NO970994L - Kamfremförer-holder for en skvalpeplatepumpe - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen angår skvalpeplate-pumper, og spesielt med en kam-fremfører som er plassert mellom pumpens stempel og den skråstilte skvalpeplate-fremføringskam. Kamfremføreren er et enkelt stykke av ikke-metallisk materiale som erstatter kamfremførere i flere deler ifølge tidligere teknikk.

Skvalpeplatepumper har blitt brukt i området fluidumpumping i mange år. De blir typisk brukt til å pumpe fluidum hvor man ønsker en ikke-pulsert utgangs-strøm. Denne type pumpe er effektiv, og har ikke de pumpetap som ofte er iboen-de i pumper av andre konstruksjoner. Den tidligere teknikk som ligger nærmest den foreliggende oppfinnelse er «Delpump», tidligere fremstilt ved CHPT Incorporated, som beskrevet nærmere i denne spesifikasjon.

Som nevnt ovenfor ligger oppfinnelsen i en forbedring av skvalpeplatepumper, og spesielt skvalpeplatepumper med en kamfremfører plassert mellom pumpens stempel og den skråstilte skvalpeplate-drivkam. Kamfremføreren som brukes i oppfinnelsen er et enkelt stykke av ikke-metallisk materiale som erstatter kam-fremførere i flere deler ifølge tidligere teknikk. Kamfremføreren omfatter en overflate som vil motta de buete ender på pumpens stempler og forsideoverflaten vil omfatte bærende overflater som overfører belastningen fra den skrå kamoverflaten på skvalpeplaten til pumpens stempler.

En fordel med denne oppfinnelsen over tidligere teknikk er at den forbedring som er presentert her vil gi en betydelig bedre ytelse, i det minste i levetiden av delen og pumpen, enn den type kamfremfører-holder som brukes i anordninger ifølge tidligere teknikk. Man har funnet at årsaken til feil på noen pumper vil be-gynne med at en tredelskamfremførerkonstruksjon, som hadde vanskeligheter med å virke med de harmoniske krefter som fører til rask syklisk utmatting av kamfremfører-holderen. Det faktum at det gruppelager som er presentert her er laget av et materiale som omfatter karbon, er en ytterligere sikring at selv om man ikke kan opprettholde en hydrodynamisk film av smøremiddel mellom gruppelageret og kamoverflaten, vil det bli nødvendig smøring.

Man har videre funnet at pumpefeil, eller i det minste reduksjon av pumpens kapasitet, kunne bli forårsaket av direkte utmatting av kamfremførerputene gjennom høye cyklus-anslag mot kamoverflaten. «Hopping» av kamfremførerpu-tene, den bevegelsen som bidrar til utmatting av kamfremfører-putene ifølge tidli gere teknikk, er ikke sett som et problem med den konstruksjon som er presentert her.

Oppfinnelsen er presentert grafisk ved flere tegninger, omfattende de føl-gende figurer: Fig. 1 er et tverrsnittriss av en skvalpeplatepumpe som omfatter oppfinnelsen; Fig. 2 er et grunnriss av kamfremførerens gruppelager; Fig. 3 er et riss av kamfremførerens gruppelager tatt langs linjen 3-3 på fig. 2;

Fig. 4 er forsiden av kamfremfører-gruppelagereret vist på fig. 2.

Fig. 5 er en kamfremfører-holder og kamfremførere ifølge tidligere teknikk.

Skvalpeplatepumper av den type som omfatter forbedringer ifølge oppfinnelsen som fremsatt her er vel kjent i industrien. Den spesifikke pumpe som for-bedringene gjelder er FMC Corporation's «Series C Composite Piston Pumps», tidligere fremstilt under handelsnavn Delpump av CHPT Incorporated. US patent nr 5.013.219 gjelder denne pumpen. Pumpen er beskrevet i litteratur som er til-gjengelig fra FMC i Houston, Texas.

Fig. 1 viser et riss i snitt av en skvalpeplatepumpe, generelt betegnet 10. Et legeme 12 og et tilbakeslagsventilhus 14 som i sin tur har et galleri 16. Et kam-avstandsstykke 18 understøtter legemet 12 bort fra bakplaten 20 og danner et hulrom for kam-subenheten 22. Sekskantmuttere så som 24 vil holde galleriet 16, tilbakeslagsventilenheten 14, legemet 12, kamavstandsstykkene 18 og bakplaten sammen som vist på fig. 1.

Et stempel 26, et av flere, generelt mellom fem og tolv i antall avhengig av pumpens kapasitet, som blir brukt i en pumpe av denne typen blir boret i en foret sylinder 28 i legemet 12. Dette stempel 26 vil bli tvunget til å bevege seg resipro-serende i den forede sylinder 28 ved det velkjente prinsipp med kamvirkningen i en skvalpeplate-pumpe. Fluidum som skal pumpes vil entre pumpen 10 gjennom innløpsmontering (fitting) 30, og blir pumpet ut av utløpet 32. Tilbakeslagsventiler så som 34 og 36, et sett av tilbakeslagsventiler forbundet med hver av de nevnte stempler 26, vil styre strømmen av det pumpede fluidum inn og ut av pumpen.

Kammen 22 omfatter et forlenget område 38 som er den mekaniske dri-vinngang-aksel for å rotere den integrerte kam 22 og akselenheten.

Kam-trykklager så som 40, understøttet på monteringsputer 42 i hulrom i bakplaten 44 er vist. Det kan være flere kam-trykklagere 40 brukt til å danne en bærende overflate mellom den nedre ikke-vinklede overflate på kammen 22 og bakplaten.

Oppfinnelsen som vist her er gruppelageret 46. Dette gruppelager 46 ligger mellom stemplet 26, egentlig den buete endedel av stemplet, og den flate kam-overflate 48 på kammen 22. Gruppelageret 46, vist i snitt på fig. 1, er vist fjernet fra pumpen på fig. 2, 3 og 4.

I disse figurene er gruppelageret vist med lagerkopper for å motta stemplet, så som 50, som er konkave mottakere som tar vare på de buete endene av stemplene 26. Fem stempelmottakende lagerkopper 50 er vist i gruppelageret 46 på fig. 2; men dette nummer er imidlertid avhengig av stemplene og pumpen, og vil normalt være mellom fem og tolv i dagens produksjonspumper. Lagerkoppene 50 er integrert utformet i en plate av materiale, og stempelkoppene, fordypninger i platen, er aksielt adskilt rundt platen.

Forsiden (fra fig. 2) av gruppelageret 46 er vist på fig. 4. I denne figuren er slike enheter som 52, hvorav fem er vist, trykklageroverflater som er generelt «under» og innrettet med stempel-mottakende kopper 50. De vil danne trykklageroverflater som rir nær den flate kamoverflaten 48 på kammen 22. Disse trykklagerputene eller overflatene 52 vil absorbere utløps- og sugetrykkbelastnin-gene på stemplene. De vil ri på den skrå overflate av den roterende kam, og vil bli smurt med en naturlig dannende hydrodynamisk film av vann eller annen væske for å skille overflaten av gruppelageret fra overflaten av den roterende kam. Det foretrukne materiale for den sprøytestøpte gruppelagerring i et stykke er Arlon 1555 PEEK. Hvis smøringen mellom kontaktoverflatene av gruppelageret og kammen gjennomgår et tap i viskositet eller transiente belastningsforhold som skaper kontakt mellom gruppelageret 46 og kamoverflaten 48, vil den karbon-fylte PEEK-gruppelager frembringe smøring.

På forsiden av gruppelageret er områdene mellom trykklagerets overflate-puter 52, avlastningssoner så som 54, relativt lavere enn trykklager-overflatene 52. En liten rampe, så som 56, er dannet som en overgang mellom avlastningsso-nene 54 og trykklageroverflateputene 52 på begge sider av putene.

Fig. 5 viser en kamfremførerring 56 ifølge tidligere teknikk, med kamfremfø-rere 58. På denne anordningen er kamfremførerringen 56 et forholdsvis tynt sirkel-rundt element utstyrt med hull for å gi rom for de uavhengige kamfremførere 58. Kamfremførerne er plassert i hullene i kamfremførerringen 56, men er ikke utformet integrert med denne. I anordningen ifølge tidligere teknikk var materialet i kamfremførerne og kamfremførerringen forskjellige materialer. Bunnen på kam-fremføreren 58 ifølge tidligere teknikk ville ri på kamoverflaten 48 i pumpen. Som nevnt ovenfor, har den strukturelle integritet av denne konstruksjon ifølge tidligere teknikk blitt forbedret ved den anordning som er presentert her, nemlig gruppelageret 46.

Man tror at den ovenstående forklaring og beskrivelse av oppfinnelsen, tatt

i sammenheng med figurene på tegningen, danner en full beskrivelse av oppfinnelsen. Oppfinnerne erkjenner at konstruksjonsendringer i gruppelageret er mulig, så som bruk av forskjellige materialer med lignende egenskaper som det foretrukne materialet her. Man venter at de følgende krav vil dekke slike nyanser av konstruksjon og produktvalg.

Claims (16)

1. Gruppelager for bruk i en skvalpeplatepumpe, karakterisert ved at lageret omfatter stempel-mottakende lagerkopper utformet integrert i en plate av materiale rundt hvilken de nevnte stempel-mottakende lagerkopper er aksielt adskilt.

2. Oppfinnelsen ifølge krav 1, karakterisert ved at et antall trykklager-overflater er utformet på den siden av gruppelageret som er foran den siden av gruppelageret som har de nevnte stempel-mottakende kopper.

3. Oppfinnelsen ifølge krav 2, karakterisert ved at de nevnte trykklageroverflater er motsatt og innrettet med de nevnte stempel-mottakende kopper.

4. Oppfinnelsen ifølge krav 3, karakterisert ved at de nevnte trykklageroverflater er adskilt fra nærliggende trykklageroverflater ved avlastningssoner.

5. Oppfinnelsen ifølge krav 4, karakterisert ved at de nevnte avlastningssoner er soner hvor tykkelsen av gruppelageret er mindre enn den maksimale tykkelse av gruppelageret.

6. Oppfinnelsen ifølge krav 5, karakterisert ved at det er en rampeoverflate mellom hver av de nevnte avlastningssoner og hver tilstøtende trykklageroverflater.

7. Oppfinnelsen ifølge krav 6, karakterisert ved at det nevnte gruppelager er et ikke-metallisk materiale som omfatter karbon i sammensetningen av materialet.

8. Oppfinnelsen ifølge krav 7, karakterisert ved at materialet er en sprøytestøpt PEEK-konstruksjon.

9. Oppfinnelsen ifølge krav 8, karakterisert ved at materialet er Arlon 1555 PEEK.

10. Skvalpeplatepumpe omfattende et legeme, hvor legemet inneholder en kam med en skå overflate, flere stempel båret inne i legemet, hvor stemplene har buete overflater på en ende, karakterisert ved en forbedring omfattende: et gruppelager som båret inne i det nevnte hus mellom de buete overflater på stemplene og den skrå overflate på kammen, hvor gruppelagerene omfatter stempelmottakende lagerkopper for å motta stemplene, hvor de nevnte stempel-mottakende lagerkopper er utformet integrert i en plate av materiale rundt hvilken de nevnte stempelmottakende lagerkopper er aksielt adskilt.

11. Oppfinnelsen ifølge krav 10, karakterisert ved at et antall trykklageroverflater er utformet på den siden av de nevnte trykklager som vender mot den siden av gruppelagerne som har de stempelmottakende kopper, hvor de nevnte trykklageroverflater er nær den skrå overflate av kammen.

12. Oppfinnelsen ifølge krav 11, karakterisert ved at trykklageroverflatene er motsatt av og innrettet med de nevnte stempel-mottakende kopper.

13. Oppfinnelsen ifølge krav 12, karakterisert ved at de nevnte trykklageroverflater er adskilt fra nærliggende trykklageroverflater ved avlastningssoner.

14. Oppfinnelsen ifølge krav 13, karakterisert ved at nevnte avlastningssoner er soner hvor tykkelsen av det nevnte gruppelager er mindre enn den maksimale tykkelse av gruppelageret.

15. Oppfinnelsen ifølge krav 14, karakterisert ved at det er en rampeoverflate mellom hver av de nevnte avlastningssoner og hver tilstøtende trykklageroverflater.

16. Oppfinnelsen ifølge krav 15, karakterisert ved at det nevnte gruppelager er et ikke-metallisk materiale som omfatter karbon i sammensetningen av materialet.