PL217820B1 - Zawór sterowniczy pompy hydraulicznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny zawór sterowniczy pompy hydraulicznej przeponowej sterujący cyklami pracy pompy.

Znane i powszechnie stosowane są zawory sterujące pracą pompy hydraulicznej przeponowej, a zwłaszcza pompy przepływowej do cieczy technicznych lub wody. Znane zawory sterowane są układami mechanicznymi, hydraulicznymi lub pneumatycznymi. Najbardziej rozpowszechnione są układy sterowania pracą pompy zawierające mimośrodowe wały połączone z nurnikami tłoczysk zasysających ciecz i sprężających ją do układu wylewowego. Znane z polskiego opisu patentowego nr 175335 rozwiązanie wysokociśnieniowej pompy wyporowej posiada poziome nurniki rozmieszczone parami symetrycznie względem napędowego, wału mimośrodowego. Nurniki każdej pary są kinematycznie związane z trzema mimośrodami, z których środkowy mimośród związany jest z jednym nurnikiem a dwa pozostałe związane są z drugim nurnikiem, zaś między zaworowe komory każdej pary nurników są z sobą połączone. Inne znane z polskiego opisu patentowego nr 187225 rozwiązanie pompy membranowej posiada stałą cewkę elektromagnesu osadzoną na rdzeniu w korpusie przetwornika, który umieszcza się w korpusie membrany pompy i łączy się z ruchomą zworą magnetyczną podpartą sprężystym amortyzatorem zwrotnym. Rozwiązanie to posiada prostą i zwartą konstrukcję z możliwością małogabarytowych wykonań pomp dużej mocy. Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 194082 rozwiązanie pompy hydraulicznej o napędzie pneumatycznym, która posiada zespół napędowo pulsacyjny z pulsatorem powietrza i tłoczyskiem w tulei prowadzącej. Pulsator powietrza umieszczony na korpusie pompy zasila zawór rozdzielający, sterujący membraną pompującą ciecz w zespole ssąco tłoczącym. Powietrze doprowadzone do cylindra pulsatora przesuwa tłok w kierunku komory hydraulicznej, co w konsekwencji powoduje przesunięcie membrany wymuszając otwarcie zaworu i wykonanie ruchu roboczego pompy po którym sprężyna powrotna przesuwa tłok pulsatora, który powoduje zassanie cieczy. Wcześniej znane było rozwiązanie opisane w amerykańskim opisie patentowym nr 5,032,063, gdzie zespół hydrauliczny zawiera w korpusie między innymi zawory tłoczące i ssące, membranę i tłoczek ruchu powrotnego membrany wsparty na sprężynie powrotnej. Niedogodnością tego rozwiązania było, ze zespół cylindra pneumatycznego sterującego pompą umieszczony był na zewnątrz pompy.

Znane rozwiązania posiadały szereg niedogodności i wad, które powodował znaczną komplikacje budowy pompy, wysoki koszt jej wytworzenia a także niedogodności w eksploatacji.

Dla wyeliminowania tych niedogodności opracowano zawór sterowniczy pompy hydraulicznej według wynalazku.

Zawór sterowniczy pompy hydraulicznej składający się z wałka sterującego membranami i tulei osadzonej centralnie w korpusie pompy napędzany jest sprężonym powietrzem zasilającym zawór z zewnątrz pompy. Wałek zaworu, który posiada centralnie umieszczone dwa zgrubienia rozdzielone od siebie odcinkiem wklęsłym o mniejszej średnicy, środek której jest osią symetrii wałka, przechodzącej w zgrubienie z fazowaniem o kąt 140° do 170°, a końcówki wałka o średnicy mniejszej niż środkowa część wałka wykonane są fazując pogrubioną część wałka o kąt 145° do 170° zaś całość umieszczona jest w tulei osadzonej w korpusie dwoma zatyczkami, zaś w przestrzeni o powiększonej średnicy osiowego otworu zatyczki wykonany jest przelotowy kanał prostopadle do osi zatyczki, które umieszczone są pomiędzy membranami pompy w bloku pompy, a do korpusu zaworu doprowadzone jest sprężone powietrze z zewnętrznego pulsatora. Tuleja zaworu posiada na zewnętrznej powierzchni symetrycznie umieszczone oprawy ślizgów pomiędzy którymi wykonane są dwa otwory przelotowe we wspólnej osi, a wewnątrz tulei są dwie komory połączone z sobą otworem o średnicy większej niż zgrubienie wałka oraz dwa gniazda uszczelnienia. Korpus zaworu jest w kształcie tulei posiadającej na obwodzie cztery rowki do zamocowania uszczelnienia tworząc pięć warg na których wykonane są fasolowe otwory, przy czym na wargach zewnętrznych wykonanych jest po cztery otwory w rzędzie, na wargach środkowych wykonanych jest po pięć otworów w rzędzie przeciwległe do warg zewnętrznych, a na wardze środkowej wykonane są dwa otwory, których oś umieszczona jest pod kątem prostym do osi otworów na pozostałych wargach. Impuls powietrza poprzez środkowy podłużny otwór w korpusie zaworu i przez kanał w tulei przedostaje się do zwężenia wałka i przepycha wałek w skrajne położenia odchylając jedną z membran, a pozwalając na skurczenie drugiej membrany. Po przesterowaniu sprężystość membrany powoduje przesunięcie się wałka w stronę przeciwną, otwarcie poprzez kanał w zatyczce i rozprężenia powietrza po jednej stronie zaworu, a w tym czasie impuls

PL 217 820 B1 powietrza przesuwa wałek w drugą stronę i powoduje odchylenie się drugiej membrany, pozwalając na skurczenie się pierwszej membrany i tak naprzemiennie.

Rozwiązanie, zaworu sterowniczego pompy hydraulicznej według wynalazku jest proste w konstrukcji i wykonaniu, łatwe w montażu i skuteczne w eksploatacji, nie powoduje rozbudowy pompy o element pulsatora powietrza, co pozwala na wszechstronne stosowanie w różnego rodzaju pompach hydraulicznych.

Zawór sterowniczy pompy hydraulicznej według wynalazku ukazano na rysunku w przykładowym wykonaniu, gdzie fig. 1 pokazuje przekrój wzdłużny zaworu osadzonego w korpusie pompy.

Zawór sterowniczy pompy hydraulicznej składający się z wałka 1 sterującego membranami 2 pompy napędzany jest sprężonym powietrzem zasilającym zawór z zewnątrz pompy. Wałek 1 zaworu umieszczony jest pomiędzy membranami 2 pompy i suwliwie umocowany w tulei 3, w której zamknięty jest dwoma zatyczkami 4 wspierającymi się o korpus zaworu umocowany w korpusie 6 pompy. Wałek 1 zaworu posiada centralnie umieszczone dwa zgrubienia 7 rozdzielone od siebie odcinkiem o mniejszej średnicy. Przejście centralnej części wałka do zgrubienia jest sfazowane o kąt 165°, a końcówki wałka o średnicy mniejszej niż średnica jego centralnej części utworzone są sfazowaniem części pogrubionej o kąt 162°. Wałek 1 umieszczony jest i uszczelniony w tulei 3 osadzonej w korpusie 5 poprzez dwie zatyczki 4. Tuleja 3 zaworu posiada na zewnętrznej powierzchni sym etrycznie umieszczone oprawy ślizgów 8, pomiędzy którymi przelotowo we wspólnej osi wykonane są dwa otwory. Wewnątrz tuleja posiada dwie komory połączone z sobą otworem o średnicy większej niż zgrubienie wałka oraz gniazda do osadzenia pierścieni uszczelnienia. W komorach, po obu stronach tulei 1, osadzone i uszczelnione są zatyczki 4 mocowane gwintem do korpusu pompy 6 i opierające się o uszczelnienie korpusu 5 zaworu. W osiowych komorach zatyczek umieszczone są suwliwie i uszczelnione końcówki wałka, zaś w przestrzeni o powiększonej średnicy osiowego otworu zatyczki wykonany jest przelotowy kanał 9 usytuowany prostopadle do osi zatyczki 4. Korpus zaworu 5 jest w kształcie tulei posiadającej na obwodzie cztery rowki do zamocowania uszczelnienia 10, tworząc pięć warg na których wykonane są fasolowe podłużne otwory, przy czym na wargach zewnętrznych wykonane są po cztery otwory w rzędzie, na wargach środkowych wykonanych jest po pięć otworów w rzędzie przeciwległe do usytuowania otworów na wargach zewnętrznych, a na wardze środkowej wykonane są dwa otwory w rzędzie, których oś umieszczona jest pod kątem prostym do otworów wykonanych na pozostałych wargach.

Claims (3)

1. Zawór sterowniczy pompy hydraulicznej składający się z wałka sterującego membranami i tulei osadzonych w korpusie zaworu, znamienny tym, że wałek (1) posiada centralnie umieszczone dwa zgrubienia (1) rozdzielone od siebie odcinkiem wklęsłym o mniejszej średnicy, środek której jest osią symetrii wałka, przechodzącej w zgrubienie (7) z fazowaniem o kąt 140° do 170°, a końcówki wałka o średnicy mniejszej niż środkowa część wałka wykonane są fazując pogrubioną część wałka o kąt 145° do 170° zaś całość umieszczona jest w tulei (3) osadzonej w korpusie (5) dwoma zatyczkami (4) zaś w przestrzeni o powiększonej średnicy osiowego otworu zatyczki wykonany jest przelotowy kanał (9) prostopadle do osi zatyczki (4), które umieszczone są pomiędzy membranami pompy (2) w bloku pompy (6), a do korpusu (5) doprowadzone jest sprężone powietrze z zewnętrznego pulsatora.

2. Zawór sterowniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (3) posiada na zewnętrznej powierzchni symetrycznie umieszczone oprawy ślizgów (8) pomiędzy którymi wykonane są dwa otwory przelotowe we wspólnej osi, a wewnątrz tulei są dwie komory połączone z sobą otworem o średnicy większej niż zgrubienie wałka (7) oraz dwa gniazda uszczelnienia.

3. Zawór sterujący według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus zaworu (5) jest w kształcie tulei posiadającej na obwodzie cztery rowki do zamocowania uszczelnienia (10) tworząc pięć warg na których wykonane są fasolowe otwory, przy czym na wargach zewnętrznych wykonanych jest po cztery otwory w rzędzie, na wargach środkowych wykonanych jest po pięć otworów w rzędzie przeciwległe do warg zewnętrznych, a na wardze środkowej wykonane są dwa otwory, których oś umieszczona jest pod kątem prostym do osi otworów na pozostałych wargach.