so that the fluid flows in series, and to unify the suction and discharge piping, resulting in a compact overall configuration, while also reducing the complexity of the control circuit. By providing a cam mechanism that can adjust the stroke length by simultaneously interlocking the plungers of two plunger pumps without using a variable speed motor, it is easy to adjust the flow rate while always maintaining stable pulsation-free characteristics. The object of the present invention is to provide a pulsation-free metering pump that can be smoothly achieved.
2本のプランジャをカム駆動により各ポンプ室内を往復
動させてそれぞれのプランジャのポンプ動作により合成
吐出量を得るよう構成した無脈動定量ポンプにおいて、
前記各プランジャの往復動により吸込、吐出される流体
をその流れが直列となるよう各ポンプ室を接続配置し、
前記各プランジャの軸線に対しこれと直交し回転自在に
かつ軸方向に摺動自在に回転軸を軸支し、この回転軸に
吸込側ポンプ室のプランジャ往復動作に正弦運動を与え
るべく軸方向に変位しかつその変位量と共に偏心量が次
第に変化するように設けられた第1のカム部材と、この
第1のカム部材と同一軸方向に変位しかつ第1のカム部
材に対し相対的に半径方向に変位し前記正弦波との合成
吐出波形が一定となるよう吐出側ポンプ室のプランジャ
を往復動作させる第2のカム部材を設け、さらに前記回
転軸の一部に軸方向の移動調節機構を設けると共に回転
駆動手段を結合することを特徴とする。In a non-pulsating metering pump configured to reciprocate two plungers in each pump chamber by cam drive and obtain a composite discharge amount by the pumping operation of each plunger, the fluid sucked in and discharged by the reciprocating movement of each plunger. Connect each pump chamber so that the flow is in series,
A rotary shaft is supported perpendicularly to the axis of each of the plungers so as to be rotatable and slidable in the axial direction. a first cam member that is displaceable and whose eccentricity gradually changes with the amount of displacement; A second cam member is provided to reciprocate the plunger of the discharge side pump chamber so that the combined discharge waveform with the sine wave becomes constant, and further an axial movement adjustment mechanism is provided on a part of the rotating shaft. It is characterized in that it is provided and coupled with a rotational drive means.
この場合、前記第1、第2のカム部材は略円錐形からな
り、これら第1、第2のカム部材とそれぞれ当接するプ
ランジャの当接部は相互に点接触するよう構成すれば好
適である。In this case, it is preferable that the first and second cam members have a substantially conical shape, and the contact portions of the plunger that contact the first and second cam members, respectively, make point contact with each other. .
また、前記回転軸の移動調節機構は、回転の一端部に継
手を介して調節ねじ軸を結合し、この調節ねじ軸をダイ
ヤルの回転で回転軸を軸方向に移動させて流量調整を行
うよう構成しても良い。Further, the movement adjustment mechanism for the rotating shaft is configured such that an adjusting screw shaft is connected to one end of the rotation through a joint, and the adjusting screw shaft is moved in the axial direction by rotation of a dial to adjust the flow rate. It may be configured.
さらに、前記回転軸の回転駆動手段は、回転軸の一部と
駆動軸とを平歯車もしくはウオームホイールを介して結
合するかまたは駆動軸と直結する構成としても良い。Further, the rotational drive means for the rotary shaft may be configured such that a part of the rotary shaft and the drive shaft are coupled via a spur gear or a worm wheel, or directly coupled to the drive shaft.
本発明に係る無脈動定量ポンプによれば、回転駆動手段
の駆動により回転軸を介して一対のカム部材が回転する
。このカム部材の回転によりその軸直角断面において各
プランジャは前記回転軸に対し遠心方向と求心方向(二
次元の変位)にそれぞれ180°の位相差を以って変位
する。この場合、ポンプ室を前記プランジャの往復動に
より吸込、吐出される流体をその流れが直列となるよう
接続配置し、各プランジャを往復動させる一対のカム曲
線と逆止弁との組合せにより、各プランジャの吐出波形
の合成波形を実質的に一定とすることができる。さらに
、前記回転軸を軸方向に移動調節すれば、前記各プラン
ジャに対するカムの半径方向の変位量が次第に変化して
そのストローク長が加減調節されて、三次元偏心調整が
可能となり流量調整を簡便かつ円滑に達成することがで
きる。According to the pulsationless metering pump according to the present invention, the pair of cam members are rotated via the rotation shaft by driving the rotation drive means. Due to the rotation of the cam member, each plunger is displaced in a centrifugal direction and a centripetal direction (two-dimensional displacement) with respect to the rotating shaft with a phase difference of 180° in a cross section perpendicular to the axis. In this case, the pump chambers are arranged so that the fluid sucked in and discharged by the reciprocating motion of the plunger is connected in series, and each plunger is reciprocated by a combination of a pair of cam curves and a check valve. The composite waveform of the discharge waveform of the plunger can be made substantially constant. Furthermore, by adjusting the rotational shaft by moving it in the axial direction, the amount of radial displacement of the cam relative to each plunger will gradually change, and the stroke length will be adjusted, making three-dimensional eccentric adjustment possible and simplifying flow rate adjustment. and can be achieved smoothly.
次に、本発明に係る無脈動定量ポンプの実施例につき添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。Next, embodiments of the pulsationless metering pump according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明に係る無脈動定量ポンプの一実施例を
示す要部断面図である。第1図において、10はカムハ
ウジング12とプランジャハウジング14とからなるポ
ンプハウジングであり、カムハウジング12には回転軸
16が軸受18,20により垂直方向に回転自在に軸支
されている。また前記回転軸16の下側にはウオームホ
イール22が軸受20により回転自在に支承され、この
ウオームホイール22には回転軸16の一端(図中下方
)がキー24を介して軸方向摺動可能に挿嵌されている
。さらに、ウオームホイール22にはモータ等からなる
駆動源(図示せず)の出力軸28にキー30を介して固
着されたウオーム26が噛合し、これにより回転軸16
は所定の減速比で回転駆動される。一方、前記回転軸1
6の他端(図中上方)側を支持している軸受18の内輪
にはボス32が嵌合し、このボス32にはキー34を介
して回転軸を軸方向摺動可能に挿嵌している。FIG. 1 is a sectional view of essential parts showing an embodiment of a pulsationless metering pump according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a pump housing consisting of a cam housing 12 and a plunger housing 14. A rotating shaft 16 is rotatably supported in the cam housing 12 by bearings 18 and 20 in a vertical direction. Further, a worm wheel 22 is rotatably supported by a bearing 20 on the lower side of the rotating shaft 16, and one end (lower side in the figure) of the rotating shaft 16 is slidable in the axial direction via a key 24 on the worm wheel 22. is inserted into. Further, a worm 26 fixed to an output shaft 28 of a drive source (not shown), such as a motor, through a key 30 is engaged with the worm wheel 22, so that the rotation shaft 16
is rotationally driven at a predetermined reduction ratio. On the other hand, the rotating shaft 1
A boss 32 fits into the inner ring of the bearing 18 that supports the other end (upper side in the figure) of the bearing 6, and a rotary shaft is inserted into the boss 32 via a key 34 so as to be slidable in the axial direction. ing.
前記カムハウジング12の上部には小型のハウジング3
6が載設され、このハウジング36には回転軸16の移
動調節機構38が設けられている。すなわち、この移動
調節機構38は前記ハウジング36の貫通ねじ穴40に
螺合する調節ねじ軸42と、この調節ねじ軸42の一端
に延在する小径軸44の端部に取付けられたダイヤル4
6と、さらに調節ねじ軸42の他端(図中下方)にはこ
の調節ねじ軸42と回転軸16とを相互に同一軸線上で
回転自在に接続する継手48とで構成される。また、前
記ダイヤル46の一端外周には目盛りが刻設されると共
に、前記ハウジング36上部に取付けられた円筒ケース
50側部にも目盛りが刻設され、これらの目盛りの組合
せで回転軸16の軸方向移動量を読取り、または、設定
することができる。A small housing 3 is provided on the upper part of the cam housing 12.
6 is placed thereon, and this housing 36 is provided with a movement adjustment mechanism 38 for the rotating shaft 16. That is, this movement adjustment mechanism 38 includes an adjustment screw shaft 42 that is screwed into a through screw hole 40 of the housing 36, and a dial 4 that is attached to an end of a small diameter shaft 44 that extends from one end of this adjustment screw shaft 42.
6, and a joint 48 at the other end (lower side in the figure) of the adjusting screw shaft 42, which connects the adjusting screw shaft 42 and the rotary shaft 16 so as to be rotatable with each other on the same axis. Further, a scale is engraved on the outer periphery of one end of the dial 46, and a scale is also engraved on the side of the cylindrical case 50 attached to the upper part of the housing 36, and the combination of these scales determines the axis of the rotating shaft 16. The amount of directional movement can be read or set.
また、前記回転軸16には第1のカム部材52と第2の
カム部材54とからなる一対のカム部材が上下に配設さ
れている。Further, a pair of cam members consisting of a first cam member 52 and a second cam member 54 are disposed above and below the rotating shaft 16.
一方、プランジャハウジング14内には前記回転軸16
と直交する2本のプランジャ56.58が前記第1、第
2のカムに対応して上下に平行に設けられ、このプラン
ジャ56.58の後端(図中左側)のホルダ6062に
回転自在に保持された鋼球64,66は、前記第1、第
2のカム部材外周にそれぞれ当接している。On the other hand, inside the plunger housing 14 is the rotating shaft 16.
Two plungers 56.58 perpendicular to the first and second cams are provided vertically and parallel to each other, and are rotatably attached to a holder 6062 at the rear end (left side in the figure) of the plungers 56.58. The held steel balls 64 and 66 are in contact with the outer peripheries of the first and second cam members, respectively.
さらに、前記鋼球64.66はコイルばね68.70の
作用で前記第1、第2のカム部材52.54に押圧付勢
されている。Furthermore, the steel balls 64, 66 are urged against the first and second cam members 52, 54 by the action of coil springs 68, 70.
また、前記プランジャハウジング14の右側面には内部
に第1のポンプ室72が形成された第1のポンプゲージ
ング74と、第2のポンプ室76が形成された第2のポ
ンプケーシング78が上下に配設されている。前記各ポ
ンプ室72.76内には前記プランジャ56.58の先
端(図中右側)が進退可能に挿入し、その挿入部分はそ
れぞれシール部80.82によりシールされている。前
記プランジャハウジング右側面下側に設けられた第2の
ポンプゲージング78には吸込口84が設けられ、この
吸込口84と第2のポンプ室76間には逆止弁86が組
込まれている。Further, on the right side of the plunger housing 14, a first pump gauging 74 in which a first pump chamber 72 is formed and a second pump casing 78 in which a second pump chamber 76 is formed are arranged vertically. It is arranged. The tip of the plunger 56.58 (on the right side in the figure) is inserted into each of the pump chambers 72.76 so as to be movable forward and backward, and the inserted portion is sealed by a seal portion 80.82. A suction port 84 is provided in the second pump gauging 78 provided on the lower right side of the plunger housing, and a check valve 86 is installed between the suction port 84 and the second pump chamber 76 .
また、前記第2のポンプケーシング78の吐出口とその
上方に設けられた第1のポンプケーシング74の吸込口
間は逆止弁88を介して連通接続され、さらに第1のポ
ンプケーシング74の上方には吐出口90が設けられて
いる。尚、この場合、前記吐出口90には逆止弁を設け
る必要はないが、殊に逆流防止、または整流のためにこ
れを設けることは妨げない。Further, the discharge port of the second pump casing 78 and the suction port of the first pump casing 74 provided above the second pump casing 78 are connected to each other via a check valve 88, and A discharge port 90 is provided. In this case, it is not necessary to provide the discharge port 90 with a check valve, but it is not prohibited to provide it especially for the purpose of preventing backflow or rectifying the flow.
このようにして、プランジャの往復動によりポンプ作用
を行う定量ポンプがそれぞれ逆止弁を介してプランジャ
ハウジングの右側面にその流体の流れが直列となるよう
配設される。In this way, the metering pumps that perform a pumping action by the reciprocating motion of the plungers are arranged so that their fluid flows in series with the right side surface of the plunger housing via the respective check valves.
つぎに、上下に配設された第1の定量ポンプ92と第2
の定量ポンプ94によるポンプ作動について説明する。Next, the first metering pump 92 and the second metering pump 92 are arranged vertically.
The operation of the metering pump 94 will be explained.
下側に設けられた第2のポンプ室76内に一端を挿入し
ているプランジャ58は第2のカム部材54の回転動作
により変位した分、後退移動し、この移動により流体は
逆止弁86を通過して第2のポンプ室76内に流入する
。The plunger 58, whose one end is inserted into the second pump chamber 76 provided on the lower side, moves backward by the amount of displacement caused by the rotation of the second cam member 54, and this movement causes the fluid to flow through the check valve 86. and flows into the second pump chamber 76 .
さらに、第2のカム部材54が回転軸16と共に回転す
ると、この第2のカム部材は半径方向に変位し、プラン
ジャ58を前進させる。これにより第2のポンプ室76
内で圧縮された液体は逆止弁88を通過して第1のポン
プ室72内に流入する。この場合、同時に第1のポンプ
室72内に進退自在に挿入している上側のプランジャ5
6は、前記第2のカム部材54と180°の位相差をも
って形成された第1のカム部材52により、下側のプラ
ンジャ58とは相対的な往復運動、すなわち後退動作が
開始される。従って、前記第2のポンプ室76内の液体
が第1のポンプ室72内に流入する。さらに第1のカム
部材52が回転するとプランジャ56は再び前進動作に
入り、第1のポンプ室72内の液体を吐出口90より吐
出し、直列の流体の流れが形成される。Further, as the second cam member 54 rotates together with the rotating shaft 16, the second cam member 54 is displaced in the radial direction, causing the plunger 58 to advance. As a result, the second pump chamber 76
The liquid compressed within passes through the check valve 88 and flows into the first pump chamber 72 . In this case, at the same time, the upper plunger 5 is inserted into the first pump chamber 72 so as to be freely retractable.
6, the first cam member 52 formed with a phase difference of 180° from the second cam member 54 starts a reciprocating motion relative to the lower plunger 58, that is, a backward movement. Therefore, the liquid in the second pump chamber 76 flows into the first pump chamber 72. When the first cam member 52 further rotates, the plunger 56 enters the forward motion again, and the liquid in the first pump chamber 72 is discharged from the discharge port 90, forming a serial fluid flow.
従来から、それぞれのプランジャの動作を相対的に行わ
せて吸込、吐出行程を同時に行うことで、それぞれの流
量波形で生ずる山、谷(パルス)をそれぞれ打消し合い
、合成吐出量を一定にすることにより、脈動を防止する
並列型の無脈動ポンプは知られている。しかしながら、
合成吐出量の脈動を完全に回避するにはカム形状が複雑
となり困龍とされてきた。Traditionally, the suction and discharge strokes are performed simultaneously by moving each plunger relative to each other, thereby canceling out the peaks and valleys (pulses) that occur in each flow waveform, and making the combined discharge amount constant. Parallel type pulsation-free pumps that prevent pulsation are known. however,
In order to completely avoid pulsations in the combined discharge amount, the cam shape has to be complicated, which has been considered difficult.
そこで、本発明は第1、第2の定量ポンプをその流れが
直列となるよう配置することにより前記問題を一気に解
決した。Therefore, the present invention solves the above problem at once by arranging the first and second metering pumps so that their flows are in series.
すなわち、第2図(a)(b)(c)にそれぞれ示され
る流量波形を得るべく各プランジャ56.58の動作を
与える第1、第2のカム部材52.54の組合せで解決
することができる。しかるに、第2のカム部材54は回
転軸16に対する軸直角断面が偏心円形カムとなるよう
な偏心軸を回転軸に対して変位させた円錐形のカムによ
り、プランジャ58の動きは第2図(c)に示される正
弦波が描かれるよう構成することができる。これにより
、第1のポンプ室72から吐出される合成吐出流量波形
を第2図(a)に示される波形とすべく、第2のカム部
材の軸直角断面の形状をプランジャ56が第2図(b)
に示される波形を得るよう形成し、第1、第2のカム部
材の組合せにより脈動を回避することができる。この場
合、第1のカム部材52は第2のカム部材54と同様偏
心軸を回転軸16に対し変位させた略円錐形の特殊カム
が形成される。すなわち、第1、第2のカム部材はそれ
ぞれ軸方向の変位量と軸断面における偏心量とは比例す
るよう形成されている。従って、それぞれのカム部材5
2.54を有する回転軸16をダイヤル46の回転によ
り調節ねじ軸42の作用で軸方向に移動させることによ
り、変位量に比例して各プランジャ56゜58のストロ
ーク長が比例的に変位し、吐出量を適宜調節することが
できる。That is, the problem can be solved by a combination of the first and second cam members 52,54 that provide the motion of each plunger 56,58 to obtain the flow waveforms shown in FIGS. 2(a), 2(b), and 2c, respectively. can. However, the second cam member 54 is a conical cam whose eccentric shaft is displaced with respect to the rotating shaft so that the cross section perpendicular to the rotating shaft 16 becomes an eccentric circular cam, so that the movement of the plunger 58 is controlled as shown in FIG. It can be constructed so that the sine wave shown in c) is drawn. As a result, the plunger 56 changes the shape of the cross section perpendicular to the axis of the second cam member so that the combined discharge flow rate waveform discharged from the first pump chamber 72 becomes the waveform shown in FIG. 2(a). (b)
It is possible to avoid pulsation by combining the first and second cam members. In this case, like the second cam member 54, the first cam member 52 is a special approximately conical cam whose eccentric shaft is displaced with respect to the rotating shaft 16. That is, the first and second cam members are formed so that the amount of displacement in the axial direction and the amount of eccentricity in the axial cross section are proportional to each other. Therefore, each cam member 5
By moving the rotary shaft 16 having a diameter of 2.54 in the axial direction by the action of the adjusting screw shaft 42 through the rotation of the dial 46, the stroke length of each plunger 56° 58 is proportionally displaced in proportion to the amount of displacement. The discharge amount can be adjusted as appropriate.
しかるに、第2のポンプの吐出量を91、第1のポンプ
の吐出量を92とすると、最大吐出量をAとしたとき、
回転軸16の回転角度をθとすれば
q、 =A Sinθ (1)および
ただし0≦θ≦π
=A/π (3)ただしπ
≦θ≦2π
となる。However, if the discharge rate of the second pump is 91 and the discharge rate of the first pump is 92, then when the maximum discharge rate is A,
If the rotation angle of the rotating shaft 16 is θ, then q, =A Sinθ (1) and where 0≦θ≦π =A/π (3) where π
≦θ≦2π.
尚、第1、第2のカムをそれぞれ特殊形状のカムとした
場合の流量波形は必ずしも正弦波形状とはならないこと
は勿論である。It goes without saying that when the first and second cams each have a special shape, the flow rate waveform does not necessarily have a sine wave shape.
すなわち、これを第3図に示す特殊形状のカムを用いた
場合の流量波形説明に基づいて説明すると、第2の定量
ポンプ94の流量波形をに−f(θ)とした場合(kは
回転軸16の軸方向変位量、θは回転軸16の回転角と
する)、f(θ)=0(吐出、吸込の切換え時)となる
点をθ。、θ1とすると、ボとなる。ここで、第1の定
量ポンプ92の流量波形をk・9(θ)とすると、
θ。≦θ≦θ、の範囲では
となる。また、q(θ)−〇となる点をθ2゜θ3とす
ると第1の定量ポンプ92において従って、(4)弐〜
(8)式の関係を満足する流量波形が得られれば正弦波
形状の必要はない。That is, to explain this based on the explanation of the flow rate waveform when using a specially shaped cam shown in FIG. The amount of axial displacement of the shaft 16, θ is the rotation angle of the rotary shaft 16), and θ is the point at which f(θ)=0 (when switching between discharge and suction). , θ1, then Bo is obtained. Here, if the flow rate waveform of the first metering pump 92 is k·9(θ), θ. In the range ≦θ≦θ. Also, if the point where q(θ)-〇 is θ2°θ3, then in the first metering pump 92, (4) 2~
If a flow rate waveform that satisfies the relationship in equation (8) can be obtained, there is no need for a sinusoidal waveform.
前述した実施例から明らかなように、本発明に係る無脈
動定量ポンプによれば、各プランジャの往復動により吸
込、吐出される流体をその流れが直列となるように各ポ
ンプを接続配置することにより、従来の並列形の無脈動
定量ポンプに必要な吸込、吐出配管が不要となり、ポン
プが空間を占める領域が削減されて省スペース化が達成
できる。As is clear from the embodiments described above, according to the non-pulsating metering pump according to the present invention, the pumps are connected and arranged so that the fluids sucked in and discharged by the reciprocating motion of each plunger are in series. This eliminates the need for suction and discharge piping required for conventional parallel-type non-pulsation metering pumps, reduces the area occupied by the pump, and saves space.
さらに、回転軸上に吸込側ポンプ室のプランジャ往復動
作に正弦運動を与えるべく軸方向に変位しかつその変位
量と共に偏心量が次第に変化するよう設けられた第1の
カム部材と、この第1のカム部材と同一軸上にこの軸と
同一軸方向に変位しかつ第1のカム部材に対し相対的に
半径方向に変位し前記正弦波との合成吐出波形が一定と
なるよう吐出側ポンプ室のプランジャを往復動させるカ
ム部材を設け、さらに前記回転軸の一部に軸方向の移動
調節81梢を設けて構成することにより、2本のプラン
ジャのストローク長を同時にしかも対称的に調整し得る
よう三次元の偏心量調整が可能となり、軸方向変位調整
を行うだけで、簡便にしかも無脈動特性に影響を与える
ことなく適正な流量調整を行うことができる。Furthermore, a first cam member is provided on the rotating shaft so as to be displaced in the axial direction so as to give a sinusoidal motion to the reciprocating motion of the plunger in the suction side pump chamber, and the amount of eccentricity gradually changes with the amount of displacement; The discharge side pump chamber is disposed on the same axis as the cam member, is displaced in the same axial direction as this axis, and is displaced in the radial direction relative to the first cam member, so that the composite discharge waveform with the sine wave is constant. The stroke length of the two plungers can be adjusted simultaneously and symmetrically by providing a cam member that reciprocates the plungers, and further providing an axial movement adjustment 81 on a part of the rotating shaft. This makes it possible to adjust the amount of eccentricity in three dimensions, and by simply adjusting the axial displacement, it is possible to easily and appropriately adjust the flow rate without affecting the pulsation-free characteristics.
また、吸込側ポンプのカム形状は単純な円錐形状となり
、吐出側ポンプのみ特殊形状のカムとすれば足り、従っ
て製作が容易で製造価格が低源となり、簡単な構成でし
かも調整操作も容易にして精度の高い流量調整を行うこ
とができる。しかるに、従来のように、カム機構の駆動
を行う駆動源としての電動モータに高価な可変速モータ
による速度制御が不要となり、トータルコストの低廉化
が図れる。In addition, the cam shape of the suction side pump is a simple conical shape, and it is sufficient to use a specially shaped cam only for the discharge side pump. Therefore, it is easy to manufacture, the manufacturing cost is low, and the configuration is simple and the adjustment operation is also easy. This allows highly accurate flow rate adjustment. However, unlike in the past, speed control using an expensive variable speed motor for the electric motor as a drive source for driving the cam mechanism is no longer necessary, and the total cost can be reduced.
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
第1図は本発明に係る無脈動定量ポンプの要部断面図、
第2図は本発明に係る無脈動定量ポンプの吐出量波形図
を示し、第2図(a)は合成波形図、第2図(b)は第
1の定量ポンプの流量波形図、第2図(C)は第2の定
量ポンプの流量波形図、第3図は特殊形状のカムの場合
の流量波形説明図、第4図は従来の無脈動定量ポンプの
全体斜視図である。
10・・・ポンプハウジング
12・・・カムハウジング
14・・・プランジャハウジング
16・・・回転軸 18.20・・・軸受22・
・・ウオームホイール
24.30.34・・・キー 26・・・ウオーム2
8・・・出力軸
36・・・ハウジング
40・・・貫通ねじ穴
44・・・小径軸
48・・・継手
52・・・第1のカム部材
54・・・第2のカム部材
56、58・・・プランジャ
60、62・・・ホルダ
68、70・・・コイルばね
72・・・第1のポンプ室
74・・・第1のポンプケーシング
76・・・第2のポンプ室
78・・・第2のポンプゲージング
80、82・・・シール部 84・・・吸込口86.8
8・・・逆止弁 90・・・吐出口92・・・第1の
定量ポンプ
94・・・第2の定量ポンプ
100.102・・・定量ポンプ
104・・・吸込口 106・・・吐出口32・・
・ボス
38・・・移動調節機構
42・・・調節ねじ軸
46・・・ダイヤル
50・・・円筒ケース
64 、66・・・鋼球
FIG。
FIG。
(a)
FIG。FIG. 1 is a sectional view of essential parts of a pulsationless metering pump according to the present invention,
FIG. 2 shows a discharge amount waveform diagram of the pulsationless metering pump according to the present invention, FIG. 2(a) is a composite waveform diagram, FIG. 2(b) is a flow rate waveform diagram of the first metering pump, and FIG. Figure (C) is a flow rate waveform diagram of the second metering pump, Figure 3 is an explanatory diagram of the flow rate waveform in the case of a specially shaped cam, and Figure 4 is an overall perspective view of a conventional non-pulsation metering pump. 10...Pump housing 12...Cam housing 14...Plunger housing 16...Rotating shaft 18.20...Bearing 22.
...Worm wheel 24.30.34...Key 26...Worm 2
8...Output shaft 36...Housing 40...Threaded through hole 44...Small diameter shaft 48...Joint 52...First cam member 54...Second cam member 56, 58 Plungers 60, 62... Holders 68, 70... Coil spring 72... First pump chamber 74... First pump casing 76... Second pump chamber 78... Second pump gauging 80, 82... Seal portion 84... Suction port 86.8
8... Check valve 90... Discharge port 92... First metering pump 94... Second metering pump 100.102... Metering pump 104... Suction port 106... Discharge Exit 32...
・Boss 38...Movement adjustment mechanism 42...Adjustment screw shaft 46...Dial 50...Cylindrical case 64, 66...Steel ball FIG. FIG. (a) FIG.
Claims (4)
を往復動させてそれぞれのプランジャのポンプ動作によ
り合成吐出量を得るよう構成した無脈動定量ポンプにお
いて、 前記各プランジャの往復動により吸込、吐出される流
体をその流れが直列となるよう各ポンプ室を接続配置し
、前記各プランジャの軸線に対しこれと直交し回転自在
にかつ軸方向に摺動自在に回転軸を軸支し、この回転軸
に吸込側ポンプ室のプランジャ往復動作に正弦運動を与
えるべく軸方向に変位しかつその変位量と共に偏心量が
次第に変化するように設けられた第1のカム部材と、こ
の第1のカム部材と同一軸方向に変位しかつ第1のカム
部材に対し相対的に半径方向に変位し前記正弦波との合
成吐出波形が一定となるよう吐出側ポンプ室のプランジ
ャを往復動作させる第2のカム部材を設け、さらに前記
回転軸の一部に軸方向の移動調節機構を設けると共に回
転駆動手段を結合することを特徴とする無脈動定量ポン
プ。(1) In a non-pulsating metering pump configured to reciprocate two plungers in each pump chamber by cam drive and obtain a composite discharge amount by the pumping operation of each plunger, suction and discharge are performed by the reciprocating movement of each plunger. The pump chambers are connected and arranged so that the fluid flows in series, and a rotating shaft is supported perpendicularly to the axis of each plunger so as to be rotatable and slidable in the axial direction. a first cam member disposed on the shaft so as to be displaced in the axial direction so as to impart sinusoidal motion to the reciprocating motion of the plunger in the suction side pump chamber, and whose eccentricity gradually changes with the amount of displacement; and this first cam member. a second cam that is displaced in the same axial direction as the first cam member and radially displaced relative to the first cam member, and reciprocates the plunger in the discharge side pump chamber so that a composite discharge waveform with the sine wave is constant; A pulsationless metering pump characterized in that a member is provided, and further an axial movement adjustment mechanism is provided on a part of the rotating shaft, and a rotational drive means is coupled.
これら第1、第2のカム部材とそれぞれ当接するプラン
ジャの当接部は相互に点接触するよう構成してなる請求
項1記載の無脈動定量ポンプ。(2) the first and second cam members are approximately conical;
2. The pulsationless metering pump according to claim 1, wherein the contact portions of the plunger that respectively contact the first and second cam members are configured to make point contact with each other.
継手を介して調節ねじ軸を結合し、この調節ねじ軸をダ
イヤルの回転で回転軸を軸方向に移動させて流量調整を
行うよう構成してなる請求項1記載の無脈動定量ポンプ
。(3) The rotation shaft movement adjustment mechanism connects an adjustment screw shaft to one end of the rotation shaft via a joint, and adjusts the flow rate by moving the adjustment screw shaft in the axial direction by rotating a dial. The pulsationless metering pump according to claim 1, which is configured to perform the following.
動軸とを平歯車もしくはウォームホイールを介して結合
するかまたは駆動軸と直結してなる請求項1記載の無脈
動定量ポンプ。(4) The non-pulsation metering pump according to claim 1, wherein the rotational drive means for the rotary shaft is formed by coupling a part of the rotary shaft and the drive shaft via a spur gear or a worm wheel, or directly connecting the drive shaft. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21846388A JPH0267471A (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Nonpulsating quantitative pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21846388A JPH0267471A (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Nonpulsating quantitative pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267471A true JPH0267471A (en) | 1990-03-07 |
Family
ID=16720301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21846388A Pending JPH0267471A (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Nonpulsating quantitative pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267471A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427772A (en) * | 1990-05-23 | 1992-01-30 | Nikkiso Co Ltd | Discharge flow rate adjusting mechanism of nonpulsative quantitative pump |
| JP2001241377A (en) * | 1999-12-20 | 2001-09-07 | Sakura Seisakusho:Kk | Micro pulsation flow pump |
| CN109404243A (en) * | 2018-09-30 | 2019-03-01 | 陕西科技大学 | A kind of reciprocating phosphate solution supply chemical pump |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974377A (en) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Pump device |
| JPS6321370A (en) * | 1986-07-14 | 1988-01-28 | Nikkiso Co Ltd | Pulsation-free constant flow rate pump |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP21846388A patent/JPH0267471A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5974377A (en) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Pump device |
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