NO793908L - Hoeytrykksylinder. - Google Patents
Hoeytrykksylinder.Info
- Publication number
- NO793908L NO793908L NO793908A NO793908A NO793908L NO 793908 L NO793908 L NO 793908L NO 793908 A NO793908 A NO 793908A NO 793908 A NO793908 A NO 793908A NO 793908 L NO793908 L NO 793908L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- housing
- rod piston
- pressure
- ring
- approx
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 3
- 206010050337 Cerumen impaction Diseases 0.000 claims 1
- 241000102542 Kara Species 0.000 claims 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims 1
- 210000002939 cerumen Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 claims 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 claims 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
- F04B53/162—Adaptations of cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
- F04B53/162—Adaptations of cylinders
- F04B53/164—Stoffing boxes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
- F16J15/182—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means
- F16J15/183—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means using a lantern ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2230/00—Manufacture
- F05B2230/40—Heat treatment
- F05B2230/41—Hardening; Annealing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0466—Nickel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0469—Other heavy metals
- F05C2201/0475—Copper or alloys thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
- F05C2203/0856—Sulfides
- F05C2203/086—Sulfides of molybdenum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en høytrykkssylinder for en høytrykkspumpe av den resiproserende type med såkalt 'plunger stempel.
Pumper med stangstempler har positiv fluidumleverings-karakteristikker, men de fleste enheter anbefales ikke for bruk ved trykk særlig over 1400 kg/cm 2. Selv ved lavere trykk vil de fleksible pakningsringer, som vanligvis be-jnyttes i slikt utstyr, bare ha en-begrenset levetid og de vil-naturligvis ødelegges raskere ved høyere pumpehastigheter og/eller når de arbeider i forbindelse med kjemisk aktive stoffer. Ved driftstrykk betydelig over 14 00 kg/cm vil utmattingsfeil i sylinderenhetens stål-komponenter også by på problemer, og slike feilmuligheter vil også begrense utstyrets levetid.
Det forefinnes mange anvendelsesområder i forbindelse med høye trykk og/eller korrosive stoffer hvor bruk av en resirposerende pumpe med plunger stempel eller stangstempel vil være av interesse, dersom man kunne øke levetiden til utstyret og redusere de ellers prohibitive vedlikeholdsomkostninger.
En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en høytrykksylinder som har lang levetid. Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en høy-trykksylinder som har tilstrekkelig utmattingsmotstand og levetid til å kunne utnyttes kommersielt ved et trykk godt over 14 00 kg/cm 2.
Nok én hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe pakningsringer for en slik høytrykksylinder,. hvilke pakningsringer virker selv ved meget høye trykk og har tilstrekkelig slitemotstandsdyktighet og korrosjonsmotstandsevne slik at utstyret har en stilstrekkelig levetid selv i forbindelse med pumper som håndterer kjemisk aktive stoffer.
Utgangspunktet for oppfinnelsen er at det fore-ligger et behov for pumper av den resiproserende stangstempel type, hvilke pumper er innsettbare selv under meget krevende betingelser og har tilstrékkelig levetid. En spesiell hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe så-kalte multiplekspumper som kan drives økonomisk for levering av regulerte mengder av fluidum under meget høye trykk og uten pulseringer av betydning.
Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en høytrykksylinder-anordning som angitt i krav 1. For at anordningen skal. få maksimal utmattingsmotstand, hvilket er av. vital betydning med hensyn til oppnåelse av lang levetid ved innsats under høye trykk, underkastes det enhetlige sylinderhus koldstrekkingsbehandlinger, herunder bruk av indre trykk tilstrekkelig til å bevirke delvis flyting eller koldbearbeiding av i det minste det indre lag av metall rundt boringene som tjener som arbeidstrykk-kamre.
I sin enkleste form kan den trykkpakning som benyttes utgjøres av flere massive,men fleksible pakningsringer med god smøreevne, understøttet utad av en enkel avstandsring av et hårdt, i hovedsaken ufleksibelt materiale. Levetiden • til selv en slik enkel pakningsanordning vil forbedres vesentlig ved benyttelse av en tvungen væskekjøling under utnyttelse av en mantel rundt det enhetlige hus, og den for-bedring man oppnår er verd anstrengelsene ved drift under høye trykk og/eller pumpehastigheter. Den mest effektive trykkpakningsanordning er imidlertid, særlig når det gjeld-er de nevnte høye trykk, en trykkpakning av den generelle type som er beskrevet i US patentskrift nr. 3 834 715.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen.
På tegningen er en plunger stempel stang 1 vist i en stilling like før fremre stilling (vist med stiplede •linjer og betegnet med 2). Stempelstangens bakerste stilling er også vist med stiplede linjer-og er betegnet med 2'. Stempelstangen er fremstilt av volframkarbid eller et annet hårdt, slitemotstandsdyktig materiale'. Stangens 1 bakre parti, som er lett tilgjengelig for tilkopling til en egnet drivmekanisme, er forsyht-med en ringkrave 4.
Stangens 1 arbeidsavsnitt virker inne i et kraftig, . sylinderisk og enhetlig hus 5 hvor hovedtrykk-kammerne dannes av to aksiale boringer 6 og 7. Boringen 6 befinner seg i fremre del av huset 5 og har en lengde som er større enn slaglengden til stangen 1, og en diameter som bare er litt større enn stangdiameteren. For å få en god glidepasning er boringene 6 og 7 koaksiale og utført med høy-polert veggflate (eksempelvis ikke mer enn 0,0004 mm) fortrinnsvis er boringens overflate utført med en finhet på rundt 0,0002 mm. Overflaten på stangens 1 arbeidsavsnitt er også meget jevn og glatt, minst like jevn og glatt som boringene og fordelaktig bedre (eksempelvis ikke mer enn 0,00005 mm). Boringen 7 har en vesentlig større diameter enn boringen 6, slik at det blir plass for pakningen 10, som gir trykktetning mellom stangen 1 og huset 5.
Pakningen 10 er i utførelseseksemplet av den type som kan trykksettes og innbefatter en ring 12 og andre spesial-elementer som muliggjør en pakning bedre enn de minimums-krav som er nevnt foran. I tillegg til et antall etter-givende pakningsringer som er nødvendige innbefatter pakningen 10 således flere pakningsringer 11, 13 og 14 på hver side av ringen 12,.slik at pakningen innbefatter to adskilte pakningsringsett. Det fremre pakningsringsett innbefatter tre individuelle pakningsringer 11 som i tverrsnitt har V-form, mens det bakre pakningsringsett innbefatter fire slike pakningsringer 11, samtlige orientert med de konkave endeflater mot ringen 12. I den foretrukne utførelse av pakningen innbefatter hvert pakningsringsett minst to slike pakningsringer 11 som er anordnet mellom en sentral følgering 13 og en endefølgering 14, som begge har plane endeflater på de endene som vender fra pakningsringene.
Pakningsringene 11, 13 og 14 er utført i et inert plastmateriale, eksempelvis en fluorinert hydrokarbon polymer såsom teflon, forsterket med et finoppdelt, høyere smeltende massivt fyllmateriale som har bedre termisk ledningsevne og varmemotstand, eksempelvis grafitt, molybden disulfid, metall i pulverform, glassfibre, kjønnrøk og lignende. Fordelaktig kan følgeringene 13 og 14 være av teflon forsterket med kopperpulver, mens pakningsringene 11 er av grafitttilsatt teflon, slik at man derved oppnår en balansert kombinasjon med hensyn til smøring, fleksibilitet og termisk stabilitet.
Pakningen 10 avsluttes i hver ende med enkle av-standsringer 15 henholdsvis 16. Disse er, på samme måte som ringen 12, fremstilt av metall eller et annet hårdt, uelastisk materiale som kan gi støtte til de fleksible pakningsringer og hjelpe til å. holde disse innrettet,
med bibehold av konsentrisiteten i sylinderen, innbefattet stempelstangen. I tillegg tjener den' bakre avstandsring 16, som representerer et viktig element også ved en mini-mumsløsning for pakningen, som et fritt, glidekontakt-element mot den siste ■ fleksible pakningsring i pakningen (dvs. følgeringen 14 i foreliggende tilfelle). Dette sikrer en jevn overføring av foroverrettede aksialkrefter for opptagelse av eventuell slakk som kan oppstå i pakningen som følge av kompresjonssetning, flyting eller andre dimensjonséndringer i pakningsringene.
Slike aksialkrefter tilveiebringes ved hjelp av strammeskruen 18 som skrus inn i et gjengeparti 9 i den bakre enden av huset 5. Komponentene dimensjoneres slik at strammeskruens 18 endeflate 19 får kontakt med følge-ringen 14 et godt stykke før skruen er skrudd helt inn.
Dennes strammepluggen 18 i husets 5 bakre ende er vanligvis viktigere i forbindelse med en pakningskonstruk-sjon som tilfredsstiller minstekravene enn i den foretrukne, trykksettbare type som er vist på tegningsfig-uren. I en mer enkel konstruksjon kan det nemlig være ønskelig å kunne utøve en tilstrekkelig aksialkraft ved hjelp av strammeskruen for derved å kunne trykke pakningsringene nok sammen til å gi ønsket- tetning, mens man i
en trykksettbar pakning oppnår det ønskede pakningstrykk . ved hjelp av et innført trykkfluidum, dvs. at strammeskruens hovedfunksjon bare vil være å sikre opprett-holdelsen av en god sampassing av hosliggende pakningsringer slik at man får skikkelig samvirke mellom dem.
Hensikten med ringen 12 . er å fordele trykkfluidet skikkelig i det indre av pakningen. For dette formål
ér det i den midtre del av ringen 12 utformet et relativt bredt, grunt spor 22 hvorfra idet går flere kanaler 24 (bare to er vist) inn til stangen 1. Trykkfluidet må tilføres fra sylinderens utside og i huset 5 er det derfor, en radiell boring 8 for tilføring av slikt trykkfluidum.
Konsentrisk rundt huset 5 er det anordnet et mantel-legeme 3 0 hvis vegg er vesentlig tynnere enn veggen i huset 5, men allikevel tykk nok til å gi konstruktiv stivhet under påvirkning av de mekaniske krefter som virker. Mantelens 30 innerdiameter er i hovedsaken den samme over mantelens midtparti og er bare en liten brøk-del av en tomme større enn husets 5 ytterdiameter (det ses her bort i fra husets utvidede hodeparti 28), slik at det rundt mesteparten av huset dannes et trangt ringrom 32. Ved 31 og 33 er mantelens 30 innerdiameter redusert slik at mantelen får korte innerpartier hvor inner-diameteren bare er litt større enn husets 5 ytterdiameter, slik at man får en god glidetilpasning. I den fremre enden er mantelen 30 forsynt med et utvidet parti eller et hodeparti 34 som er forsynt med en utvidet boring for opp- tak av husets hodeparti 28. • Mantelen 30 er således utført slik at den kan " monteres på plass ved å tres over huset 5 i fra den bakre enden av dette, idet man først bringer to elastiske 0-ringer 21 på plass i spor 20 i huset, hvilke 0-ringer danner de nødvendige tetninger når mantelen er bragt på plass, slik det går frem av tegningen. I mantelen 30 .er det anordnet to gjengeboringer -35 og 36. Begge fører
inri til ringrommet 32, henholdsvis ved bakre og fremre ende av dette, og de benyttes som innløps- og utløpstil-
koplinger for kjølemiddel som skal tilføres ringrommet. Mantelen 30 har dessuten en boring 38. Denne er konsentrisk med den foran nevnte trangere boring 8 i huset 5-, og tjener til å gi adgang til boringen 8, dvs. at man kan tilføre trykkfluidum fra en utvendig kilde. Etterat mantelen 30 er bragt.på plass rundt huset 5 gjøres syl-inderenheten ferdig ved at man kopler til visse,elementer, slik det vil fremgå av den etterfølgende oppstilling: 1) Mantelen 30 føres inn i dekseleleméntet 40 til den viste stilling, i hvilken hodepartiet 34 er så godt som helt opptatt i en boring 4 2 , mens en mindre boring 44 om-slutter mantelen ved baksiden av hodet. 2) Nesedelen til et tilkoplingselement 50, som inneholder en fluidumkanal 52 fra et ikke vist ventilkammer, føres inn i en boring 29 i huset 5, slik at nesens koniske endeflate 54 bringes til anlegg mot en plan ring skulder
3 i bunnen av boringen 29.
3) Tetningen mellom elementet 50 og huset 5 gjøres tett og mantelen 30 fikseres samtidig på plass ved at det i gjengeboringene 54 i dekseleleméntet 40 føres inn ikke. viste gjengebolter som også går gjennom tilsvarende boringer 55 i flensen 56. Flensen 56 presser mot en konisk skulder 58 på elementet 50. 4) En kjølemiddeltilførsel (ikke vist) tilkoples innløpet 35 og et egnet utløpssystem for kjølemiddelet tilkoples utløpet 36. 5) Tilslutt<*>tilknyttes trykkfluidumkilden til pakningen, slik at den kan trykksettes. Dette skjer ved at en ring " 60 tres på mantelen 30 og bringes til en slik stilling at en radiell gjengeboring 61 i ringen 60 flukter med boringen 38 dg■boringen 8 „ Et koplingselement 66, som har et utvidet hode 68 som er litt mindre enn boringen 38, føres inn i boringen, slik at endeflaten 69 hviler mot bunnen ;-39 i en liten forsenkning ved ytterenden av boringen- 8.;En nippelmutter 70 er tredd på koplingselementet og;skrus inn. i gjengeboringen 62, hvorved mutterens innven-dige skulder 67 presser mot koplingselementet og gir en høytrykkstetning mellom endeflaten 69 og flaten 39. Mellom mantelen 30 og koplingselementet 66 tilveiebringes en lavtrykkstetning ved hjelp av en O-ring 65 som ligger i et spor 63 i koplingselementets hode 68. ;Som nevnt i US patent skrift nr. 3 834 715 er det;en god tommelfingerregel å innføre et trykkfluidum i pakningen med et mottrykk i hovedsaken like stort som arb-eidsfluidets trykk. I de fleste tilfellene oppnår man optimale egenskaper når mottrykket ligger innenfor t 10% av arbeidstrykket til pumpeelementene. Utmerkede resultater kan noen ganger oppnås med mer enn 10% forskjell.i mottrykket, særlig på minussiden. Meget avhenger i denne forbindelse av den spesielle kombinasjon av variabler i den spesielle situasjon, eksempelvis pumpehastighet, antall, type og utførelse av pakningsringelementer i pakningsanordningen, de generelle arbeidstrykknivåer osv. ;En annen vesentlig ting i forbindelse med foreliggende oppfinnelse er de klare forbedringene som oppnås med hensyn til utmattingsmotstanden i forbindelse med høye trykk. Oppmerksomheten rettes derfor særskilt mot den nedenfor gitte omtale av de faktorer som er av betydning i den forbindelse. Stort sett dreier det seg her om trekk i forbindelse med konstruksjonen og fremstillingen av hovedsylinderhuset, fordi dét er dette element som utsettes i størst grad for maksimal utmattingsspenning når det er tale om høytrykkspumper med resiproserende stangstempel. Grunnleggende for oppnåelsen av forbedrede utmatt-ingsegenskaper er bruk av et enhetlig sylinderhus for så-vel stangstempel som pakningen, i kombinasjon med en enkel mantel for føring av et kjølemiddel for fjerning av varme som utvikles i huset. ;Andre faktorer som er av betydning i forbindelse med' oppfinnelsen er konstruksjonsmaterialene og fremgangs-måten som velges for sylinderhuset. Man har funnet at et meget'godt konstruksjonsmateriale er stållegeringer med høy strekkstyrke, særlig slike som inneholder betydlige mengder av krom og noe nikkel. Fortrinnsvis bør konsentra-sjonen av krom være minst ca. 10 vekt%, og nikkelinnholdet bør være minst. ca. 4 vekt%. Slike materialer byr på den ekstra fordel at de har utmerket korrosjonsmotstandsevne, hvilket naturligvis bidrar ytterligere til oppnåelsen av en lang levetid selv under vanskelige innsatsforhold. Uan-sett hvilken legering som velges bør den være i en høy-raffinert form, fri for forurensninger, slik at man unngår selv små diskontinuiteter, som kan tjene som utgangspunkt-er for uønskede spenningskonsentrasjoner. Det emne som sylinderhuset således fremstilles av bør fremstilles ved hjelp av en teknikk av typen vakuumbue- eller elektro-slagg-omsmelting. Slike stållegeringer som inneholder 11-19% krom og ca. 3-9% nikkel som hovedadditiver, representerer gode valg. ;Man har også oppnådd utmerkede resultater ved bruk av lignende legeringer som inneholder en liten mengde molybden og som bråherdes ved egnet varmebehandling. En slik legering som inneholder ca. 13% krom, ca. 8% nikkel og ca. 2% molybden sammen med 0,05% karbon og andre mindre komponenter har vist seg å være ideelle. ;Ved fremstillingen av sylinderhuset er det meget viktig å gi høytrykksborekammerne en glatt, polert vegg-overflate. Det er også ønskelig å unngå skarpe hjørner i* høytrykkskammerne. For å oppnå maksimal utmattings-, motstandsevne bør høytrykkskammerne i huset utsettes for -"'koldbearbeiding tilstrekkelig til å oppnå en begynnende koldflyting av metallgrenselagene i boringen, hvoretter boringsveggene ikke bør forstyrres av maskinering, honing, polering etc. I innretninger av den type som er vist på tegningen, hvor ytterdiameteren til pakningen 10 er meget større enn diameteren tiL stempels.tangen må som man vil forstå_koldbearbeidingen skje i to trinn pga. de store forskjeller i'innvendige trykk som er nødvendig for å oppnå koldflyting i området til boringen 6 sammenlignet med området ved boringen 7.
Med andre ord, ved fremstillingen av et sylinderhus a~v den type det her er tale om, borer man først boringen 6 gjennom hele huset 5 og foretar nødvendig honing og polering idet minste av det nødvendige fremre parti, med etterfølgende koldbearbeiding i under utnyttelse av et meget høyt trykk. Deretter tilveiebringer man boringen 7, noner, og polerer den og utsetter den så for en andre koldbearbeiding, med et lavere trykk, dvs. det trykk som er nød-vendig for området rundt boringen 7. Før den avsluttende koldbearbeiding tilveiebringer man naturligvis de andre maskinerte partier, så som den radielle boring osv.
Et av de mest lovende anvendelsesområder for oppfinnelsen er bruk i forbindelse med levering av katalyse-løsninger til polymeriseringsreaktorer som arbeider med
2 meget høye trykk, dvs. trykk fra ca. 1750 - 350.0 kg/cm . Ved slik bruk er det meget ønskelig med en jevn levering med nøyaktig styrbar, mengde og med minimale trykkpulser-inger. Ved lavere trykk ser det ut til at en kombinasjon av to sylinderanordninger som beskrevet foran, ved hjelp av en egnet faseinnstilt drivmekanisme, vil være tilstrekkelig, men ved trykk på 1750 kg/cm 2 og mer vil væskenes komprimerbarhet fremkomme som en viktig faktor, og det foretrekkes da å bruke en kombinasjon av tre eller flere sylindre.
Som,eksempel kan nevnes at tre like sylindre av den type som er. vist på tegningen, hver med en stempelstang med en diameter på 9,5 mm, ble drevet fra en felles veiv-aksel som gav 10 cm slaglengde for hver stempelstang, idet det var 60° forskjell i fasevinkel for slagene mellom sylinder 1 og 2 og sylinder 2 og 3. Denne enhet ble ut-prøvet i forbindelse med pumping av en fortynnet løsning av organiske peroksider i hexansolvent, tilført med et sugetrykk på ca. 10 kg/cm<2>og levert med et reaktortrykk på o ca. 2100 kg/cm 2. Det ble benyttet en likestrømsmotor med variabel hastighet, tilknyttet veivakselen gjennom en reduksjonsgirkasse som muliggjorde veivakselhastigheter på 10-200 omdreininger pr. minutt. Forsøket var meget vellykket. Det ble oppnådd meget nøyaktige levéringsmeng-der, og pulsasjonen i leveringstrykket var skjelden mer enn 3%, særlig i det midtre hastighetsområdet for veivakselen, fra ca. 40-120 omdreininger pr. minutt, som for-øvrig representerer det i praksis mest interessante området.
En særlig godt egnet motor i denne forbindelse er en likestrøms-shuntmotor,• hvor hastigheten kan varieres ved å endre ankerspenningen, mens feltspenningen holdes konstant. Hastigheten til slike motorer kan reguleres meget nøyaktig ved bruk av elektriske føle- og tilbake-koplingskretser som er kommersielt tilgjengelige. Eksempelvis skal her nevnes hastighetsreguleringsutstyr som markedsføres.av Reliance Electric Company under varemerket
MAXPAK SOLID STATE DC V»C DRIVE.
Selvom pumpeenheter som er bygget i samsvar med foreliggende oppfinnelse hittil ikke har vært i bruk så lenge at man har kunnet fastslå deres endelige utmatt-ingslevetid, så kan det allikevel fastslås at man ikke har funnet svikt hittil. Det er klart at den gjennom-snittlige levetiden for trykkpakningene er øket betydelig som følge av bruk av den tvungene kjøling av sylinderhuset rundt pakningsområdet.
Claims (1)
- "1. Innretning innbefattende sylinder, stangstempel og stempelpakning, med god korrosjonsmotstand og utmattings fasthet når den brukes som et høytrykkspumpeelement, . karakterisert ved at den innbefatter 1) et sylinderisk stangstempel av et hårdt høymodul-jnateriale som bak har et tilgjengelig avsnitt forsynt med en anordning for tilknytting til en egnet drivmekanisme som kan gi stangstempelet en bevegelse frem og tilbake,2) et tykkvegget, enhetlig sylinderhus med høy strekkstyrke og av en korrosjonsmotstandsdyktig metall-legering rundt stangstempelets arbeidsavsnitt, hvilket hus har en glatt innerboring som er litt større enn diameteren til stangstempelet og strekker seg aksialt fra et punkt nær husets frontende og bakover en strekning litt lenger enn . slaglengden til stangstempelet, og bak denne boring en lignende, koaksial boring med en vesentlig større diameter,3) ... en trykkpakningsanordning som utfyller ringrommet i den nevnte koaksiale boring rundt stangstempelet og innbefatter flere massive pakningsringer med god smøre-evne og fleksibilitet, samt en følgering av et hårdt og i hovedsaken ikke-fleksibelt materiale ved den bakre enden,4) en regulerbar anordning ved husets bakre ende for utøvelse av en skyvekraft mot følgeringen, som så i sin tur overfører en trykk-kraft mot pakningsringene, og5) en mantel som konsentrisk omgir huset, men har en tynnere vegg og har en innvendig diameter som bare er en mindre brøkdel av en tomme større enn ytterdiameteren til huset, slik at det dannes et smalt ringrom rundt huset, med omløpende tetningsringer mellom mantelen og huset i hver ende, og med et par åpninger gjennom mantelen for tilknytting av innløp- og utløpsforbindelser for føring av et kjølemiddel gjennom ringrommet.2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert v- e d at det sylinderiske stangstempel er fremstilt av volframkarbid.3. Innretning ifølge krav 2, kara'k teri se. r.t ved at stangstempelets ytterflate er honet for oppnåelse av en glatt overflatefinish på ikke mer enn 0,0004mm.4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert v e d at overflatefinishen ikke er mer enn ca. 0,00005mm.5. ' Innretning ifølge krav 1, karakterisert . ved at anordningen for sammenkoplingen av stangstempelet og drivkenanismen innbefatter et kraveformet element som er krympepasset rundt stangstempelets tilgjengelige bakre parti. 6r> Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at at metall-legeringen i huset er en stållegering med høy utmattingsfasthet, inneholdende minst ca. 10vekt% krom og minst ca. 4 vekt% nikkel.7. Innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at legeringen også innbefatter en betydelig mengde molybden og bråherdes ved egnet varmebehandling.8. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at metall-legeringen som huset er utført i har vært vakuumbue-omsmeltet for eliminering av diskrete forurensninger og derav resulterende diskontinuiteter.9.. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av de nevnte to boringer i huset usettes for høytrykks-koldbearbeiding etter ellers nødvendig maskinering, herunder honing av boringsveggene.10. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at pakningsanordningen innbefatter en sentralt plassert ring med et grunt spor med en vesentlig bredde i den midtre del av ytteromkretsen, hvorfra det går kanaler til innerperiferien på fleire steder, og' en ano-ordning for tilveiebringelse av et trykkfluidum i sporet, og ved at minst en av de massive pakningsringer i pakningsanordningen i hver retning i fra den sentrale ring har et i hovedsaken V-formet tverrsnitt, idet samtlige slike V-formede ringer er radet opp slik at dets konkave endeflater er rettet mot den sentrale ring.11. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at den sentrale ring er fremstilt av metall og at de massive pakningsringer er fremstilt av en fluor-karbonpolymer, nylon eller en annen lavfriksjons-plast-_harpiks forsterket med pulverformet fyllmateriale med høyere.smeltepunkt.12. Innretning ifølge krav 11, karakterisert , ved at fyllmaterialet velges fra gruppen som innbefatter grafitt,molybden disulfid, kjøørøk, glassfiber og finpulveriserte metaller.1-3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den innstillbare anordning innbefatter et kort endeavsnitt ved den bakre ende av huset, med innvendig r gjenging, og ved at en hulskrue er skrudd inn i det gjengede endeavsnitt slik at dens fremre del kan få kontakt med følgeringen etterat den er skrudd godt inn, men før den er skrudd helt inn.14. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at mantelen har avsnitt i hver ende med en mindre innvendig diameter, dvs. akkurat tilstrekkelig større enn ytterdiameteren av huset til å tilveiebringe en .tett glidepasning mellom komponentene, og at det i de nevnte avsnitt er anordnet lavtrykkstetninger i form av O-ringer plassert i omløpende spor i en av de to motliggende om-, kretsflater.15. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at ringrommet har en dybde på mindre enn ca.6,3 mm.16. Innretning ifølge krav 15, karakterisert ved at ringrommets dybde er mellom ca. 1,5 mm og ca.4 , 5 mm.17. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at innløpsforbindeisen er anordnet litt foran den i* bakre ende anordnede tetningsring, og at utløpsfor-bindelsen er anordnet litt bak den ved den fremre ende" anordnede tetningsring.18. Multipleks resiproserende stangstempelpumpe, hvor hvert av de enkelte pumpeelementer er utført i samsvar med krav 1, og hvor drivmekanismen er en felles veiv-aksel som drives gjennom en egnet girkasse ved hjelp av en elektrisk motor med variabel hastighet.19.. Muitipleks-stangstempelpumpe ifølge krav 18, karakterisert ved at den elektriske motor er en likestrøm-shuntmotor hvis hastighet kan reguleres ved regulering av ankerspenningen.20. Muitipleks-stangstempelpumpe ifølge krav 19, ka r-a^ kterisert ved en automatisk tilbakekoplings-føle og styrekrets som benyttes for reguleringen av ankerspenningen i motoren, hvorved det muliggjøres en holding av motorhastigheten innenfor meget små toleranser.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97428878A | 1978-12-29 | 1978-12-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO793908L true NO793908L (no) | 1980-07-01 |
Family
ID=25521854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO793908A NO793908L (no) | 1978-12-29 | 1979-11-30 | Hoeytrykksylinder. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5593977A (no) |
| CA (1) | CA1119462A (no) |
| CH (1) | CH635659A5 (no) |
| DE (1) | DE2949083A1 (no) |
| FR (1) | FR2445454A1 (no) |
| GB (1) | GB2044347A (no) |
| NO (1) | NO793908L (no) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501118A (ja) * | 1983-03-24 | 1985-07-18 | コルトハウス,エルンスト | ピストンポンプ |
| FR2544829B1 (fr) * | 1983-04-22 | 1985-08-09 | Auxim Ste Nouvelle | Dispositif d'etancheite pour arbre rotatif |
| JP2722067B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1998-03-04 | 京セラ株式会社 | 低圧用プランジャーポンプ |
| DE9105116U1 (de) * | 1991-04-25 | 1991-09-05 | Latty International S.A., Orsay | Dichtungselement |
| US9249798B2 (en) | 2006-06-23 | 2016-02-02 | Schlumberger Technology Corporation | Autofrettage process for a pump fluid end |
| NL2006718C2 (en) * | 2011-05-04 | 2012-11-06 | Thomassen Compression Syst Bv | Piston compressor for compressing gas. |
| WO2013164495A1 (es) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Garraf Maquinaria, S. A. | Bomba de pistón monobloque con sistema antipérdidas |
| CN104791238A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 沈如华 | 一种高效率色浆调色泵 |
| US10371145B2 (en) | 2016-01-12 | 2019-08-06 | Graco Minnesota Inc. | Piston rod having cap recess |
| BR102018003284B1 (pt) | 2017-02-21 | 2021-07-20 | Graco Minnesota Inc. | Haste de pistão para uma bomba, bomba, pulverizador, e, método para substituir uma luva de desgaste |
| US10870900B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-12-22 | A. Finkl & Sons Co. | High toughness martensitic stainless steel and reciprocating pump manufactured therewith |
| AT521618B1 (de) | 2018-10-10 | 2020-03-15 | Bft Gmbh | Hydraulischer Druckübersetzer und Verfahren zur Herstellung einer axialen Druckspannung im Hochdruckzylinder |
| CN111692068B (zh) * | 2019-03-13 | 2025-05-09 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 压力清洗机 |
| CN114127323A (zh) * | 2019-06-21 | 2022-03-01 | Spm石油和天然气股份有限公司 | 耐磨损和耐腐蚀钢组合物及包括其的高压泵和泵部件 |
| CN114135481A (zh) * | 2020-12-18 | 2022-03-04 | 阿奥艾斯海洋工程(上海)有限公司 | 一种柱塞泵柱塞防护润滑装置 |
| WO2025064600A1 (en) * | 2023-09-19 | 2025-03-27 | A.W. Chesterton Company | Reciprocating plunger pump with bi-directional multi-component crankcase seal |
| US12404857B2 (en) * | 2023-11-27 | 2025-09-02 | Kerr Machine Co. | Cooling sleeve for use with a fluid end |
| JP7704939B1 (ja) * | 2024-07-25 | 2025-07-08 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバー製造装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR642565A (fr) * | 1926-10-21 | 1928-08-31 | Ehrhardt & Sehmer Ag | Procédé de construction des cylindres des compresseurs pour hautes pressions |
| US2431070A (en) * | 1944-01-29 | 1947-11-18 | Reuben L Nelson | Pump |
| US3114326A (en) * | 1961-09-07 | 1963-12-17 | Aldrich Pump Company | Plunger type pump especially for high pressure |
| FR1308477A (fr) * | 1961-12-22 | 1962-11-03 | Union Carbide Corp | Appareil de pompage haute pression |
| FR1394528A (fr) * | 1964-05-14 | 1965-04-02 | Technicon Chromatography Corp | Pompe à déplacement positif |
| US3834715A (en) * | 1972-04-26 | 1974-09-10 | Dart Ind Inc | Pressure seal assembly |
| DE2629142A1 (de) * | 1976-06-29 | 1978-01-12 | United Stirling Ab & Co | Abstreifring |
-
1979
- 1979-11-02 FR FR7927144A patent/FR2445454A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-11-02 CA CA000339032A patent/CA1119462A/en not_active Expired
- 1979-11-14 GB GB7939493A patent/GB2044347A/en not_active Withdrawn
- 1979-11-30 NO NO793908A patent/NO793908L/no unknown
- 1979-12-06 DE DE19792949083 patent/DE2949083A1/de not_active Ceased
- 1979-12-10 CH CH1093679A patent/CH635659A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-12-27 JP JP16951079A patent/JPS5593977A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2044347A (en) | 1980-10-15 |
| DE2949083A1 (de) | 1980-07-03 |
| CA1119462A (en) | 1982-03-09 |
| FR2445454A1 (fr) | 1980-07-25 |
| CH635659A5 (fr) | 1983-04-15 |
| JPS5593977A (en) | 1980-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO793908L (no) | Hoeytrykksylinder. | |
| US4776260A (en) | Constant pressure pump | |
| NO875472L (no) | Pumpehode for en hoeytrykkspumpe. | |
| EP2497949B1 (en) | Plunger water pump | |
| US6302401B1 (en) | Stuffing box seal assembly | |
| US2795195A (en) | High pressure pumping method | |
| US9964211B2 (en) | Piston of axial piston pump motor, cylinder block of axial piston pump motor, and axial piston pump motor | |
| WO2021077350A1 (zh) | 具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵 | |
| US20100008804A1 (en) | Pump having improved and adjustable packing | |
| CN1922422B (zh) | 用于可相对移动部件的密封装置及包含该密封装置的设备 | |
| US9869312B2 (en) | Piston rod for a piston compressor, and the piston compressor | |
| CN207554404U (zh) | 一种用于泵传动的轴承箱 | |
| US20260063121A1 (en) | Liquid cooled plunger system | |
| WO2017064993A1 (ja) | 可変容量型ポンプ | |
| CN204140377U (zh) | 柱塞泵及柱塞副总成 | |
| US3006284A (en) | Swash-plate pump | |
| US2842060A (en) | High pressure reciprocating pump | |
| US3212448A (en) | Fluid apparatus | |
| NO863230L (no) | Slampumpe. | |
| US7469626B2 (en) | Split ceramic bore liner, rotor body having a split ceramic bore liner and method of lining a rotor bore with a split ceramic bore liner | |
| RU2739103C1 (ru) | Насос буровой трехпоршневой одностороннего действия | |
| RU158391U1 (ru) | Механическое уплотнение | |
| CN100373059C (zh) | 静压支撑导向液压缸 | |
| CN115956160A (zh) | 用于输送介质的往复活塞泵 | |
| KR102357379B1 (ko) | 베인용 정수압 슬라이드 베어링을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계 |