專利名稱:按精確的比例配制多種流體的液壓傳動設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及按一精確比例把許多流體相互配制在一起的裝置。本文所述的發明特別涉及一種改進的液壓傳動液體配量泵,該泵能按一種外部高壓傳動流體與一種或多種組成流體的精確比例完全排出液體。盡管可適用于一些各種各樣的應用,但本發明的方法和設備在混合和配制飲料的領域中擁有現成的適用性。
許多方面的工業處理和消費者消費需要把許多組成流體連續精確地配制成并且同時混合成一種所需的產品。涂料、農藥、化肥和工業密封劑的制造,以及化妝品、藥品和牙膏的配制,甚至象人造黃油、糖漿和飲料這樣的食物的配制等方面的情況就是如此。
盡管本發明的方法和設備可應用于每個以上所介紹的領域或用于其它領域,但本發明的直接應用就是滿足飲料工業中對改進的飲料制作方式要求,使用這種制造方式可以把飲料的組成流體配制并混合成一種完全符合消費者口味所決定的標準消費品。這種飲料可以是碳酸型和非碳酸型品種。
在零售區內,對于碳酸和其它糖類飲料及漿汁的零售來說,為了混合出一種最終消費品,單獨組成流體的配制就是重要的。這種情況存在于餐廳和快餐店、娛樂和運動場以及雜貨店中,在這些地方購買顧客配制飲料的情況正在不斷增加。
在可樂飲料、橙汁和其它果汁飲料、檸檬汁及類似飲料的生產中,象糖漿和濃縮物這樣的液體形芳香調味劑被測量出并與預定數量的碳酸水或純水混合在一起。一般,這種水被加壓并與糖漿混合在一起,制成一種可以配制在消費容器或可任意處理的容器中的完美飲料。
近幾年來,這種把適當數量的各種流體,以能滿足消費者的敏感口味為標準,配制并混合出一種最終混合物的過程,已經被兩種發展趨勢弄得更加錯綜復雜。首先,公眾對人造加糖碳酸飲料的喜好已經顯著增加。其次,由于已理解到需用另一種產品代替人造甜味劑糖精的必要性,從而導致食品工業已廣泛地轉向使用人造甜味劑Aspertaime這種Asper-taime甜味劑在市場上通常標有商標NVTRSWEET(天然糖)。不幸的是,Aspertaime具有比較短的保存期,在保存期后這種甜味劑的風味發生顯著變化。
有關Aspertaime甜味劑的這個事實,導致軟飲料工業開始進行把甜味元素從芳香糖漿分離出來的實踐,以便能加速甜味劑的供應周轉率。因此,在配制和混合含有Aspertaime的碳酸飲料的各組成成分時,現在必須混合的不僅僅是兩種不同的組成流體,而是三種水,一種芳香糖漿,和一種人造甜味劑。
開發適合計量兩種以上組成流體的流體配量泵的努力已經顯著克服了以前只為配制兩種組成流體而研制的裝置所具有的缺點。
以前裝置錯綜復雜,需要許多管道和復雜的閥送裝置,以及有關的聯動結構用于協調操作不同情況下獨立配量機構的操作。無法物理地與配量機構整體結合在一起的裝置必須使用額外的機械系統,協調必要的分離開的配量功能。這增加了配量裝置的復雜性,使所需的維護增加。借助電動機作為以前裝置的移動動力源只會使配量泵錯綜復雜。因為住其上增加的另一個系統需要它自己單獨的維護而且安全性和操縱性是分開的。
許多配量泵實質上是往復運動形式的。但它們只能沿它們往復運動的一個方向,成功地配制所有的組成流體。這就引起每個操作循環中所涉及的組成流體產生不均勻流動并得出不規律的比例。
這種裝置的實際配量問題出現過幾種。最簡單的問題是不精確,這樣用戶所面臨的則是最終產品不可靠。配量功能常常受到位于其配量機構外部的閥的影響,組成流體實際上是用該閥裝置通過本系統的。這種閥本身就由一個獨立的機械操作系統組成,它需要自己的維護和協調。
以前配量泵中的一個顯著問題就是隔離許多種流體所需的動態密封件的數目,這些密封件用于保持本裝置內的壓力以及防止流體泄漏。在許多情況下,一個或多個這種密封件不可避免地要暴露在外界,這樣由于干燥往往會加速這種密封件的老化。隨之必須在很短的周期內更換和維修這種構件。
許多以前配量泵由于其流體室和流體通道內空氣泡的截留,而使其可靠性受到損害。如果空氣泡能隨著流動著的組成流體被成功地引導穿過配量泵并流出的配量泵,這樣它本身是不會損害可靠性的。空氣泡往往會在配量泵內升高到最高點,并聚積在那里。這樣,配量泵的內部設計及其在使用點處固定平面上的安裝方位,往往會使正常使用期間配量泵內空氣泡的清除受到損害。
因此,一些配量泵已經配備有空氣泡排出管塞,它們與配量泵中的各種室和流體通道的最高點相通。通過定期打開這些排氣管塞,把聚集在其中的空氣排出。但不利的是,如果僅僅是手工定期操作這種管塞,排氣管塞還增加了配量泵的復雜性和泄漏的可能性并且需要額外的維護工作。
歸根結底,以前的流體配量泵是把各獨立的機構系統復雜地裝配在一起,每個獨立的組成系統都需要自己的維護工作。各種引入的系統必須進行協調。在努力把這種裝置連成一個整體時,設計人員面臨著兩種相沖突的趨勢。對于推進組成流體用的推進系統,輔助這種推進系統的子系統被布置在其外部。在此處能比較容易地接近它們進行維護和調整。但是比較難于用簡單的方式進行協調。另外,這種額外的子系統能與流體推進系統的機構結構整體地結合在一起,這使它們難于接近,但同時有可能使協調比較容易。
所有這些存在于配量泵中的缺點僅僅是在配制兩種組成流體時存在的。對能有效配制兩種以上組成流體的需求,更加重了這些已知的問題。額外的組成流體需要額外的協調和配制系統。同已經得出的裝置相比,本裝置變得更復雜而不是更簡單。
一種能有效對付額外組成流體并簡化所涉及的子系統和組成構件數目的方法和設備在國際專利應用系列號為PCT/VS 0/01765的已公布專利WO 90/11960中得以揭示,并且在本文以后將把它稱作以前公布的專利。
在以前公布的專利中,一種液壓傳動配量泵被舉例為能配制至少三種精確體積的不同組成流體,其中包括一種高壓傳動流體。配量泵包括一個傳動汽缸,它由一個在每端由一個平板構件封閉起來的筒所構成。一個相應構型的傳動活塞被布置在傳動汽缸內,把傳動汽缸劃分成第一或第二傳動流體室,傳動活塞以往復運動的方式被高壓傳動流體交替推向每個傳動流體室。用于使傳動流體流入和流出每個傳動流體室的通道被加工在用于封閉傳動汽缸筒的端板構件上。
傳動活塞的每一面上配備有一個突出的配量活塞,對應于每個非高壓組成流體。這些配量活塞伸入相應的配量圓筒,而配量圓筒朝著傳動活塞方向通入每個傳動流體室。進出每個配量圓筒的通道被加工在用于封閉傳動汽缸筒的端板構件上。
一個閥機構整體地裝在傳動汽缸內,用于調節傳動流體進出傳動汽缸兩側傳動流體室的流動。閥機構剛性地穿過往復運動活塞,進入位于兩個相對端板構件每個上的閥腔中。盡管這種閥機構具有較好的經濟性,但該閥機構需要閥機構與本裝置傳動活塞和兩個端板構件之間進行極端嚴格的對準。換句話說,閥機構和傳動活塞在對應各自的作用進行移動時,經受了無法容許的約束應力,從而影響了本裝置的效率甚至能防礙本裝置的正常運行。這大大約束了制造′768專利的配量泵時所需的裝配精度。
一個在傳動活塞往復運動沖程的極限處由傳動活塞的移動起動的上中心機構操縱著閥機構并使高壓傳動流體交替進入傳動流體室。上中心機構由環形彈簧系統起動,這些彈簧布置在每個第一和第二傳動流體室中并且以不同的壓縮程度約束在傳動活塞和閥機構之間。這種環形彈簧中的壓縮程度根據傳動活塞在其往復運動期間的位置連續變化。這個以前公布專利的配量泵中的這種布置盡管被發現比更早以前的配量裝置有所改進,但還是在反應靈敏性上多少有些不足,特別是在配量泵長時期停機后任意起動操作中更是如此。
在′768專利所揭示的配量泵中,有選擇地調節傳動流體與其它組成流體之間的配比,能夠通過使用復雜的機械系統從配量泵外部進行。但是,這種配量調節系統要求配量活塞被加工成圓盤形活塞頭,它可滑動地安裝在一個可轉動軸上并從傳動活塞的端面上突出。這個軸在圓盤遠離傳動活塞的一側上有一個擴張的頭。軸的這個頭配備有一個可從配量泵外面用內裝可伸縮工具操縱的連接器,這種內裝式可伸縮工具是為每個不同的配量活塞頭而設置的。所有配量調節系統的部件被有利地包含在配量泵內。
盡管這種布置能簡化裝配后傳動流體與其它組成流體之間比例的調節,但結果卻是在機械上極端復雜并且顯著增加了配量泵裝配中所需不同部件的數目。為此目的進入配量泵的內部很象對空氣泡管塞的介紹,它不僅增加了配量泵本身的復雜性而且還使其有可能泄漏。
一個可從外部調節的配量調節系統有一個不希望存在的缺點,即一個傳動流體和組成流體已設置在預定理想比例下的配量泵當使用期間,從其中配制出的流體有可能偏離該預定的比例。因此,需要周期性地測試輸出流體中這些流體之間的比例,并且隨之周期性地重新校準配量泵。這樣,象這種以前公布的專利所揭示配量泵必須在制造完成后進行微調,它是一個隨時需要進行相應維護的配量泵。
在這個以前公布的專利中所揭示的加工在配量泵每個端板上的傳動流體通道和組成流體通道,需要至少四條傳動流體管連到配量泵上,以及4條管用于每個其它獨立的組成流體。對于每種單獨的流體,必須有一條輸入和一條輸出管連到位于傳動活塞每端處的端板構件上。這樣對于一個單獨的傳動流體和一對組成流體,需要連上幾條管。
由于競爭的需要,有關構成配量泵筒的結構和材料成分已經遇到了困難。包在該筒內的第一和第二傳動流體室被往復運動傳動活塞相互分離開來。傳動活塞的周圍裝有一個圓形有密封環。它起到了實際密封的作用并且與該筒的內壁滑動接觸。
當高壓傳動流體被引入到傳動缸中時,高壓傳動流體的一個作用就是使傳動活塞筒的形狀產生變形。這引起了兩個不利影響。首先,傳動流體與一種或兩種其它組成流體之間的理想比例被改變。其次,傳動汽缸形狀上的改變能損害傳動活塞上的密封環與泵筒內壁之間形成的密封。
為了能使傳動汽缸筒不對傳動的流體的壓力影響產生變形,已經進行了大量的努力。由于不同的原因,每種努力能已證明是不成功的。
例如,已顯著加厚傳動汽缸筒的壁面,盡管這能得出一個更剛硬的結構但也得出一個更笨重的裝置,由于它使用了相當大數量的組成材料從而使制造成本更高。另一方面,通過用強度很高的材料制成傳動汽缸筒,已經把傳動汽缸筒壁的厚度保持在一個容許值。如果在此過程中使用象鋼這樣的可澆鑄材料,那么制造該裝置的成本還是相當高的。
在另一方面,為了同樣的目的已經努力使用不昂貴的可塑性材料制造,例如用樹脂,為使本裝置達到足夠的強度,通常是往其上增加加強肋。這已經導致傳動汽缸筒內表面顯著變粗糙。
本發明的一個目的就是提供能同時精確配制已測定數量的至少三種不同組成流體的方法和設備。
本發明的另一個目的是提供一個流體配量設備,它完全排出所涉及的組成流體,而且在進行這項工作時具有工業中所容許的恒定操作精度,其中應用了本發明的技術。
本發明還有另一個目的是如上所述的一個流體配量設備,它僅僅是由所配制的組成流體中的一種產生的壓力來驅動。
本發明的一個另外目的是如上所述的一個流體配量設備,它應用了往復運動并且能連續配制所涉及的組成流體。
本發明的另一個目的是一個流體配量設備,其中它的動態密封件被避免暴露于外部大氣,由此有利于增加其持續的有效壽命。
本發明還有另一個目的是一個至少用于三種流體的流體配量泵,與以前配量泵相比它在機械上被設計成流線型,以便能結構緊湊便于安裝,使用最少的不同組成構件并且需要最少的維護。
本發明還有另一個目的是一個如上所述的流體配量泵,其中傳動汽缸能抵抗傳動流體壓力引起的變形。
不過,本發明還有一個目的在于,改進上述流體配量泵中傳動汽缸的結構剛性,從而避免增加整個裝置的尺寸,以及保持并延長密封環的有效壽命期,該密封環布置在傳動活塞的內表面與其內往復運動的傳動活塞的外圍之間。
另外,本發明的一個目的是減輕上述流體配量泵裝配中所施加的機械對準約束。
更特別的是,本發明的一個目的是提供一用于這種如上所述配量泵傳動流體的閥機構,它能移動以忍受其組成構件的不對準。
本發明還有另一個目的是上述配量泵中增強變換機構的反應性,使用該變換機構,傳動流體能交替地閥送到傳動活塞的兩側,特別是提高配量泵周期性停機后變換機構的反應性。
本發明還有另一個目的是,減少供應和排出上述配量泵中流體所需的管數目。
本發明的一個目的是,能制造一個上述液體配量泵,在其制造過程中能容易地確定該配量泵所要配制的組成液體之間的比例,并在其后保持該比例固定且可靠。
本發明的一個另外目的是,一個上述液體配量泵,在正常使用期間能在流體流過其中時清除其中的空氣泡。
本發明的一個相關目的是,提供一種用于把上述配量泵安裝到固定表面上的方法和設備,由此簡化從流過其中的液體中清除空氣泡的工作。
最后,本發明的一個目的是,一個配量泵能在兩種不同高壓傳動流體作用下工作,例如具有高碳酸含量的高壓水和具有低或無碳酸含量的高壓水。
本發明的另外目的和優點將在以下描述中加以陳述,并且部分將會描述清楚,或者可通過本發明的實踐來了解。借助所附權利要求中特別指出的儀器和系統,可以認識并得出本發明的目的和優點。
加了達到上述目的,并參照本文中所概述的發明,一個系統被用于按精確預定的比例數量配制一個外部高壓傳動流體和一個或多個第一組成流體和第二組成流體。該系統包括一個由傳動流體起動的配量泵和用于把配量泵固定到一個固定平面上的固定裝置,該泵繞配量泵縱軸的旋轉方位可以是任意預定的方位。配量泵和固定裝置結合了本發明的技術,共同消除傳動流體和第一與第二組成流體流過配量泵期間積累氣泡。
但是,本配量泵結合了本發明額外的技術,簡化了它的制造并保證了在按精確預定的比例在配制傳動流體和至少一種第一和第二組成流體時操作的可靠性。
本發明的配量泵部分包括一個泵殼,其內為傳動汽缸,該傳動汽缸擁有封閉的端點和在端點之間延伸的側壁。一個傳動活塞布置在傳動汽缸內,由傳動流體推動進行往復運動,沿相反的方向構成傳動活塞的連續沖程。這樣,傳動活塞把傳動汽缸分隔成一個第一和一個第二傳動流體室。傳動汽缸的縱軸確定為配量泵的縱軸,固定裝置能使配量泵繞此軸,以任意預定的旋轉方位固定到一個固定表面上。
配量泵內部是一對第一組成流體配量圓筒。這些第一組成流體配量圓筒對著傳動活塞開口,并通向每個第一和第二傳動流體室。當還要用該配量泵配制一種第二組成流體時,在其內還提供了一對第二組成流體配量圓筒。這些第二組成流體配量圓筒同樣對著傳動活塞開口,并通向每個第一和第二傳動流體室。
配量活塞從傳動活塞的每側突出,并延伸進各自相應的一個第一組成流體配量圓筒,如果有的話,還要延伸進各自相應的一個第二組成流體圓筒。這樣,當一個第一和一個第二組成液體同時由配量泵配制時,在配量泵內部提供有兩對這種配量活塞。傳動活塞的往復運動交替地使組成流體配量活塞在每個相應的第一和第二組成流體配量圓筒內前進和后撤。
組成流體出口通道被加工在配量泵的外殼上。每個組成流體出口通道在組成流體排出位置處與第一和第二組成流體配量圓筒中的一個連通,該排出位置所處的地方輻射地遠離每個相應的第一和第二組成流體配量圓筒的中心。如此,當配量泵繞傳動汽缸縱軸的旋轉方位使組成流體排出位置位于相應一個第一和第二組成流體配量圓筒的頂部時,空氣泡在這些組成流體配量圓筒中的聚集就被清除。
同樣,組成流體入口通道被加工在配量泵的外殼上,對應于每個第一和第二組成流體配量圓筒,每個組成流體入口通道在組成流體進入位置處與第一和第二組成流體配量汽缸中的一個相通,該進入位置所處的地方輻射地遠離每個相應的第一和第二組成流體配量圓筒的中心。每個組成流體進入位置最好也布置成與同一組成流體配量圓筒的組成流體排出位置相對。每個組成流體配量圓筒的組成流體入口通道與組成流體出口通道之間的這種關系還有助于消除氣泡在配量泵內聚集。
通過實例,并不限于該例,本發明系統的固定裝置在其的一個實施例中包括有一個夾緊裝置,用于把配量泵和一個支架嚙合起來,該支架能把夾緊裝置固定到一個固定表面上。該夾緊裝置無損傷地在配量泵的縱向中部位置環繞該配量泵。在夾緊裝置的一個實施例中,提供有一對能在其端點處相互無損傷地連在一起的半圓箍,以便能緊密地環繞泵殼。當半圓箍的端點被固定地相互連在一起并且由此把泵殼夾緊到一固定方位中之前,泵殼繞其縱軸的旋轉方位能在半圓箍內調整,得出一個適合消除氣泡的最佳角方位。不過,半圓箍端點處的連接能被松開,以便根據需要進行維修,更換或泵殼的重新定位。
本發明配量泵的泵殼有利的是包括了相同的第一和第二空心殼。每個都有一個開口端。第一和第二空心殼在其開口端處相互接合在一起,在其內構成了傳動汽缸和它的第一和第二傳動流體室。這樣,配量泵的泵殼能反用一對相同的結構裝配成。
每個第一和第二空心殼都包括兩個組成部件。其中的第一個部件是一個殼裝置,用于確定傳動汽缸的一個單封閉端以及用于在其內部包容出第一和第二傳動流體室中的單獨的一個。每個泵殼的第二個部件包括流體連通裝置,用于使傳動流體源及第一和第二組成流體源與殼裝置的內部相通。每個殼裝置和流體連通裝置的結構將在下文按此順序進行描述。
殼裝置包括一個杯形容器。該容器包括一個端壁,從端壁突出并環繞端壁外圍的側壁、和一個位于側壁遠離端壁的端點處的嚙合面。第一空心殼容器的嚙合面與第二空心殼容器的嚙合面在兩個容器裝配在一起時接合在一起,構成傳動汽缸的密封接頭。
一個傳動汽缸直線套筒被布置靠在處于裝配關系中的兩個容器的側壁內部。傳動汽缸直線套筒沿兩個容器的側壁布置,橫跨位于其間的傳動汽缸密封接頭。傳動汽缸直線套筒至少延伸到傳動活塞往復運動中運行范圍的相應極限處。傳動汽缸直線套筒最好用個有高潤滑性的材料制成,例如具有高特氟隆含量的材料。這降低了配量泵內部組成構件上的摩擦力和摩損,特別是傳動活塞密封環上的摩擦力和摩損。其中,在配量泵的一個實施例中傳動活塞密封環布置在傳動汽缸的內表面與傳動活塞的外圍之間。
每個第一和第二空心殼的流體連通裝置都包括一個流體歧管,它套在相應的一個空心殼的容器外圍。每個流體歧管都包括一個端板,它能布置靠在相應容器端壁的外部。各種流體通道被加工在流體歧管的端板中。
每個流體通道從流體歧管的外部通到相應容器內的傳動流體室中。這些流體通道可以包括一個高壓傳動流體入口通道、一個傳動流體出口通道、一個第一組成流體入口通道、一個第一組成流體出口通道、一個第二組成流體入口通道和一個第二組成流體出口通道。
套在每個第一和第二傳動流體室處傳動汽缸外殼上的一對流體歧管,能夠簡便地把配量泵的連管接通到傳動流體源及第一和第二組成流體源上。
流體歧管還包括一個裝配罩,它從端板處開始沿相應容器側壁的外圍延伸。在裝配罩遠離每個流體歧管端板的端點處,提供有一個流體歧管裝配法蘭。在流體歧管的一個實施例中,裝配罩包括一對裝配臂,它們完全相對地布置在端板的兩側,每個在其自由端上都帶有相應的一個裝配法蘭。
一個空心殼流體歧管的流體歧管裝配法蘭被本發明系統固定裝置的夾緊裝置,夾到另一個空心殼流體歧管的裝置法蘭上。如此,第一和第二空心殼被相互固定在一起,而其內的容器在其嚙合面處相互接合。
配量泵另外還包括一個傳動變換裝置,用于容許高壓傳動流體交替地進入第一和第二傳動流體室。有利的是,根據本發明技術的傳動變換裝置被完整地布置在配量泵的傳動汽缸中。傳動流體變換裝置包括一個加工在每個泵殼上位于傳動汽缸每端處的高壓傳動流體入口通道,和一個加工在泵殼上位于傳動汽缸每端處的傳動流體出口通道。
第一閥裝置被提供用于使第一傳動流體室交替地與加工在泵殼上位于傳動汽缸靠近第一傳動流體室那一端處的高壓傳動流體入口通道和傳動流體出口通道相通。同樣,第二閥裝置被提供用于使第二傳動流體室交替地與加工在泵殼上位于所述傳動汽缸靠近第二傳動流體室那一端處的高壓傳動流體入口通道和傳動流體出口通道相通。
傳動變換裝置包括聯動裝置,用于可活動地互連第一閥裝置和第二閥裝置,它穿過傳動活塞,具有多個對準自由度。這些多對準自由度減輕了配量泵與傳動變換裝置部件裝配在一起時所引起的機械對準約束力。這也可以使這些部件可靠無約束地運行。
聯動裝置的作用是以或者第一或者第二操作方式同時操縱第一和第二閥裝置。在第一操作方式中,第一傳動流體室與加工在泵殼上位于靠近其的傳動汽缸那一側處的高壓傳動流體入口通道相通,同時第二傳動流體室與加工在泵殼上位于靠近其的傳動汽缸那一側處的傳動流體出口通道相通。相反,在第二操作方式中,第一傳動流體室與加工在泵殼上位于靠近其的傳動汽缸那一端處的傳動流體出口通道相通,同時第二傳動流體室與加工在泵殼上位于靠近其的傳動汽缸那一端處的高壓傳動流體入口通道相通。
一個上中心裝置驅動著聯動裝置,對應于傳動活塞往復運動每個連續沖程的完成,在第一和第二操作方式之間操縱著第一和第二閥裝置。
第一閥裝置包括一個第一閥腔,它從第一傳動流體室延伸進位于傳動汽缸靠近第一傳動流體室那一端處的泵殼中。第一閥腔與加工在泵殼上位于傳動汽缸靠近第一傳動流體室那一端處的高壓傳動流體入口通道和傳動流體出口通道相通。
一個第一閥桿可滑動地安裝在第一閥腔中。第一閥桿有一個第一端和一個與其相對的自由端,第一端收容在第一閥腔中而自由端從第一閥腔延伸到第一傳動流體室中。一個第一閥通道沿縱向加工穿過第一閥桿。在第一閥桿的第一端處第一閥通道的端點在第一和第二操作方式中都通過第一閥桿的自由端通入第一傳動流體室。第一閥通道的另一端通過位于第一閥桿第一端上的閥開孔通入第一閥腔。閥開孔在第一操作方式中與高壓傳動流體入口通道相通,在第二操作方式中與傳動流體出口通道相通。
第一閥裝置另外還包括一個約束在第一閥腔內的增壓彈簧,它壓縮約束在泵殼與第一閥桿的第一端之間。增壓彈簧向第一傳動流體室方向把第一閥桿推出第一閥腔,從而幫助第一閥桿從第二操作方式移向第一操作方式。
第二閥裝置被構造成第一閥裝置的一個影像,只是它位于泵殼上傳動汽缸靠近第二傳動流體室的那一端處。第二閥裝置的增壓彈簧有助于第二閥裝置由第一操作方式移向第二操作方式。
在聯動裝置的一個實施例中,一個閥聯動孔被加工穿過位于第一和第二傳動流體室之間的傳動活塞。一個閥聯動軸可滑動地并且是密封地布置穿過閥聯動孔,從而使閥聯動軸反向的第一端和第二端分別布置在第一和第二傳動流體室。一個連接鉸接頭系統被分別提供在每個閥軸的第一和第二端與第一和第二閥裝置之間。
在一個實施例中,連接鉸接頭系統包括一個閥塊,它在其第一側處可旋轉地并且可側向滑動地聯接到閥聯動軸的第一端上,而且在其第二側處可旋轉地并且可側向滑動地聯接到第一閥桿的自由端上。這些在閥塊每側上可旋轉并且可滑動的連接提供了多個對準自由度。這就能容易地裝配聯動裝置的部件,同時還能避免其遠行期間產生約束應力。當上中心裝置驅動聯動裝置,在第一和第二操作方式之間操縱第一和第二閥裝置時,閥塊接合靠在傳動汽缸的內側進行往復滑動。
在本連接鉸接頭系統中,一個開口到頂部的閥桿收容凹槽被加工穿過閥塊在其第一側處的一個壁面。一個開口到頂部的閥桿固位銷收容槽被加工在滑塊的第一側上,并與閥桿收容槽垂直。一個閥桿固位銷插孔被側向加工穿過第一閥桿的自由端。一個閥桿固位銷可滑動穿過閥桿固位銷插孔,布置在插孔中,它從第一閥桿的兩側向外突出。在此狀態下,當第一閥桿的自由端收容在閥桿收容凹槽中時,閥桿固位銷被收容在閥桿固位銷收容槽中。
一個擁有相對的第一邊緣和第二邊緣的閥桿固位擋板在第一閥桿和閥桿固位銷已被收容后,把其第一邊緣插入閥桿固位銷收容凹槽。由此閥桿固位擋板槽跨閥桿收容凹槽并且把第一閥桿的自由端約束在閥桿收容凹槽中,其中閥桿固位銷穿過第一閥桿的自由端。相應,閥桿固位銷也被約束在閥桿固位銷收容槽中。這就能可活動地把第一閥桿自由端與滑塊連在一起,而且可使第一閥桿相對滑塊具有兩種移動自由度。第一閥桿相對滑塊,繞閥桿固位銷傾斜,并且相對滑塊,沿閥桿固位銷滑動。
閥桿固位擋板的第二個邊緣從滑塊突出,并且具有凸形弧度,該弧度與傳動圓筒內側的弧度相同,由此可使擋板相對傳動汽缸滑動。
在連接鉸接頭系統中同樣的結構能可傾斜并且可滑動地把閥聯動軸連到鉸接頭系統的滑塊上。
一個開口開到頂部的聯動軸固位凹槽被加工穿過滑塊第二側處的一個壁面,一個開口開到頂部的閥聯動軸固位銷固位槽被加工在滑塊的第二側上,與閥聯動軸收容凹槽垂直。一個閥聯動軸固位銷插孔被側向加工穿過閥聯動軸的第一端。一個閥聯動軸固位銷可滑動地布置穿過閥聯動軸固位銷插孔,并從閥聯動軸的兩側向外突出。在這種狀態下,當閥聯動軸的第一端被收容在第一閥聯動軸凹槽中時閥聯動軸固位銷被收容在閥聯動軸固位銷收容槽。
一個閥聯動軸固位擋板擁有相對的第一邊緣和第二邊緣,當閥聯動軸和閥聯動軸固位銷以被如此收容后,把其第一邊緣插入到閥聯動軸固位銷收容槽。這樣,閥聯動軸固位擋板橫跨聯動軸收容凹槽,并且把閥聯動軸的第一端和其上傳過其中的閥聯動軸固位銷一起約束在閥聯動軸收容凹槽。閥聯動軸固位銷也相應地約束在閥聯動軸固位銷收容槽中。這樣就能可活動地把閥聯動軸的第一端連到滑塊上,同時使閥聯動軸能相對滑塊具有兩個移動自由度。閥聯動軸相對滑塊,繞閥聯動軸固位銷傾斜,并相對滑塊,沿閥聯動軸固位銷滑動。
一個相同的,但卻是上述連接鉸接頭系統影像的結構被用于把閥聯動軸的第二端與第二閥桿的自由端連在一起。
本發明配量泵的上中心裝置包括一個第一聯動支承面,它連到傳動活塞第一側處的聯動裝置上,還包括一個第一傳動支承面,它從傳動活塞的第一側連到傳動活塞上。第一傳動支承面在傳動活塞往復運動的每個連續沖程中都能相對第一聯動支承面移動到一個中心位置,此處第一傳動支承面最接近第一聯動支承面。
一個第一偏移裝置在傳動支承面中心位置靠近傳動活塞的一側處,把第一聯動支承面及與其相連的聯動裝置推入第一操作方式。在第一傳動支承面中心位置遠離傳動活塞的那一側處,第一偏移裝置把第一聯動支承面及與其相連的聯動裝置推入第二操作方式。在本上中心裝置的實施例中,第一傳動支承面包含有一個彈簧收容槽,它加工在第一彈簧支撐塊上。
在第一偏移裝置的一個實施例中,兩對彈簧被壓縮安裝在第一聯動支承面與第一傳動支承面之間。每個彈簧包括一個彈性C形環,任意處的輪廓都大于180°。每個環的每端都配有一個固定球,它可分別收容在加工于滑塊和彈簧支撐塊上的球形插座中。
可選擇的是,杠桿裝置被提供用于在引導傳動活塞的傳動支承面通過其中心位置后,與第一偏移裝置相互配合并提高其作用。
在杠桿裝置的一個實施例中,一個反彈隆起物從傳動汽缸的封閉端對著傳動活塞的第一側突出。反彈隆起物作用相應于一個支軸,在引導傳動活塞的傳動支承面移過中心位置后該支軸在傳動支承面與聯動支承面之間的一個中介點上頂住第一偏移裝置并推動它。這往往能提高第一偏移裝置和約束在第一閥腔內的增壓彈簧的效能,此時該增壓彈簧正把第一閥裝置從第二操作方式推向第一操作方式。
一個相同但卻是上述第一偏移裝置影像的結構被提供用作本發明配泵的第二偏移裝置。一個相同但都是上述聯動裝置中杠桿裝置的影像的結構可任意提供給第二偏移裝置。
本發明的配量象另外還包括一個組成流體入口通道,它把傳動汽缸的外部與相應的一個配量圓筒連接起來。一個第一防逆閥被布置在組成流體入口通道內,它被定向為容許組成流體單向流入相應的一個配量圓筒。
這樣一個第一防逆閥可以包括一個第一防逆閥凹槽,它擁有相對的平行端壁。第一防逆閥凹槽被加工橫跨組成流體入口通道,其端壁垂直于組成流體入口通道。一個防逆閥座被布置在第一防逆閥凹槽中,一個蝶閥布置成可容許組成流體單向流入到相應的一個配量圓筒中。
組成流體入口通道在第一防逆閥凹槽與相應的一個配量圓筒之間的部分是同時相對第一防逆閥凹槽和相應配量筒的不同心圓。
同樣,本發明配量泵另外還包括一個組成流體出口通道,它把傳動汽缸的外部與相應的一個配量圓筒連了起來。一個第二防逆閥被布置在組成流體出口通道內,被定位成容許組成流體單向流出相應的一個配量圓筒。
這樣一個第二防逆閥可以包括一個第二防逆閥凹槽,它擁有相對的平行端壁。第二防逆閥凹槽被加工成橫跨組成流體出口通道,并且第二防逆閥的端壁垂直于組成流體出口通道。一個防逆閥座被布置在第二防逆閥凹槽內,而且一個蝶閥也是如此布置,以便容許組成流體單向流出相應的一個配量圓筒。
組成流體出口通道在第二防逆閥凹槽與相應的一個配量圓筒之間的部分是一個同時相對第二防逆閥凹槽和相應的一個配量圓筒的不同心圓。
同樣在傳動活塞的另一側為每個組成流體配量圓筒提供了與上述第一和第二防逆閥相同但都是其影像的結構,作為第一和第二防逆閥。
流體配量泵的每個配量圓筒任意包括一個配量圓筒套筒,它從各自的傳動汽缸端部突出。一個擁有預定橫剖面內腔的配量圓筒襯套被約束在配量圓筒套筒內。有利的是,每個配量圓筒襯套都是由高潤滑性材料制成,它可以和制成配量圓筒套筒和傳動汽缸的材料相對照。
相應地,每個配量活塞包括一個配量活塞底座,它從傳動活塞的一側向相應的一個配量圓筒突出。一個配量活塞頭被固定到配量活塞底座上與傳動活塞相對的那一端上。配量活塞頭有一個與配量圓筒襯套預定橫剖面相同的橫剖面,而且它是可滑動地并且是密封地布置在其中。
如此,通過調整配量圓筒套筒的預定橫剖面,使配量泵具備比例調節措施,以便能在傳動活塞往復運動的每個沖程中固定吸入和排出每個配量圓筒的任一種或兩種組成流體的預定數量。在每個這種沖程中,布置在配量圓筒中的相應配量活塞頭交替地在配量圓筒襯套內前進和后撤,相應地往配量圓筒內吸入并從配量圓筒中完全排出預定數量的組成液體。
另外,本發明的配量泵包括一個第一流體歧管,它套在第一傳動流體室處的傳動汽缸的外部。第一流體歧管包括一個端板,它被布置靠在傳動汽缸接近第一傳動流體室的端壁的外部。該端板已經在其內加工有一些流體通道。
本發明還仔細考慮了一種按精確預定比例配制一種傳動流體和一種組成流體的方法。在本方法中,高壓傳動流體被閥交替地送入傳動活塞的另一側。其中為了往復運動,該傳動活塞是可滑動地布置在傳動汽缸內的。完成這項工作所用的閥裝置完全布置在傳動汽缸內。傳動汽缸包括相同的第一和第二空心殼,其每個都有一個開口端,并且在該開口端處它們被相互接合在一起形成傳動汽缸的密封接頭。
本發明的方法另外還包括一個步驟是,排空傳動活塞未提供高壓傳動流體的那一側,以便能使傳動活塞往復運動。以及把傳動流體從傳動活塞未提供高壓傳動流體的那一側完全排出。
在傳動汽缸內一對配量活塞按本發明的方法被固定到傳動活塞的每一側上。每個配量活塞都伸入單獨一個相應配量圓筒中,其中配量圓筒朝著傳動活塞開口并通入傳動汽缸。在傳動活塞往復運動中配量活塞在相應配量圓筒內前時和后撤。
本發明的方法另外還包括的步驟是,當配量活塞在配量圓筒內后撤時向配量圓筒內供應組成流體,當配量活塞往配量圓筒內前進時排空配量圓筒。這就能在傳動活塞往復運動的每次循環中按精確的比例從其中完全排出組成流體,該比例是由每個相應配量圓筒被配量活塞頭在其內所橫斷的容積及傳動汽缸被傳動活塞所橫斷的容積確定。
為了得到本發明上述內容的樣式及本發明的其它優點和目的,下面將參照附圖中所示的特定實施例對以上已簡單描述過的本發明進行更詳細的描述。應知道附圖所描述的僅是本發明的一個典型實施例,因此不要限死在其范圍內。下面將使用以下附圖更詳細更專一地描述并解釋本發明。
圖1是一幅結合了本發明技術的安裝在一個軟飲料配制站上的配量泵透視圖,它代表了使用本配量泵的一個預期環境。
圖2是一幅用于圖1所示配量泵的固定支架的部分拆解透視圖。
圖3是一幅圖2所示配量泵的進一步部分拆解透視圖,其中流體歧管從傳動汽缸的端點外部被拆下。
圖4是一幅圖3配量泵的近一步部分拆解透視圖,它示出了布置在傳動汽缸內部的配量泵部件。
圖5是幅圖4傳動汽缸的部分拆解透視圖,選擇示出了功能上可相連在一起的部件。
圖6是一幅在傳動汽缸端點外部沿圖3中直線6-6處看過去的閥凹槽放大視圖,示出了防逆閥與相應配量圓筒之間的空間關系。
圖7是一對圖6中所示的組成流體防逆閥凹槽和與其對應的配量圓筒的橫剖面視圖,它取自圖2和6所示的剖面線7-7處,并且示出處于裝配關系中的流體歧管和相應的防逆閥。
圖8是一幅圖2和3配量泵在裝配好的情況下的橫剖面平面圖,它取自圖2和3中的剖面線8-8。
圖9是一幅圖8中所示的配量泵傳動汽缸內壁與傳動汽缸直線套筒的放大橫剖面平面圖;圖10是一幅傳動汽缸直線套筒第二個實施例的透視圖,如同圖4中所示的那個;圖11是一幅類似于圖9的放大橫剖面平面圖,它取自圖10所示的傳動汽缸直線套筒的第二個實施例;圖12是一幅圖2、3和8配量泵在裝配好的狀態下的橫剖面側視圖,它取自這些圖中的剖面線12-12處;圖13是一幅傳動變換機構組成部件的部分拆解透示圖,它位于圖4所示的配量泵傳動活塞的一側;圖14A是圖2、3和8配量泵在已裝配好情況下的縱剖面圖,它取自這些圖的剖面線14-14處,示出了在第一運行階段中各組成部分的相對位置。
圖14B是一幅圖14A所示裝置的縱剖面圖,它處于隨后的第二運行階段;圖14C是一幅圖14A和圖14B所示裝置的縱剖面圖,它處于隨后的第三運行階段;圖14D是一幅圖14A-14C所示裝置的縱剖面圖,它處于隨后的第四運行階段;圖15A是一幅傳動流體閥的放大橫剖面圖,示出了該閥在圖14A的右側所處的位置;圖15B是一幅圖15A傳動流體閥的放大橫剖面圖,它示出了該閥在圖14D的右側所處的位置。
圖16是一幅典型管路密封機構的放大橫剖面視圖,該機構用于把供應管或排出管連到圖1所示的配量泵上;
圖17是一幅類似于圖3的配量泵第二個實施例的部分拆解透視圖,它用另一種方法構成圖3所示的流體歧管;圖18A是一幅圖1配量泵的流體流動示意圖,它被連到單一一個高壓流體源上,并且所處位置對應于圖1 4A所示配量泵的縱剖面視圖;圖18B是一幅圖18A配量泵的流體流動示意圖,其所處位置對應于圖14D所示配量泵的縱剖面視圖;圖19A是一幅圖1配量泵的流體流動示意圖,它與兩種不同高壓流體源相連,所處位置對應于圖14A所示配量泵的縱剖面視圖;和圖19B是一幅圖19A配量泵的流體流動示意圖,其所處位置對應于圖14D所示配量泵縱剖面視圖;應理解的是,文中所揭示的液體配量泵可應用于任何各種不同的領域,這些領域需要把許多種成分的液體連續精確地配制并同時混合成一種所想要的產品。許多工業用和消費用材料的制造就是如此,例如,涂料、農藥、化肥和工業密封劑的制造,以及化妝品、藥品和牙膏的配制,甚至象人造黃油、糖漿和飲料這樣的食物的制造也是如此。
盡管本發明的方法和設備可應用于每個以上所介紹的領域或用于其它領域,但為了充分揭示本發明的設備和方法,本文的附圖僅示出了本發明的一種應用,即用于把飲料的組成流體配制成一種完全符合消費者口味所決定的標準的混合消費品。
因此,圖1示出了一個結合了本發明技術的配量泵10,它安裝在封閉箱14內的固定表面上。圖1中箱14接近并位于控制板16之上,控制板16配有許多配量泵起動控制鈕18,每個控制鈕都相應配有一個配量器噴頭20。圖中一個顧客正準備按一個起動控制鈕20,從而起動配量泵10配制一種飲料,通過相應的一個配量器噴頭20裝入位于突出臺26上的一個杯子24中。
所要配制的飲料既可以是碳酸類飲料也可以是非碳酸類飲料。圖中所描述的場景可以是餐廳或快餐店、娛樂中心或運動場所中的任一種,甚至還可以是在購買顧客配制飲料正在增多的雜貨店中的情況。因此,盡管顧客22可以是配制到杯子24中的飲料的最終消費者,但另一方面顧客22可以是一名服務人員,他配制飲料售給圖中未示出的最終消費者并由其飲用。
配量泵10由高壓傳動流體驅動,此處該傳動流體一般從一個高壓傳動流體源,例如傳動流體罐28,通過單根高壓傳動流體供應管30來提供。配量泵10右高壓傳動流體罐28的作用下進行工作,從而從配量泵10配制第一種組成流體而且還有可能配制第二種組成流體,這兩種流體都不是高壓的。這樣,第一種組成流體一般通過單根的第一種組成流體供應管34,從第一種組成流體罐32被供應到配量泵10中。同樣,第二種組成流體一般通過單根的第二種組成流體供應管38提供給配量泵10。
配量泵10按預定的嚴格比例,根據配制時所用傳動流體的數量來吸取一定數量的第一種組成流體和第一種組成流體。如此數量的傳動流體,第一種組成流體和第二種組成流體分別通過單根傳動流體排放管40、單根第一種組成液體排放管42和單根第二種組成流體排放管44,由配量泵10傳到控制板16處混合。當然,如圖1所示,傳動流體與第一或第二種組成流體中任何一種以這種方式進行配制時不必遠離配量泵10進行混合,但是根據使用配量泵10的環境需要,這些流體能在臨近泵10的附近立即混合并在此后以混合狀態傳送到把這種混合產品提供給消費者的實際位置處。
流體供應管30、34、38和流體排放管40、42、44由連接件裝在配量泵10上,一種較佳的連接件將在以后詳細揭示。但為了簡便,這種連接器,甚至供應管和排放管在本發明隨后所有可能的附圖中都將被省略。除了這種供應管、排放管和罐子28、32、36外,配量泵10所有其它的工作部件都布置在其內部。
不過,在開始研究那些內部結構之前,應指出,本發明的設備和方法設想了一個系統,它用于按預定的嚴格數量比把一種外部高壓傳動流體與第一種和第二種組成流體配制在一起。這種系統不僅包括一個由傳動流起動的配量泵,例如配量泵10,而且還包括用于把該配量泵固定在一個固定表面上的與泵結合在一起的固定裝置,例如固定在固定表面12上,該固定裝置圍繞相對于配量泵確定的縱軸位于其任意預定的旋轉方位上。圖2中通過實例給了能提供這種固定裝置功能的一種適當結構的實施例,它不限于這一種實施例。
此處,配量泵10相對圖1已經被放大并且能以總體的感覺來觀察,它包括一個一般柱型的結構,其相應的中央縱軸為L,而且還包括一個位于配量泵10外部中央位置的環狀法蘭46,它與配量泵10的縱軸L同軸。配量泵10的其它外部特征及其功能特點將在以后論述。
但在圖2,能看到一種本發明系統的固定裝置,它包括一個用于嚙合配量泵10的夾緊裝置和一個能把該夾緊裝置固定在固定表面12上的支架47。夾緊裝置在配量泵10縱向中央對應于環形法蘭46的位置處,無損傷地環繞配量泵10。如圖所示的實例,但不只限于該例,這種夾緊裝置能采用一對半圓箍48、50的形式,它們結合起來緊密地包圍住配量泵10并且容納下環形法蘭46。蘭圓箍48、50的端部能用任意數目的大家所熟知的連接器結構無損傷地相互連接起來,例如用螺紋連接器52、54連接。
支架47使用一些類似的螺紋連接器56適當地固定在固定表面12上。一套螺紋連接器52、54不僅用于把半圓箍48、50的一對自由端連接起來,而且還用于把支架47的一個帶口的固定腹板58嚙合在半圓箍48、50的另一對端點之間。在完全擰緊螺紋連接器52、54之前,配量泵10繞縱軸L的旋轉方位能在半圓箍48、50內調整。
用這種方式,能使配量泵10處于最佳角度的方位,從而在流體傳過其中時抑制氣泡的聚集。配量泵10的內部結構也有利于有效抑制氣泡,而且這個問題將在以后論述。
不過原則上,通過使用半圓箍48、50所得到的配量泵10繞縱軸L的角方位最好是等于能使傳動流體、第一種組成流體和第二種組成流體完全垂直地流過配量泵10,不管配量泵10所處的固定表面12是否傾斜。因此一般情況下并如圖1所示,供應管,例如供應管30、34、38被最恰當地裝在配量泵10上,其所處位置低于排放管(例如排放管42、44、46)所處的位置。
自然,完全擰緊半圓箍48、50之前配量泵10在半圓箍48、50的可旋轉性使配量泵10安裝在固定表面12上期間能有機會最佳地確定這些互連位置的相對位置。
根據本發明的一個方面,配量泵10包括往復裝置,用于連續分配高壓傳動流體。這種往復裝置包括一個不動部分和一個裝在其中的活動部分,活動部分由高壓傳動流體驅動沿反向以連續的沖程往復運動。
圖3是一幅配量泵10的部分拆解透視圖,這將有助于初始理解該往復裝置不動部分的一些部件。該不動部分包括相同的第一和第二空心殼60,位于環形法蘭46的兩側。每一個空心殼60在環形法蘭46處都有一個圖1和2中未示出的開口端。空心殼60的開口端相互嚙合配合,從而在其內部構成了一個在圖2和3中也未示出的傳動汽缸,而汽缸在第一和第二對置傳動流體室的兩端處終止。配量泵10往復裝置的活動部分交替地向每個第1和第2傳動流體室的反向以往復運動的方式被驅動。
如圖3所示,每個空心殼60都包括有殼體部分,用于構成該傳動汽缸的單封閉端,以及用于在其內部封閉單獨的一個第1和第2傳動流體室。這種殼體在圖3中以杯形容器62的形式示出。
根據對圖4所示的配量泵10另一個拆解透視圖中進一步優點的理解,每個容器62包括一個帶有側壁66的端壁64,側壁從柱體表面突出。在遠離端壁64的側壁66的端點處加工有一個嚙合表面68。在容器62裝配在一起的情況下容器62的嚙合面68相互嚙合在一起,構成了容器62內傳動汽缸72的密封接頭70。容器62的嚙合面至少有部分位于容器裝配法蘭74上,它們從側壁66上遠離端壁64的那端向外輻射突出。這樣當容器62如圖3所示裝配起來時,容器裝配法蘭74合在一起構成環形法蘭的對接部分,并且在對接容器62的嚙合面產生實際接觸的地方形成密封接頭70。這樣密封接頭70位于環形法蘭46的中央。
與每個容器62一起,空心殼60進一步還包括流體傳送裝置,以便使傳動流體源及第一和第2組成流體源分別與每個容器62的內部相通。如圖3中實例所示,但不限于該例,執行本發明流體傳送裝置功能的結構的實例是以流體歧管76的形式示出,這些流體歧管76活動地套在相應的一個容器62的外部。此處可觀察到每個流體歧管76包括一個端板76,它被布置成頂著一個容器62的端壁64。一個裝配罩80沿容器62側壁66的外部從流體歧管76的端板76處伸出。在圖3所示的裝配罩80構型中,縱向沿伸的加強助82從端板78開始向容器62嚙合表面68之間構成的密封接頭70延伸。在每個裝配罩遠離端板78的端點處提供了一個流體歧管裝配法蘭84。
對置流體歧管76的流體歧管裝配法蘭84在配置泵10的中部接合在一起,從而與容器裝配法蘭76一起構成環形法蘭46。在環形法蘭46中部的流體歧管裝置配法蘭84的嚙合面之間產生密封接頭70。流體歧管裝配法蘭86和容器裝配法蘭74利用半園箍48.50被固定成具有同一平面的密封部件,同時也把容器62和容器裝配法蘭74固定成空心殼60的一部分。
在每個流體歧管76的端板78處,加工有許多用于傳動流體的通道和用于第一和第二種組成流體的通道。在容器62的端壁64被流體歧管76的端板78嚙合的地方,放入了O型環88,以便能流體密封地把流體歧管76中的各種流體通道與相應的位于每個容器62中的流體通道連通起來。
加工在流體歧管76上的流體通道通過擴張型開口90與其外部相通,這些擴張型開口90即可以用塞子堵塞住也可用連接器連接流體管,例如連接流體供應管30、34、38或流體排放管40、42、44。流體配量泵10這方面的問題將參照以后介紹的其它橫剖面圖和流體流動圖進行論述。但是對于目前來說,應觀察加工在流體歧管76端板78上的流體通道,每個這種通道在其與開口90反向的那端處,通過容器62的端壁64與傳動汽缸72的一端或另一端相通。
這些流體通道的布置以及以后配量泵10內部所有其它結構件的布置都是鏡像結構布置,配量泵10和其內部傳動汽缸72的每一側都與其向對應側相同。因此,為了簡便起見,對于那些相同但卻是鏡像結構關系的構件,將對這種兩側鏡像結構的一半加以論述。
例如,如圖3左側所示,高壓傳動流體進口通道92加工在流體歧管76的端板78上,它通過加工在容器62端壁64上的閥腔94與傳動汽缸72相通。這樣,傳動流體在圖3左側那端通過與高壓傳動流體進口92連在一起的擴張開口90然后再通過在圖3右側流體歧管76的端板78上所示的內端以及與其連通的閥腔94,進入傳動汽缸72。這些結構在密封接頭70的兩側以相同的影像構型布置。
傳動流體也通過閥腔94流出汽缸72,但是此處它還通過傳動流體出口通道96以及在外端與其相通的擴張開口90。在傳動流體出口通道96與閥腔94相通處出口通道96的內端位于流體歧管76的端板78的內表面上,如圖3右側所示。盡管圖3左側所示的容器裝配法蘭74端板78的外部構型顯示出與高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96相同的外觀,但應了解的是這種與那些通道相對應的以及與以它將論述的其它結構相對應的外部結構,僅僅是由于制造某一部件,例如制造配量泵10的流體歧管76時所使用的塑料模制工藝才導致了本文所揭示的這種配量泵10實施例。另一方面,加工在流體歧管76上的流體通道可以在整體端板78上通過鉆孔和機械加工制造出用于流體歧管76的通道。
此外,還應知道,盡管圖3左側示出了流體歧管76的端板78的外觀,但高壓傳動流體進口通道92與傳動流體出口通道96相互之間并不直接相通。端板78外部的突出物98包容了一個裝有彈簧的凹室,這個凹室在圖3中看不到,它僅與傳動流出口通道96相通。
在突出物98處,每個高壓傳動流體入口通道92與傳動流體出口通道96被相互分離開,從而借助一個橢圓形傳動流體高壓封閉室100單獨地與閥腔94相通,這個高壓封閉室1 00在圖3左側容器62端壁64的外表面上可看到。如圖3右側所示,傳動流體高壓封閉室100通常使每個高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96的內端與閥腔94相通。
另外,在圖3左側,流體歧管76的端板78的外部結構顯示出其上加工有各種通道,用于單獨通向傳動汽缸72以從第一和第二組成流體的傳動汽缸72通出,每個流動通道都與另一個分隔開。這樣,出現在圖3左中流體歧管76的端板78的外表面包括一個第1組成流體入口通道102,一個第一組成流體出口通道104,一個第二組成流體入口通道106和一個第二組成流體出口通道108。每個通道都在相應的擴張開口90處通向流體歧管76的端板78的外部。在圖3的右側,每個通道的內端位于流體歧管76的端板78的內側,與各自的一個單向防逆閥凹槽110、112相通,圖中這些防逆閥凹槽110、112位于圖3密封接頭70的左側容器62的端壁64的外表面上。在圖3中僅局部示出了組成流體通道的內端。
不過,所介紹的這些配量泵10結構在密封接頭70的兩側以相同影像的方式布置。如圖3所示的實例,不只限于比例,在每個容器62側壁66的外表面上橫向傳動流體通道被加工成相同影像的構件。這些構件包括相同橫向影像的第一防逆閥凹槽110,它們各自介入第一組成流體入口通道102和第2組成流體入口通道106。首先防逆閥凹槽用于布置一個第一防逆閥,目的是使第一和第二組成流體能分別單向流入配量泵10的內部。相應地在容器62端壁64的外表面上加工有一對第二防逆閥凹槽112,它們在圖3密封接頭70的左側示出。第二防逆閥凹槽112被設計成每個能裝下一個防逆閥,以便使第一和第二組成流體分別通過第一組成流體通道104和第二組成流體出口通道108,分別單向流出配量泵10的內部。
在每個容器62的外部處橫向傳動流體出口通道114部分通過環形法蘭46相互相通,并且由此在其內部橫穿密封接頭70。如此,在其遠端處開口的橫向傳動流體出口通道114能夠在加工于一個流體歧管76端板78上的傳動流體出口通道96與加工在另一個流體歧管76端板78上的傳動流體出口通道76之間連通。這個通道穿過橫向傳動流體開口116,其中開口116在流體歧管76的端板78的內表面上通向傳動流體出口通道96,如圖3右側所示。
相應地為了能使加工在配量泵10每個流體歧管76端板78上的傳動流體了口通道96能相互連通起來,在每個容器62側壁66的外部把一個橫向高壓傳動流體入口通道118加工成相同影像的結構。橫向高壓傳動流體入口通道118的開口端通過橫向高壓傳動流體開口120與相應的高壓傳動流體入口通道92相通,其中開口120加工在每個流體歧管76的端板78的內表面上,但在圖3中看不到。
另外,本發明的通用流體連通裝置包括一個類似構造的橫向組成流體入口通道122,該通道122通過一個在圖3中看不到的橫向第一組成流體開口124,與每個流體歧管76的端板78上的第一組成流體入口通道102相通。一個橫向第一組成流體出口通道126通過橫向第一組成流體出口開口128,與位于每個流體歧管76的端板78上的第一組成流體出口通道104相通,其中之一在圖3右側示出。
在本發明的通用流體連通裝置中,相同構造的映象結構提供給第二組成流體。這些結構包括一個橫向第二組成流體入口通道130和相應的橫向第二組成流體入口開口132,開口132在圖3中未示出,它在配量泵10的每個端點處與第二組成流體入口通道106相通。
最后如圖3的實例所示,但不限于該例,一個橫向傳動流體通道在每個窖器62側壁66的外表面上被加工成相同映像的構件。如圖3的實例所示,但不限于該例,一個橫向傳動流體通道在每個容器62側壁66的外表面上被加工成相同影像的構件。如圖3實例所示,但不只限于該例,一個橫向傳動流體通道在每個窖器62的側壁66的外表面上被加工成相同影像的構件。圖3中未示出。
最后,如圖3中實例所示,本發明的通用連通裝置包括一個橫向第二組成流體出口通道134和位于其每個端點處的橫向第二組成流體出口的開口136,開口136在配量泵10的每一端點處與第二組成流體出口通道108相通。
根據本發明配量泵的一個方面,通用流體連通裝置被用于有選擇地把如上所述的加工在配量泵10一個流體歧管76的端板上的流體通道連通到傳動流缸72中,它通過相應的一個單向防逆閥凹槽110、112,如圖3所示這些凹槽靠近密封接頭70在容器62端壁64的外表面上。
由于橫向傳動流體出口通道114、橫向高壓傳動流體進口通道118,橫向第1組成流體入口通道122,橫向第一組成流體出口通道126,橫向第二組成流體入口通道130和橫向第二組成流體出口通道134顯露在容器62側壁66的外部,因此這些橫向流體通道的特征也就是它們顯露在容器62構成的傳動汽缸72的外部。由于以上所述的橫向流體通道與傳動汽缸78整體地結合在一起,所以圖4中所示的本發明通用流體連通裝置的實施例能被認為是與傳動汽缸整體于結合在一起。然而,與配量泵10的傳動汽缸完全不同的通用流體連通裝置屬于本發明的范圍,以后將參照圖17更詳細地對其予以論述。
但是本發明的通用流體連通裝置的功能就是減少必須連通到配量泵10上的流體供應和流體排放管的數目,其中的流體供應和流體排放管用于提供高壓傳動流體和第一和第二組成流體,以及按預定的比例把它們配制在一起。以上所述的橫向流體通道系統的作用就是使單根流體供應管或流體排放管能連到配量泵10的一側,此外這些供應管和排放管還能用作配量泵10另一側的流體供應管或流體排放管。這大大簡化了配量泵10的安裝,并降低其上所需的輔助管路的數量。
對于圖18A、18B、19A和19B中所示的流體流動圖,傳動流體與第一和第二組成流體借助本發明的通用流體連通裝置流過配量泵,最終將是最清楚明了的。對于這幾個圖中的后一對附圖,還將解釋如何使用由兩種不同高壓傳動流體驅動的配量泵10有選擇地堵塞橫向高壓傳動流體進口通道118,這兩種高壓傳動流體源的碳酸等級最好不同。不過不會在這點上對這些附圖進行充分描述。
此外讀者還可看到圖4所示的配量泵10的容器62的進一步拆解透視圖。其中,通過分離其上的窖器62和嚙合面68,配量泵10的內部和傳動汽缸72的特征首先能開始被了解。其它位于傳動汽缸72內部的配量泵10的構件由此也顯露出來。這種額外的部件將參照圖4進行簡單地標識,但在以后將對它們作更詳細的說明并把它們與配量泵10的其它構件相互聯系起來。
一個傳動活塞140被布置在傳動汽缸72內,它以連續沖程的往復運動方式沿對向由高壓傳動流體推動。一個傳動活塞密封環14環繞在傳動活塞140的外圍,以便環繞靠在傳動氣缸72的內表面上,保持其任一側上傳動流體之間的流體密封性。用于配量泵10的傳動活塞較佳實施例更詳細的結構,例如傳動活塞140將在以后參照附圖5進行論述。不過,這種傳動活塞其它可能的形式能容易地收入本發明的技術和限定范圍內。
重要的一點就是要注意,當圖4所示的傳動汽缸72的橫剖面是圓形,而且當傳動活塞140的橫剖面與其對應時,在配量泵10中采用實際上具有任意易加工的等截面橫剖面傳動氣缸,盡管在目前不是較佳的但它同樣卻是易加工的。因此,象傳動汽缸12這樣的一個傳動汽缸可以是橢圓形、矩形或任意其它的易加工的橫剖面,此時只要根據圖4中所示的傳動活塞140的情況改進需要與傳動汽缸一起工作的傳動活塞的尺寸和形狀。
配量泵10裝配在傳動汽缸72內的其它結構件包括一對配量圓筒142,144,它們從容器62端壁64的內表面146突入傳動汽缸72,如圖4右側所示。同樣,但在圖4中未示出的相同配量圓筒148、150與圖4中能看到的呈影像關系,它們也是從容器62端壁64的內表面突入傳動汽缸72,只是它們位于與配量圓筒142、144對立的那端。配量圓桶142、148、150方位朝著傳動活塞的端部是開口形的。
一般,如圖2所示,配量圓桶的縱軸平行配量泵10的縱軸L,從而平行于傳動汽缸72的縱軸。然而,在本發明的范圍內這不是絕對的情況,但這樣的布置可大大簡化配量泵10中相互對應的結構。
在每個容器62端壁64的內表面146上兩個配量圓筒中的一個對應于第一種組成流體,該流體將由配量泵10按預定的比例與傳動流體配制在一起。在每個容器62端壁64的內表面146上的另一個配量圓筒對應于第二種組成流體。為了便于以后參照,配量圓桶142和146將與第一組成流體聯系在一起,而配量圓桶144和150將與第二組成流體聯系在一起。
每個配量圓筒的組成流體通過以上所描述的第一和第二組成流體入口和出口通道流入和流出。因此,第一組成流體通過第一組成流體入口通道102進入配量圓筒142、148,并通過第一組成流體出口通道104由其中排出。第二組成流體通過第二組成流體入口通道106進入配量圓桶144、150,并通過第二組成流體出口通道108從其中排出。
組成流體由配量活塞吸進每個配量圓筒,并且必定會由配量活塞從其中排出。這個配量活塞從傳動活塞140的表面往配量圓筒中突出。配量活塞在每個相應的配量圓筒中同傳動活塞140一起以往復運動的方式向前和向后移動,其中傳動活塞140由傳動流體推進。準確地說,當配量泵10被裝配起來時,一個在圖4中看不到的配量活塞152從傳動活塞140的表面伸出并容入配量圓筒142中。這樣,傳動活塞140的往復運動就會交替地使配量活塞152在配量圓筒142內前進和后撤,從而相應地往其中吸入并且必然從其中排出精確測定數量的第一種組成流體,往其中吸入的與從其中排出的第一種組成流體是對應的。一個在圖4中看不到的配量活塞152從傳動活塞140多側面伸入配量圓筒144,用于參與其內的往復運動。
同樣,配量活塞158、160從圖4中可看見的傳動活塞140一側162突出,并分別伸入配量圓筒148、150,這在該圖中看不到。配量活塞158、160在相對應的每個配量圓筒內的操作與以上所述的配量活塞152、154的操作是相反的。這樣,當傳動活塞140的一個沖程把配量活塞152、154分別推進配量圓筒142、144,并且由此必然從其每個中排出相應的組成流體時,在傳動汽缸140對面那側的配量活塞158、160同時在相應的配量圓筒內被后撤。這就往相應的配量圓筒中吸入相應的組成流體。
在離開圖4之前,有必要進一步指出已裝配好的配量泵10裝在傳動汽缸72內的結構件。配量泵10其余的一些功能部件所具有的功能只能參照圖4進行精略地解釋。然而,執行將按圖4論述的每一種功能的相應結構,在以后還將參照相應的特定附圖進行進一步的詳細論述。但是為了便于此時的論述及以后的論述,裝在圖4右側容器62內的那部分傳動汽缸72將被稱作第二傳動流體室166,而位于傳動活塞40對面那側上的那部分傳動汽缸72將被稱作第二傳動流體室168,該傳動流體室168由于是在圖4的左側被容器62所包圍所以看不見。
根據本發明的一個方面,一個由外部高壓傳動流體驅動移動的液壓傳動泵(例如配量泵10)包括第一閥裝置,該閥裝置用于使第一傳動流體室166交替地與高壓傳動流體入口通道92相通,該通道92靠近第一傳動流體室166位于流體歧管76的端板78上。如圖4實例所示,但不限于該例,加工在第一傳動流體室166附近容器62的端壁64上的閥腔94同時與高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96相通,這些通道92、96靠近第一傳動流體室166并且位于流體歧管76的端板78上。當配量泵10被裝配起來時一個第一閥桿172可滑動地安裝在閥腔94內。第一閥桿172擁有一個實際上容入閥腔94的第一端174以及一個由其反向從閥腔94延伸進第一傳動流體室166的自由端176。
相應,當配量泵10被裝配好時,一個第二閥桿172可滑動地安裝在位于圖4左側容器62內的閥腔中。圖4左側的容器62包圍并構成了在圖4中看不到的第二傳動流體室168,但第二傳動流體室168位于傳動活塞140的側面,與第一傳動流體室166相對。第二閥桿182同樣擁有一個實際上容入閥腔94中的第一端184和一個從閥腔94延伸進第二傳動流體室168中的自由端186。
第一閥桿162和第二閥桿182在相應的閥腔94內分別滑動,從而使高壓傳動流體在傳動活塞140的兩側交替地被閥送入傳動汽缸72中。一個聯動系統協調第一閥桿172和第二閥桿進行同樣的滑動,該聯動系統將在下文即刻予以概要描述,這種同樣的滑動還會使傳動活塞140未吸入高壓傳動流體的那側排出傳動流體。這兩種功能合在一起就能使傳動活塞40往復運動,并且能把傳動流體從未吸入傳動流體的那側強制排出。
在此過程中,閥桿172、184的第一端174、184事實上各自都不直接與閥腔84的內表面配合。而是在每個傳動流體高壓封閉室100內布置一個如圖3所示的密封構件187,該構件187位于閥腔184與通向傳動流體出口通道96的開口之間并且對準該閥腔184和該出口通道96,其中傳動流體出口通道96位于流體歧管76端板78的內表面上。然后使閥桿172、182相應的一個第一端174、184可滑動地穿過密封構件187布置。密封構件187包括一對人字形密封圈188,它們分別環繞閥桿172、182的第一端174、184,并且與第一端174、184嚙合。布置在每對人字形密封圈188之間的是一個剛性圓柱套管189,這個套管189上加工有許多孔眼191,這些孔眼191能使高壓傳動流體入口通道92內的傳動流體流過傳動流體高壓封閉室100,進入閥桿172、182的第一端174、184的側面附近。有關此過程較詳細的描述將參照圖15A和15B進行解釋。
根據本發明的另一個方面,一個由外部高壓傳動流體驅動的并且用于分配該傳動流體的液壓傳動泵(例如配量泵10)配備有聯動裝置,用于通過傳動活塞140把第一閥裝置與第二閥裝置可操作地互連起來,如此以便能在第一閥裝置和第二閥裝置之間提供較大范圍的對準間隙。根據這種技術提供的聯動裝置或者以第一種操作方式或者以第二種操作方式同時操作第一閥裝置和第二閥裝置。
在第一種操作方式中,第一傳動流體室166被布置成與靠近第一傳動流體室166的高壓傳動流體入口通道92相通,而第二傳動流體室168被布置成與靠近第二傳動流體室168的傳動流體出口通道96相通。相應的,在第二種操作方式中,第一傳動流體室166被布置成與靠近其的傳動流體出口通道96相通,而在圖4中未示出的第二傳動流體室168被布置成與加工在配量泵10處殼上靠近第二傳動流體室168的高壓傳動流體入口通道相通。
參見圖4所示的實例,但不限于該例,一個閥聯動軸190可滑動地穿過傳動活塞140布置在傳動活塞140的兩側,其第一端192布置在第一傳動流體室166內而其第二端194布置在第二傳動流體室168內。在閥聯動軸190的端部與第一和第二閥桿172、182的自由端176之間分別提供了一個連接頭系統。
這種連接頭系統包括一對也在圖4中示出的閥滑塊196,但不只限于這些構件。圖4右側所示的閥滑動196把閥聯動軸190的第一端192與第一閥桿172的自由端176互連起來。相應在傳動活塞的另一側,所示的一個閥滑塊196被連接到第二閥桿182上的閥滑塊196也要連到閥聯動軸190的第二端194上。不過,為了更清楚地展示配量活塞160,在圖4中所示的閥滑塊196與閥聯動軸190的第二端194之間的這種相互連接處于斷開狀態。
最后,根據本發明,一個由外部高壓傳動流體驅動的并且用于分配該傳動流體的液壓傳動泵(例如配量泵10)另外還包括一個上中心裝置,用于驅動上述的聯動裝置,從而在第一和第二操作方式之間操縱第一和第二閥裝置,而第一和第二操作方式之間操縱第一和第二閥裝置,而第一和第二操作方式對傳動汽缸72內傳動活塞140的每個連續沖程的完成作出反應。從圖4中只能得到這種上中心裝置各組成部件的概述,但是這些組成部件在以后將按順序特別參照圖5、12和13加以詳細解釋。
一般在這種上中心裝置的一個實施例中,在傳動活塞140的每一側上都有一個聯動支承面被連到本發明的聯動裝置上。相應地一個傳動支承面被連到傳動活塞140上,也是連在其每一側上。這樣,傳動支承面在傳動活塞140往復運動的每個連續沖程中都能移入非常接近聯動支承面的中心位置,其中聯動支承面與其一起位于傳動活塞140的同一側。
在圖4所示的配量泵10實施例中,上中心裝置的聯動支承面位于圖中未示出的閥滑塊196的一側。上中心裝置的傳動支承面位于彈簧支撐塊198上,而彈簧支撐塊198從兩側剛性地連到傳動活塞140上。這些構件以及與其連在一起的傳動支承面將在后文以圖5、12和13為例加以更詳細的描述。
最后,本發明的上中心裝置包括一個位于傳動活塞每一側的偏移裝置,它位于聯動支承面與同側傳動支承面之間。每個偏移裝置強迫相應的聯動支承面及與其相連的聯動裝置離開相應傳動支承面的上中心位置,該傳動支承面與其位于傳動活塞140的同一側。這樣根據實例,第一偏移裝置裝在圖4中傳動活塞140的右側,用于強迫位于傳動活塞140該側的第一聯動支承面和連在其上的聯動裝置進入第一操作方式,此時位于傳動活塞140同一側的第一傳動支撐面接近傳動活塞140。相應地第一偏移強迫位于傳動活塞140該側上的聯動支承面和與其相連的聯動裝置進入第二操作方式,此時位于傳動活塞140同一側上的傳動支撐面向遠離傳動活塞140的方向移動,偏離自己的中心位置。如圖4中實施例所示,在圖4中傳動活塞140的左側有一對彈簧200壓縮安裝在聯動支撐面與傳動支撐面之間。
相應,上中心裝置配有一個第二偏移裝置,用于強迫位于圖4中傳動活塞140右側的聯動支撐面和與其相連的聯動裝置進入第一操作方式,此時位于傳動活塞140同一側上的傳動支撐面向遠離傳動活塞140的方向移動并偏離自己的中心位置。第二偏移裝置相應也強迫位于傳動活塞140左側上的第二聯動支撐面與其相連的聯動裝置進入第二操作方式,此時位于傳動活塞140同一側上的傳動支撐面向遠離傳動活塞140的方向移動并且偏離自己的中心位置。如圖4中實例所示,不只限于該例,在圖4中傳動活塞140的左側有一對彈簧202壓縮安裝在聯動支撐面與傳動支撐面之間。
通過參照圖14A-14B進行論述,以上所述的本發明上中心裝置各部件功能的重要性將會大大提高。
所選出的有關容器62材料構造的重要性問題適合在此處敘述。當傳動活塞140在傳動汽缸72內往復運動每個沖程期間,高壓傳動流體的存在會引起一個或二個容器62同時在形狀或尺寸上產生變形。
由于容器62在尺寸或形狀上的如此變形,傳動流體與任一種或兩種第一和第二組成流體之間的理想預定比例可能會變化。此外,任一個容器62尺寸或形狀的變形都能使第一傳動流體室166與位于傳動活塞140另一側上的第二傳動流體室168之間的傳動流體產生泄漏。這不僅改變了由配量泵配制出的各種流體之間的比例,而且還泄出了高壓傳動流體的壓力并導致整個機械推動動力損失。
因此,重要的是保證容器62在所有預先考慮到的配量泵10工作狀態下尺寸穩定。在容器62的端壁64的外圍提供容器裝配法蘭74,幫助穩定其尺寸。收容容器裝配法蘭74的半圓形箍也助于這個目的。使用布置在容器62側壁62外側上的容器裝配法蘭74結構,也能增強容器62的尺度穩定性。因此,裝配罩80及其肋骨82也用于維持容器62及其內傳動汽缸72的尺度穩定性,其中裝配罩80及其肋骨82套在容器62外部的流體歧管76的組成部件。
但是,裝配容器62用的材料也能影響其本身的尺度穩定性。例如,在加工容器62側壁66時使用更多的材料將會增加容器62的尺度穩定性,但這相應會增加總的配量泵10的重量并使其更龐大。對于高壓傳動流體并根據打算使用配量泵10的環境,容量62能用澆注成型材料構成,例如用不銹鋼制造。在另一方面,容器62可以由剛性較小并且價錢盡可能便宜的可塑材料構成,例如用樹脂型材料。為了增強這種樹脂型材料的結構剛性,可往其上添加加強材料,例如玻璃纖維,碳纖維。這樣,在本發明的一個實施例中,至少容器62和附加的流體歧管76能用一種玻璃填充聚砜來制造。不過已經發現當往這種樹脂材料上添加玻璃纖維或碳纖維增加其結構剛性時,它相對來說會對可移動密封構件產生磨損,例如對可在其上滑動的傳動活塞密封環141產生磨損。
因此,在本發明的再一個方面,如圖4和5所示的配量活塞10在其內部配有一個傳動汽缸直線套筒206,在裝配完成的狀態下它對著容器62側壁66的內部布置。傳動汽缸直線套筒206最好沿這兩個容器62的側壁66布置,以便能跨接密封接頭70,其中密封接頭70是在每個容器62的嚙合面68相互嚙合配合在裝配位置上時形成的。傳動汽缸直線套筒206最好由高潤滑性材料制成,例如用物氟隆含量高的材料制成。這樣,傳動活塞密封141相對傳動汽缸直線套筒206內表面208的往復運動不會在其上引起磨損。傳動汽缸直線套筒206的長度不必等于容器62側壁66的總長度,但最好至少應延伸到傳動活塞140往復運動時相應的行程范圍極限處。
如圖4所示,有一個傳動汽缸直線套筒凹槽210加工在容器62側壁66的內表面上,用于約速傳動汽缸直線套筒206。傳動汽缸直線套筒凹槽210的構造還穩定了跨接密封接頭70的傳動汽缸直線套筒206的縱向位置。傳動汽缸直線套筒收容凹槽210在圖4中可看見,它僅位于圖左側的容器62中。不過應理解的是,盡管在圖4中未示出,但相應構造的傳動汽缸直線套筒約束凹槽210也加工在圖4左側所示的容器62側壁66的內部。
更詳細的情況如圖5所示,在這種傳動汽缸直線套筒206的一個實施例中,一個環形約束凹槽212加工在其外表面214上。收容進約束凹槽212中的是一個傳動汽缸直線套筒密封216,該密封環216旨在用于嵌入在每個相對容器62的嚙合面68接觸時形成的密封接頭70中。這些構件之間的相互關系在圖9中將結合圖10和11中傳動汽缸直線套筒第二個實施例進行更充分的闡述。
在把每個容器62上的嚙合面168接合在一起時,一些口形環218被插入嚙合面168之間,位于每兩個對應的橫向流體通道114、118、122、126、130和134之間。O形環216由此保證每個這種橫向流體通道在其密封接頭70處的流體密封性。但是在圖4中,對應于橫向傳動流體出口通道114和橫向第一組成流體入口通道122的O形環218為改進透明度被省略。不過,所有的O形環218都出現在圖5中。
參見圖5將能理解位于傳動汽缸72內部配量泵10某些構件更詳細的結構。例如在圖中示出了傳動活塞140各組成部件的拆解透視圖。這些組成部件包括相同的第一和第二傳動活塞板222,它們在對置傳動活塞平面224處結合在一起。根據傳動板222的材料成分,傳動活塞板222可以使用粘合劑或通過焊接或超聲焊,連在表面224上。
有一個閥聯動開孔126被加工穿過每個傳動活塞板122,閥聯動軸190可滑動地穿過該開孔126。在圖5中為了能提高透明度閥聯動軸190被省略。在加工于每個傳動活塞板222上的閥聯動開孔226之間的表面224上,插入一個O形環228,該O形環228主要起到閥聯動軸190外部流體密封和滑動密封作用。當表面224被裝配在一起時,傳動活塞板222上形成了一個外圍槽230,傳動活塞密封環141被約束在其中。
從圖5中還會了解到,每個彈簧支撐塊198從已裝配好的傳動活塞140相應的一側,懸在一個彈簧支撐塊支臂232上。彈簧支撐塊支臂232遠離彈簧支撐塊198的端部配有一個可裝入支腳收容槽236中的支腳234,而支腳收容槽236加工在各自的傳動活塞板222的表面224上。當把彈簧支撐塊支臂232裝配到各自的傳動活塞板222上時,彈簧支撐塊支臂232穿過了一個加工在傳動活塞板222外圍支腳收容槽236處的間隙238。當傳動活塞板222在表面224處裝配之前支腳234就可以連到或粘到該位置處。另外,彈簧支撐塊198和彈簧支撐塊支臂232能與傳動活塞板222整體地制造在一起。
通過圖5能進一步了解配量泵10的配量圓筒和配量活塞的結構。在圖中能看見,每個配量活塞152、154、158和160都包括一個從傳動活塞140一側向相應的配量圓筒突出的配量活塞底座242。在圖5中只有配量圓筒148、150被示出。一個配量活塞頭244被固定到每個配量活塞242與傳動活塞140相對的那個端點上。在圖5中只有這些配量活塞160、152的組成部件被完整示出。
在圖5中示出的配量圓筒142、144,以及未在該圓中未出的配量圓筒148、150擁有完全相同的構造。它們每個都包括一個從容器62端臂64的內表面146處突出的配量圓筒套管252。配量圓筒套筒252分別通向與傳動活塞144相對的一個相應的第一和第二傳動流體室166、168中。準確地說,配量圓筒242、244的配量圓筒套管252通到第一傳動流體室166中,該傳動流體室166是唯一圖5中能看到的傳動流體室。約束在每個配量圓筒套管252內的是一個配量圓筒襯套,它擁有一個具有預定橫剖面內孔徑的內表面256。
有利的是,通過變化內表面256的內孔徑,就能在傳動活塞140往復運動的沖程期間變化吸入和排出每個配量圓筒的相應組成流體的數量,無需另外變容器62的構型。唯一必須同時與變化內表面256內孔徑一起進行的工作是,相應地改善位于其中的相應可滑動配量活塞頭244的橫剖面。有利的是,配量圓筒襯套254是由潤滑能力高的材料制成,例如使用高特氟隆含量的材料。如此,將會使與配量圓筒內表面256接合的密封環248上的磨損達到最小。
配量圓筒襯套254主要根據其每個的材料成分,以各種方式裝配在配量圓筒套管252中。在容器62制造好后,一個具有預定的適當內表面256橫剖面的配量活塞襯套254能壓入每個配量圓筒套管252中。這種布置特別適合用于配量圓筒套管252和配量活塞襯套254是由金屬構成的地方。不過,在本發明考慮的范圍內還包括,使用粘接劑把這兩個部件連接起來或相反,使用超聲焊或使襯套254在配量套管252內高速轉動從而把這兩種結構熔合在一起。
但在圖5所示的配量圓筒142、144的實施例中,每個配量圓筒襯套254在其插入配量圓筒套管252的那個端點處,配有一個向外輻射延伸的凸緣258。對于這種形狀的配量圓筒襯套254,包括有配量圓筒套管252在內的容器62可以根據配量圓筒襯套254,被注模成形,而且其上的凸緣258將用于增強配量襯套254在相應配量圓筒套筒內的附著能力。以后圖7和8示出了在容器62中由模制法布置的凸緣258。
圖6給出了圖4和5左側所示的容器62端壁64外表面262的一幅放大端部視圖。圖6中給出的視圖也是一幅圖4和5右側處容器62端壁64外表面的左右影視圖。但在文中看不到。不過,由圖6所提供的視圖是用于更詳細地說明本發明的技術,為了簡便起見它僅根據兩個容器62中的一個進行論述。
在圖6中,前文所述的結構始終用相同的參考符號來標明。因此,例如,在與容器62內部相通的整個橫剖面中能看見容器62端壁64上的閥腔94。應記住,容器62的這個內部是指當文中所述的配量活塞10處于已裝配好的狀態時圖4和5中未示出的傳動汽缸72除去以上所確定的第二傳動流體室168后的部分,其中第二傳動流體室168處于圖3和4中傳動活塞140的左側。在端壁64的外表面上環繞閥腔94的是橢圓形傳動流體高壓封閉室100。在圖6中還能看見位于端壁64外表面262上的一對第一防逆閥凹槽110和一對第二防逆閥凹槽112。
用虛線表示的是從外表面262看過去位于端壁64另一側上的配量活塞148、150結構件的外輪廓線,這些結構件在圖4和5中是無法看見的。但在圖6中,為了證實圖4和5對配量活塞142、144所反應的情況,每個配量活塞148、150能被看出它包括一個同心圍繞在配量圓筒襯套254上的配量圓筒套管252,襯套254有一個內表面256。為了便于理解,在圖5中所示的配量活塞142、144的凸緣258在圖6中已被省略。因此,能簡單地看出在圖6的右側與配量圓筒148相連的第一防逆閥凹槽110與第二防逆閥凹槽112之間的空間關系。相應地,在圖6左側所示的與配量活塞150相通的第一防逆凹槽110與第二防逆閥凹槽112之間的空間關系,也是一目了然的。
我們應還記得圖3中,流體歧管76的端板78終究要布置成與圖6中所示的容器62的端壁64密封地接合在一起。在端板78中加工有許多流體通道,它們穿過圖6中所示的結構與配量泵10的內部相通。
例如,參照圖3已指出,在流體歧管76端板78的外部上的突出物98在位置上對應于傳動流體高壓封閥室100。傳動流體高壓封閉室100被揭示為同時與加工在端板78上的高壓傳動流體入口通道92以及與同樣加工在其上的傳動流體出口通道96相通。
參照圖6中所示的第一和第二防逆閥凹槽110、112,應對互相連通的流體通道予以同樣的說明。因此,加工流體歧管76端板78上的第一組成流體入口通道102通過圖6右側所示的第一防逆閥凹槽110與配量圓筒148相通。與配量圓筒148相連的第一防逆閥凹槽110實際上沿第一組成流體入口通道102的路線布置,以便第一組成流體入口通道102延續超過圖6右側的第一防逆閥凹槽110,與配量活塞148的內部相通。因此,如圖6所示,第一組成流體入口通道102在第一防逆閥凹槽110與相應配量活148之間的部分被示在圖6的右側。第一組成流體入口通道102的這一部分是同時與該第一防逆閥凹槽110及相應配量圓筒148有關的偏心圓。
對于另一個與配量圓筒148相連的防逆閥凹槽,也就是對于圖6右側所示的第二防逆閥凹槽112,這種關系也存在。能看見有一部分第一組成流體出口通道104超出與配量活塞148內部相通的第二防逆閥凹槽112。第一組成流體出口通道104在第二防逆閥凹槽112與相應配量圓筒148之間的部分如圖6右側所示,這部分是同時與該第一防逆閥凹槽112及相應配量圓筒148有關的偏心圓。
根據與配量圓筒(例如配量圓筒148)相連的所述防逆閥凹槽的布置,位于每個平面上的一對防逆閥凹槽,例如位于圖6所示容器62端壁64的外表面262上的一對防逆閥凹槽,其每個都能被制成與一個相應配量圓筒的單圓筒內部相通。
以上對于配量圓筒148及與其相連的第一和第二防逆閥凹槽110、112所詳述的空間關系在圖6的右側分別相對配量圓筒150及與其相連的第一和第二防逆閥凹槽110、112進行了重復。因此,第二組成流體入口通道106在圖6左側所示的第一防逆閥凹槽110同與其相連的配量槽110和配量圓筒150的偏心圓。同樣,在圖6中能觀察到,第二組成流體出口通道108在圖6左側的第一防逆凹槽112同與其相連的配量圓筒150之間的那部分是同時相對該第一防逆閥凹槽112和配量圓筒150的偏心圓。
在圖4和5右側所示的容器62端壁64的外部,提供了同樣的結構。
對于與每個配量活塞一起使用的防逆閥的額外理解能參照圖7得出。在圖7中,介紹了一幅圖6右側所示的那對一配量圓筒148相連的組成流體防逆閥凹槽110、112的橫切面圖。但是與圖6相比,圖7示出了在已裝配好的狀態下靠近配量活塞10并與其有直接關系的結構件。還示出了每個防逆閥凹槽內的東西。這些東西起到了防逆閥的作用,它們在與配量圓筒148有關的組成流體的相應方向上允許單向流動。
就配量圓筒148而言,組成流體是第一組成流體,該流體沿圖7中箭頭Clin所指方向通過第一組成流體入口通道102進入配量泵10的內部,并且相應沿箭頭Clout所指方向通過第一組成流體出口通道104排出配量泵10的內部。
根據圖7所示的剖面圖,還能了解到,第一組成流體穿過配量圓筒148的流動被設計成能在使用期間自動地把空氣泡清除出配量圓筒48。第一組成流體在一個進入位置277處進入配量圓筒148,該進入位置277被布置的遠離圖7所示配量圓筒48中心處的縱軸M。進入位置277位于配量活塞148的最下端。相應,第一組成流體從配量活塞148內通過一個排出位置278被排出,該排出位置278位于進入位置277的對面,也被布置成遠離配量圓筒48的縱軸M。在圖7中能發現,排出位置278位于配量圓筒148中的最高處。本發明這種流體流過配量活塞的方式大大降低了配量泵10內空氣泡的累積,因為所述的這類流體流動能在使用期間從配量活塞中排出氣泡。
第一組成流體入口通道102在第一防逆閥凹槽110與配量圓筒148內部之間的那部分也示在圖7中,它同時相對防逆閥凹槽和配量圓桶148被偏心布置。相應,第一組成流體出口通道104在第二防逆閥凹槽112與相連的配量圓筒148內部之間的那部分同樣被示出是偏心地布置在這兩者之間。
在圖7中,能看到每個防逆閥凹槽110、112擁有對立于平行端壁,它們被布置成與相應組成流體入口或出口通道垂直。例如,防逆閥凹槽110有一個第一端壁264,第一組成流體由第一組成流體入口通道102,跨過第一端壁264,進入第一防逆閥凹槽110,而且防逆閥凹槽110還有一個與第一端壁264平行的第二端壁266,跨過第二端壁266后第一組成流體就能離開第一防逆閥凹槽110進入配量圓筒148。
因此,第一防逆閥凹槽110的第一端壁264被布置成遠離配量圓筒148,而第一防逆閥凹槽110的第二端壁266被布置成靠近配量圓筒。第二防逆閥凹槽112的第一和第二端壁的相對位置是相反布置的,因為第一組成流體反向流過第二防逆閥凹槽112。這樣,第二防逆閥凹槽112的第一端壁264被布置成靠近配量圓筒148,而第二防逆閥凹槽112的第二端壁266被布置成遠離配量圓筒148。
但是,兩個防逆閥凹槽110、112內的東西分別相對第一和第二端壁264、266,被相同地布置。因此,例如,一對由一個隔離圓筒270分開的圓形O環268被布置在第一防逆閥凹槽110內,頂著某外圍壁面。一個防逆閥座272被布置在第一防逆閥凹槽110內,處于圓筒270和O形環268內側,分別相對第一端壁和第二端壁的一個固定位置上。
一個高彈性蝶形閥274緊靠防逆閥座272布置,它被定向成允許第一組成流體單向流入配量圓筒148。一個突出物276從第一防逆閥凹槽的第二端壁突出,朝著防逆閥座272的中心約束蝶形閥274的中部。
布置在第二防逆閥凹槽112內的防逆閥座272和蝶閥274相應也被定位成,允許第一組成流體單向流出配量圓筒148。
圖8是一幅配量泵10在其裝配狀態下的橫剖面平面圖。因此,在圖8中位于傳動活塞140右側的每個配量活塞152、154被分別布置在相應的配量圓筒142、144中。在傳動活塞的另一側或左側,配量活塞158、160被分別布置配量圓筒148、150內進行往復滑動。
配量泵10的外亮60包括一對流體歧管和相應的一對流體歧管可套在其上的容器62。外殼60的這些構件以嚙合關系在其開口端處,由半圓形箍48、50固定。
為了簡便起見,在圖8中以及在本文所示的配量泵10的其它橫剖面中,只把半圓箍48示出來。
不過,半圓形箍組合在一起把共同構成環形法蘭46的部件接合起來。在圖8所示的視圖平面內,這些部件包括流體歧管裝配法蘭48,它位于流體歧管76裝配罩80肋骨的自由端上。
位于配量泵10外殼60的內部的傳動汽缸72被示出,它包括圖8右側的第一傳動流體室166和左側的第二傳動流體室168。在第一傳流體室166中,能在每個配量圓筒142、144的外側看見本發明上中心裝置的彈簧200的橫剖面。同樣,在第二傳動流體室168中,能在每個配量圓筒158、160的外側看見本發明上中心裝置的彈簧202的橫剖面。
從容器62每個端壁64的內表達146上突起的是一個反彈隆起物280,它不包括在圖4、5或7中,但在以后將作更詳細的說明。
在第一傳動流體室166中的反彈隆起物280起到一個杠桿裝置的作用,當引導傳動活塞140的偏移裝置的傳動支撐面通過其中心位置后,該反彈隆起物280在驅動本發明的聯動裝置時與彈簧200配合在一起并且增強彈簧200的作用。在這些情況下,最靠近反彈隆起物280的彈簧200會靠在反彈隆起物280上,這樣反彈隆起物280作用相當于一個位于引導傳動活塞140的傳動支承面與彈簧200另一側處聯動支承面之間的支軸。例如在圖14C中這種關系被表示的格外清楚。
第二傳動流體室168內的反彈隆起物280在引導傳動活塞140的偏移裝置的傳動支承面跨過其中心位置時,同樣與最靠近其的彈簧202相互配合。
如圖8所示,傳動活塞140沿箭頭A所示的方向,已向左到達它移動的極限。通過使一傳動流體室166與高壓傳動流體相通,就可引起這種移動。在沿箭頭A方向移動的過程中,由于傳動活塞140的前進,傳動流體肯定會相應地被排出第二傳動流體室168。
當傳動活塞140沿圖8箭頭A所示的方向移動時,由于配量活塞被連到傳動活塞140上,那么所有配量泵10的配量活塞也沿箭頭A的方向移動。這就導致配量活塞152、154把相應的第一和第二組成流體分別吸入配量圓筒142、144中。在另一側上配量活塞158、160分別把第一和第二傳動流體擠出配量圓筒148、150。
當傳動活塞140的移動方向轉向與圖A箭頭A所示方向相反的方向時,由于傳動活塞140向第一傳動流室166方向移動,高壓傳動流體被排出第一傳動流體室166,同時高壓傳動流體進入第二傳動流體室168。組成流體在配量圓筒內的流動方向也被反轉過來。這種傳動活塞140移動方向被反轉的方式最終還將參照圖14A、14B、14C和14D,加以論述。
圖9是圖8局部的放大橫剖面平面圖,它示出了在傳動汽缸22的內壁上位于傳動汽缸直線套筒收容凹槽210內的汽缸直線套筒214。圖中所示的傳動汽缸直線套筒密封環216被固定在傳動汽缸直線套筒206上的約束凹槽212中,傳動汽缸直線套筒密封環216頂在容器62密封接頭70處的嚙合面上被壓縮。如此,傳動汽缸直線套筒密封環216不僅提高了傳動活塞140兩側傳動汽缸72之間所需的流體密封性,而且還提高了配量泵10兩個相同外殼60之間的流體密封性。
不過,根據本發明的技術,用于配量泵中的傳動汽缸直線套筒能采用另一種形式。在圖10所示的透視圖中,示出了第二種傳動汽缸直線套筒284實施例。傳動汽缸直線套筒284擁有一個內表面286和一對加工在其外表面290上的約束凹槽288。第一傳動汽缸直線套筒密封環292被布置在圖10右側所示的約束凹槽288中,而第二傳動汽缸直線套筒密封環294被布置在圖10左側的約束凹槽288中。
在圖11中所示的裝配關系中,傳動汽缸直線套筒284被布置在加工于容器62側壁上的傳動汽缸直線套筒收容凹槽210中,其中第一和第二傳動汽缸直線套筒密封環292、294已分別約束在傳動汽缸直線套筒284上。第一傳動汽缸直線套筒密封環292頂在密封接頭70右側容器62側壁的內表面上被壓縮,同時第二傳動汽缸直線套筒密封環294頂在密封接頭70左側容器62側壁的內表面上被壓縮,當希望傳動汽缸直線套筒284的尺寸與傳動汽缸直線套筒收容凹槽210的尺度之間有相當大的余量時,這樣布置一對傳動汽缸直線套筒密封環294能為密封接頭70處所需的流體密封提供額外的可靠性。
圖12是一幅圖2和3所示配量泵10處于裝配狀態下時的橫剖面側視圖,它取自第一傳動流體室,看向圖2和3右側所示的容器66的內表面146。配量圓筒142、144從容器66的內表面伸入,并且與分別裝在其中的配量活塞152、154的配量活塞底座一起被示在圖12的橫剖面中,圖中彈簧200在配量活塞142、144外側環繞配量活塞142、144,并且被壓縮固定在閥滑塊196與彈簧支撐塊198之間。如圖2所示,每個閥滑塊96和彈簧支撐塊198靠在容器62側壁66的內部表面上,以便能靠在其上往復滑動。在第一傳動流體室166遠端處從端壁64的內表面146上突出的反彈隆起物280也示在圖12中。
圖13是一幅本發明傳動變換裝置組成部件的拆解透視圖,該裝置位于圖4和5中傳動活塞140的右側。不管前文已在什么地方為這些傳動變換裝置的組成部件引入了參考符號,那些相同的參考符號將用于代表圖12中相應的機構。因此,在圖13中示出了第一閥桿172,閥聯動軸190,閥滑塊196,彈簧支撐塊198和彈簧200。
不過,由于參照圖13更好地理解,所示的第一閥桿172上已經沿縱向加工有一個貫穿其中的閥通道300,在本發明閥裝置的第一和第二操作方式中,該閥通道300均在第一閥桿172的自由端176上通入第一傳動流體室166中。在第一閥桿172上閥通道300的另一端從其側向通向位于第一閥桿172的第一端174上的閥開孔302。第一閥桿172的第一端174換句話說被封閉終止在增壓彈簧固位凸頭304上。閥孔302使通道300在本發明閥裝置的第一操作方式中與高壓傳動流體入口通道92相通,并在其第二操作方式中與傳動流體出口通道96相通。圖13中所示的傳動變換裝置結構的這些操作結論在參考圖14A、14B,14C和14D后將變得更清楚。
不過,根據圖13進一步所示,有一個增壓彈簧306,它對準閥腔94被壓縮約束在彈簧收容凹槽與第一閥桿172的第一端174之間,其中彈簧收容凹槽位于流體歧管76端板75的突出物98內。增壓彈簧固位凸頭304用于如上。其裝配在配量泵10中時穩定增壓彈簧306。這樣,增壓彈簧306向第一傳動流體室166方向強迫第一閥桿172退出閥腔94。在本發明閥裝置的第二操作方式中,這有助于驅動閥裝置進入第一操作方式。
對于第二閥桿182和與第二傳動流體室168相通的閥腔94,也提供了一個同樣的增壓彈簧306,其中第二傳動流體室168位于圖4和5左側所示的容器62內。盡管在圖13中未示出,但與第二閥桿182相連的增壓彈簧306和與第一閥桿172相連的增壓彈簧306兩者都在隨后的圖14A-14D中得到了充分描述。與第二閥桿182相連的增壓彈簧306對準閥腔94,被壓縮約束在彈簧收容凹槽與第二閥桿182的第一端174之間,其中彈簧收容凹槽位于流體歧管76端板78的突出物98內。這樣,增壓彈簧306向第二傳動流體室168的方向強迫第二閥桿182退出閥腔。在本發明閥裝置的第一操作方式中,這有助于驅動閥裝置進入第二操作方式。
圖13中所示的滑動閥塊196在其每一端上都是可轉動地及可側向滑動地分別連到第一閥桿172和閥聯動軸190上。因此,當本發明的上中心裝置驅動其聯動裝置,在第一和第二操作方式之間操縱本發明的第一和第二閥裝置時,閥滑動塊196在往復滑動中頂在傳動汽缸72的內側上。
如圖13所示,一個開口開到頂部的閥桿凹槽308在其第一側310處被加工成穿透滑塊196的壁面。一個開口開到頂部的閥桿固位銷收容槽312也被加工在滑塊196的第一側310上,它垂直于閥桿收容凹槽308并且平行于滑塊196的第一側310。
在閥通道300的兩側上有一對閥桿固位銷插孔314被側向加工貫穿第一閥桿172自由端176的壁面。一個閥桿固位銷316可滑動穿過閥桿固位銷插孔314,布置在該插孔中。在本發明傳動裝置裝配好的狀態下,閥桿固位銷316從第一閥桿172自由端176的每一側突出。在這種情況下,第一閥桿172的自由端176可以布置在閥桿凹槽308中,而同時閥桿固位銷316被裝在閥桿固位插收容槽312中。
如此,閥桿固位擋板320用于可操作地把第一閥桿172的自由端176與滑塊196連接起來,同時允許其之間擁有一定程度的傾斜和滑動自由度。根據以上所述的連接,第一閥桿172可以相對滑塊196,繞桿固位銷316傾斜,并且可以相對滑塊196,沿閥桿固位銷316滑動。以上所述的本發明傳動裝置組成構件裝配在一起所具有的這種自由度,簡化了其裝配操作,并且允許進行閥聯動軸滑動穿過傳動活塞140的操作,不會在其之間產生結合力。
有利的是,閥桿固位擋板320可以由一種材料制成,該材料可簡化前文根據圖12所述的其相對汽缸72內側所進行的往復滑動。朝著這一端,閥桿固位擋板392擁有一個與其第一邊緣394相對的第二邊緣396,第二邊緣392在所述傳動裝置各組成構件裝配在一起的情況下從滑塊196中突出。閥桿固位擋板320的第二邊緣396具有凸圓形弧度,它與傳動汽缸72內側的弧度吻合。
閥聯動軸190同樣被固定到與第一側310相對的滑塊196的第二側400上。一個開口開到頂部的閥聯動軸凹槽402被加工成穿透在第二側400處滑塊196的一個壁面。一個開口開到頂部的閥聯動軸固位銷收容槽404也被加工在滑塊196的第二側400上,該收容槽404與閥聯動軸凹槽402垂直并且與滑塊196的第二側400平行。一個閥聯動軸固位銷插孔406被側向加工穿透閥聯動軸190的第一端192。一個閥聯動軸固位銷408可滑動地插在閥聯動軸固位銷插孔406中,而且閥聯動插圖位銷408從插孔406的每一側向外突出。在這種狀態下,閥聯動軸190的第一端192可以布置在閥聯動軸凹槽402中,此時閥聯動軸固位銷408位于閥聯動軸固位銷收容槽404中。
然后使用一個閥聯動軸固位擋板410把閥聯動軸190的第一端192阻攔在閥聯動軸收容槽402中,此時閥聯動軸固位銷408穿過插孔406并位于閥聯動軸固位銷收容槽404中。閥聯動軸固位擋板410擁有一個第一邊緣412,它被裝在橫跨閥聯動軸收容凹槽402的閥聯動軸固位銷收容槽404中。
這用于可活動地把閥聯動軸190的第一端192連在滑動塊196上,同時容許其相對滑塊196產生兩種移動。首先,閥聯動軸190能相對滑塊196,繞閥聯動軸固位銷408傾斜。其次,閥聯動軸190能相對滑塊196,沿閥聯動軸固位銷408滑動。這相應簡化了所述的本發明傳動裝置的組成構件的裝配,并有利于避免在配量泵10工作期間作用于其上的接合力。
正如閥桿固位擋板320的情況一樣,閥聯動軸固位擋板410可有利地由一種材料組成,該材料簡化了滑塊196沿傳動汽缸72的內表面往復運動。在另一端,閥聯動軸固位擋板410配有一個第二邊緣414,它在裝配關系下從滑塊196中突出并且擁有一個凸圖形弧度,該弧度與傳動汽缸72內表面的弧度吻合。如圖12所示,閥聯動軸固位擋板410的第二邊緣414能靠在傳動汽缸72的內表面上。
再如圖13所示,彈簧支撐塊198在其與滑塊196相對的表面上有彈簧收容槽418,其每個都包括一個球形插座420和一個從側面向外延伸的開孔422,兩者相互連通。在圖13所示的彈簧支撐塊198的實施例中,有4個這種彈簧收容槽418。一組相對應的四個彈簧收容槽418被加工在滑塊196的下表面上,不過在圖13中這些槽只能部分被看見。
位于圖13所示彈簧支撐塊198上的彈簧收容槽418本身也起到一個傳動支承面的作用,這個傳動支撐面被剛性地連到傳動活塞140的一側。位于圖13所示滑塊196上的彈簧收容槽418本身也起到一個第一聯動支承面的作用,這個聯動支承面在傳動活塞的同一側連到閥聯動軸190上。彈簧200被壓縮固定在位于彈簧支撐塊198上的彈簧收容槽418與位于閥滑塊196上的彈簧收容槽418之間。
當裝配好時,并參照隨后例圖所示,在本發明的配量泵中重要的一點是,在其往復運動的每個交替沖程中跟隨傳動活塞1 40的傳動支承面先于在該運動的同一沖程中引導傳動活塞140的傳動支承面到達其中心位置。
根據圖3能明了地理解彈簧200的特征,圖中示出了每個彈簧都包括一個彈性C形環。為了優化用于本發明上中心裝置的馬達功率,已經發現使用自由端之間稍大于180度的輪廓構成這些彈簧200的C形環是很有利的。另外,每個彈簧200在其自由端上配有一個安裝球426,它可顯著地裝入彈簧收容槽418的插座420中。靠近安裝球426的那部分彈簧200通過開孔422裝在彈簧收容槽418中。開孔422共同作用在那些靠近安裝球426的彈簧部分200,起到把彈簧穩定在其壓縮狀態中的作用。
我們已經發現使用成對的彈簧,例如使用C形彈簧200能得出幾個優點。成對的彈簧200不存在什么疲勞并且由此比單根彈簧具有更長的有效壽命期。使用如圖13所示的一對彈簧,配量泵10的閥塊與支撐塊彈簧之間的壓縮壓力更均勻地分布到其每一側。另外,使彈簧200的輪廓大于180度能使應力沿彈簧長度上的分布,比彈簧200只有半圓或更小時的應力分布更均勻。同樣的C形彈簧202被用于傳動活塞1 40的另一側第二傳動流體室168中。
傳動活塞140移動方向被反轉所用的方式現在將按照圖14A、14B、14C和14D的順序加以揭示。
但首先將參照圖14A較詳細地解釋在這些圖中所示的結構。圖中,能看見傳動活塞140被布置在傳動活塞72內,把第一傳動流體室166與第二傳動流體室168分離開。傳動活塞140以往復運動的方式可自由滑動地與閥聯動軸190連在一起,閥聯動軸190穿過傳動活塞140。
為了讓高壓傳動流體交替地進入第一傳動流體室166和第二傳動流體室168,配量泵10在配量泵10外殼60的每端上包含有一個高壓傳動流體入口通道92。高壓傳動流體入口通道92通過橫向高壓傳動流體入口通道118,被布置成相互連通。另外,一個傳動流體出口通道96被加工在配量泵10的每端上,由橫向傳動流體出口通道114互連起來。
如圖示,位于配量泵10靠近第一傳動流體室166那側上的高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96分別在擴張開口90處與高壓傳動流體供應管30和傳動流體排出管40相通。管連接器430在圖17中被詳細示出。但是,在配量泵10靠近第二傳動流體室168的那側上的擴張開口90由插頭432封閉。
這樣,來自傳動流體供應管的高壓傳動流體被同時傳到位于配量泵10每一側上的傳動流體高壓封閉室100中。相應,通過本發明的第一和第二閥裝置的作用原理,傳動流體交替地從第一或第二傳動流體室166、168,通過傳動流體排出管40分別被排出配量泵10。
但是,在配量泵10的任一側上高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96都不直接與傳動汽缸72的內部相通。一個第一閥裝置被用于使位于配量泵10靠近第一傳動流室166的那側上的傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96交替地與第一傳動流體室166相通。根據該例但不限于該例,這樣一個第一閥裝置包括閥腔94,它從第一傳動流體室166延伸進配量泵10的外殼60中并且同時與高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96相通。閥腔94在圖14A中未被標出,因為在此處閥腔被第一閥桿172填入,該閥桿172可滑動地布置在其中。不過,圖15A提供了一幅圖14A這一部分的顯著放大視圖,其中閥腔94被標上。
根據第一閥桿172在閥腔94中的位置,沿縱向穿過第一閥桿172加工的閥通道300在其第一端174上,通過閥開孔302通向任一個高壓傳動流體入口通道92或傳動流體出口通道96。如圖14A所示,第一閥桿172的位置是這樣的,即閥開孔302位于傳動流體出口通道96內,由此第一傳動流體室166通過閥通道300被排空,以便容許從第一傳動流體室166強制排出傳動流體。
相應,一個第二閥裝置被用于在配量泵10外殼60靠近第二傳動流體室168的那側上交替地使高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96與第二傳動流體室168相通。根據此例但不限于此例,閥腔94從第二傳動流體室168延伸到配量泵10的外殼60中,并且同時與高壓傳動流體入口通道92和傳動流體出口通道96相通。閥腔94在圖14A中未標出,因為所示的第二閥桿182可滑動地位于其中。
根據第二閥桿182的縱向位置,第二閥桿182從第二傳動流體室168伸進靠近其的配量泵10外殼60,與高壓傳動流體入口通道92或與傳動流體出口通道96相通。
閥通道300沿縱向穿過第一閥桿182加工,它在其第一端174處通過閥開孔302通向任一個高壓傳動流體入口通道92或傳動流體出口通道96。如圖14A所示,第二閥桿182的位置是這樣的,即閥開孔302處于高壓傳動流體入口通道92內,由此傳動流體被允許進入第二傳動流體室168,從而提供移動力沿所示箭頭B方向移動傳動活塞140。
如圖14A所示,每個閥腔94都配有一個密封構件187,該構件187已參照圖3作了解釋,并在圖15A和15B中標在其裝配位置。人字形密封圈188在閥桿172、182往復滑動期間接合在其外表面上。加工在圓柱套管189上的孔眼191容許傳動流體高壓封閉室100中的傳動流體從高壓傳動流體入口通道92流入閥桿172、182外側附近,并由此在閥桿172、182的相應位置使閥開孔302位于密封構件187內時進入閥開孔302。
圖14A中還示出了布置在突出物98中彈簧收容凹槽434內的增壓彈簧306,它被壓縮在凹槽434與相應的閥桿172、182的第一端174之間。
圖14A中所示的與第一閥桿172相連的增壓彈簧306所受的壓縮要比與第二閥桿182相連的增壓彈簧306大的多。每個閥桿的增壓彈簧306之間的壓縮差異,是由于在閥腔94和與其相連的密封構件187中每個第一和第二閥桿172、178沿縱向的位置不同造成的。
第一和第二閥桿172、182的操作分別由一個聯動裝置協調,該聯動裝置包括閥聯動軸190、閥滑塊196和位于其中的相關聯動構件。這些結構在第一或第二操作方式中,用于分別操作第一和第二閥桿172、182。在第一操作方式中,第一傳動流體室166被布置成與靠近其的高壓傳動流體入口通道92相通,同時第二傳動流體室168被布置成與靠近其的傳動流體出口通道96相通。在第一種操作方式中,傳動活塞140向第一傳動流體室166的方向被推動,由此無壓力傳動流體被完全排出其中。第一種操作方式在圖14A、14B和14C中被示出。
在第一和第二閥桿172、182的第二操作方式中,第一傳動流體室166被相應地布置成與靠近其的傳動流體出口通道96相通,同時第二傳動流體室168與靠近其的高壓傳動流體入口通道92相通。在第二操作方式中,傳動活塞140被推向第二傳動流體室168,由此從其中排出無壓力傳動流體。第二操作方式在圖14D中被示出,而且根據以下的簡短描述,第二操作方式將會更容易理解,其中,帶有閥滑塊196的閥聯動軸190被交替地推入第一和第二操作方式。
完成這種工作所用的動力源與驅動傳動活塞140所用的相同,它被稱作高壓傳動流體。為此,本發明的配量泵包括一個用于驅動閥聯動軸190的上中心裝置,該聯動軸190依據傳動活塞140往復運動的每個連續沖程的完成在第一和第二操作方式之間操縱第一閥桿172和第二閥桿182。如圖14A實例所示,但不限于該例,本發明的上中心裝置至少包括位于傳動活塞任一側上的一個聯動支承面和一個傳動支承面以及一對壓縮在其間的彈簧200、202。每個聯動支承面被加工在閥滑塊196上,同時每個傳動支承面被加工在與傳動活塞140相連的彈簧支撐氛198上。
在傳動活塞面對第一傳動流體室166的那側,彈簧支撐塊198在傳動活塞往復運動的每一個連續沖程中,相對最接近它并與它相連的閥滑塊196,都能往中心位置中移動。壓縮安裝在它們之間的彈簧200與彈簧支撐塊198位于其中心位置靠近傳動活塞140的一邊時,把閥滑塊196和與其相連的閥聯動軸190推入第一操作方式。但當彈簧支撐塊198位于其中心位置遠離傳動活塞140的一邊時,彈簧200把閥滑塊196和與其相連的閥聯動軸190推入第二操作方式。在圖14C能看見位于第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198處于其中心位置。
在傳動活塞140靠近第二傳動流體室168的那側上,至少有一個第二聯動支承面和一個第二傳動支承面。它們分別加工在位于第二傳動流體室168中的閥滑塊196和彈簧支撐塊198上。位于第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198在傳動活塞140的每一個連續沖程中,都能相對最接它并與它相連的閥滑塊196移入中心位置。當第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198位于其中心位置遠離傳動活塞140的一側時,壓縮安裝在第二傳動流體室168內彈簧支撐塊198與閥滑塊196之間的彈簧202,把第二傳動流體室168中的閥滑塊196和與其相連的閥聯動軸190推入第一操作方式。但是,當第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198位于其中心位置靠近傳動活塞140的一側時,與其相連的彈簧202把閥滑塊196和相連的閥聯動軸190推入到第二操作方式。在14B中能看見第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198和閥滑塊196處于其中心位置。
現在將參照圖14A-14D的順序,解釋本發明傳動轉換裝置的操作。
在圖14A中,第一和第二閥桿172、182分別處于第二操作方式。第一傳動流體室166通過第一閥桿172,與靠近第一傳動流體室166的傳動流體出口通道96相通,同時,第二傳動流體室168通過第二閥桿182與靠近第二傳動流體室168的高壓傳動流體入口通道92相通。在這些情況下,第二傳動流體室168中的傳動流體壓力按圖14A的箭頭B所示的方向,把傳動活塞140向右推去。在此過程中,傳動流體通過第一桿172上的閥通道300和靠近第一傳動流體室166的傳動流體出口通道96,必定被推出第一傳動流體室166。同時,一種組成流體也必定被排出配量圓筒144,而同一組成流體在流動活塞140的另一側上被吸入配量圓筒150。傳動活塞140沿箭頭B的方向和與其相連的彈簧支撐塊198一起移動,最初能使兩個彈簧支撐塊198更接近其各自的中心位置。
在圖14A中,在第二傳動流體室168的彈簧支撐塊198上垂線與閥滑塊196之間構成了一個角α1。角α1所含有的彈簧202的斜度往往能把與其相連的滑塊196推入此處所示的第二操作方式。
相應,在第一傳動流體室166的彈簧支撐塊198上垂線與閥滑塊196之間構成了一個角Φ1。角Φ1所含有的彈簧200的斜度能把與其相連的滑塊196推入此處所示的第二操作方式。
圖14A中所示的角α1小于角φ1,這表明傳動流體室168中的彈簧支撐塊198比第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198更靠近其中心位置。
如圖14B所示,傳動活塞140沿箭頭B方向的移動已經把第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198帶入其最接近閥滑塊196的中心位置,其中閥滑塊196也是位于第二傳動流體室168中的閥滑塊。因此,在彈簧支撐塊198上垂線與閥滑塊196之間構成的角α2等于0,而且它們之間的彈簧200處于最大壓縮狀態。
但是,在第一傳動流體室166的彈簧支撐塊198上垂線與相應閥滑塊196之間構成的角Φ2,相對圖14A所示的角Φ1適度減小。角Φ2相對角Φ1的減少度數表明,傳動活塞140從圖14A所述的情況移動到圖14B所述的情況已經起到了使第一傳動流體室168中的彈簧支撐塊198更接近其中心位置的作用。
但是角Φ2的傾斜角表明,彈簧200繼續把與其相連的滑塊196推入所示的第二操作方式。因此,在圖14B中彈簧200和彈簧202作用于閥聯動軸190的凈力能把本發明的聯動裝置保持在圖中所示的第二操作方式中。但在一定程度上,與第一閥桿172相連的增壓彈簧306相對與第二閥桿182相連的增壓彈簧306所承受的額外壓縮,能降低在圖中所示的把閥聯動軸190推入第二操作方式的情況下彈簧200、202的這個凈力。
這樣在圖14B中第一和第二閥桿172、182分別靜止在第二操作方式中,同時第一傳動流體室166通過第一桿172向靠近第一傳動流體室166的傳動流體出口通道196排出流體。第二傳動流體室168通過第二閥桿182,從靠近第二傳動流體168的高壓傳動流體入口通道上被加壓。這種情況下,傳動活塞140沿箭頭B方向的移動隨著高傳動流體進入第二傳動流體室168中,繼續沿箭頭B方向移動并且完全把傳動流體排出第一傳動流體室166。同樣此時,組成流體繼續被排出配量圓筒144,而同一組成流體被吸入配量圓筒150。
傳動活塞140沿箭頭B方向的繼續移動,最終使第二傳動流體室168內的彈簧支撐塊198通過其中心位置。在此狀態下,相應的彈簧202將開始把第二傳動流體室168中的閥塊196和與其相連的閥聯動軸190推出第二操作方式。不過,在傳動活塞140沿箭頭B方向繼續移動的一定時期內,位于傳動活塞140另一側的第一傳動流體室166內的彈簧200的推動作用,將阻礙閥聯動軸190的位置產生任何偏移。
在圖14B中傳動活塞140沿箭頭B方向的這種繼續移動使配量泵10的組成構件進入圖14C所示的關系狀態中。圖中,第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198相對也位于第一傳動流體室166中的相應閥滑塊196,已到達其中心位置。因此,壓縮在其之間的彈簧200處于最大壓縮狀態中,而且使在彈簧支撐塊198上垂線與閥滑塊之間構成的角Φ3等于零。
根據上文剛作的提示,在第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198上垂線與相應閥滑塊196之間構成的角α3不再象圖14B中的情況那樣等于零。而角α3的斜度表明,彈簧202已經開始把與其相連的滑塊196推出第二操作方式。
傳動活塞140沿箭頭B所示方向的任何進一步的移動都會把第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198帶到遠離傳動活塞140的其中心位置一側,使與其相連的彈簧200也能把第一傳動流體室166中的閥塊196和與其相連的閥聯動軸190推動到第二操作方式。在圖14C中,第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198的定位已經是在靠近傳動活塞的其中心位置一側,這樣與其相連的彈簧202能把第二傳動流體室168內的閥滑塊196和與其相連的閥聯動軸190推出第二操作方式。
這樣,如圖14C所示,本發明的上中心裝置即將把其閥裝置推入一個新的操作方式,并調轉傳動活塞140的傳動方向。不過,在該轉向之前,第一和第二閥桿172、182分別保持在第二操作方式中,此時高壓傳動流體進入第二傳動流體室168而傳動流體從第一傳動流體室166中被完全排出。
如果傳動活塞140沿箭頭B所示方向的繼續移動未引起這種轉向行動,那么第一傳動流體室166內的反彈隆起物280將會作為一個支軸靠在彈簧200上,從而增加在移入第二操作方式的閥滑塊196上的杠桿作用。增壓彈簧306上不同的壓縮量也有助于這種換向。
圖14D示出了在傳動活塞140沿箭頭B頭向移過圖14C所示的位置后,配量泵10各組成部件的相互關系。這種移動使第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198位于遠離傳動活塞140的其中心位置的一側,結果造成與其相連的彈200的偏壓力被加到與第二傳動流體室168中彈簧支撐塊198相連的彈簧202的偏壓力上,把閥滑塊196和連在其間的閥聯動軸190推出第二操作方式。因此,如圖14D所示,閥滑塊196和閥聯動軸190已沿箭頭C所示方向移到左側。
在圖14D中這已發生。因此,第一閥桿172上的閥開孔302不再通向靠近第一傳動流體室166的傳動流體出口通道96,而是通過密封構件197和傳動流體高壓密閉室100,通向靠近第一傳動流體室166的高壓傳動流體入口通道92。在閥聯動軸190的另一側,第二閥桿已經移動位置,這樣它的閥開孔302不再與高壓傳動流體入口通道92相通,而是使第二傳動流體室168與靠近第二傳動流體室168的傳動流體出口通道相通。這分別是第二閥桿172、182的第二操作位置。
在這種狀態下,如圖3D所示,高壓傳動流體進入第一傳動流體室166并且開始沿箭頭A方向向左推動傳動活塞140。相應,第二傳動流體室168中的傳動流體開始被從其中排入到靠近第二傳動流體室168的流體出口通道96中。對配量圓筒144、150中組成流體的作用也被反轉過來。組成流體開始排出配量圓筒150并被吸入配量圓筒144中。
沿箭頭A方向上的移動將繼續進行,先把第一傳動流體室166中的彈簧支撐塊198帶入其中心位置,隨后再把第二傳動流體室168中的彈簧支撐塊198帶入其中心位置。然后該移動將起動本發明配量泵10的上中心裝置,更換高壓傳動流體的閥并轉換傳動活塞140的方向,按圖14A所示的相對關系再重新開始。通常,跟隨在傳動活塞140運動方向上的彈簧支撐塊189第一個到達其中心位置。
這樣配量泵10以往復運動的方式被可靠地驅動,除了高壓傳動流體外無需任何輔助電源的幫助。在此過程中,高壓傳動流體同至少一種第一和第二組成流體按預定的精確比例被相互配在一起。完成這種功能所需的所有移動部件都被緊密地裝在傳動汽缸72的內部,并且由于是在泵往復運動的兩個方向上同時強制排出液體,因此可實現連續流動。
本發明設計的簡便性使配量泵裝配容易而且無需什么維護。本發明設計的一個額外的優點是,所有與其結合在一起的動態密封件在其兩側上都用所配制的流體得到充分潤滑。這些同移動密封件在其兩側上的潤濕性實質上有助于提高其有效壽命。
圖15A是一幅用于配量泵10傳動流體的第一閥桿172的放大橫剖面圖,其中第一閥桿172處于其圖14A所示的位置。相應,圖15B是一幅第一閥桿172的放大橫剖面圖,它處于其圖14D所示的位置。
圖16是一幅圖14A中所示的管連接器的放大橫剖面視圖,此時它把傳動流體排放管固定到配量泵10上。如圖16所示,管連接器430包括一個未圈258,它跟在密封環460之后插入擴張開口90中。管連接器430一般可以用John Guest公司出售的那種Super Speed FitTM管連接器。這種連接器可重復使用并且能夠迅速固定管子,無需額外的工具并且不會引起管內流動阻塞。
圖17是一幅類似于圖3的配量泵438第二個實施例的部分分解透視圖,它使用了同前文所示流體歧管76不同的流體歧管440。流體歧管440包括一個端板442和一個裝配罩444。裝配罩444包括各種橫向流體通道,而在圖3所示的配量泵10的實施例中這些通道加工在容器62的外部。一個帶有嚙合面448的流體歧管裝配法蘭446被加工在裝配罩444的端部,用于幫助其裝配套在容器450上。
如圖17所示,容器450在其側面的外部上除了容器裝配法蘭446未包括任何結構。換句話說,容器450實質上類似于圖3所示的配量泵10外殼60的容器62。容器裝配法蘭452和流體歧管440的裝配法蘭446在配量泵438的裝配關系下構成一個環形法蘭46,其間有一個密封接頭70,該接頭由環形半圓箍夾在一起。有利的是,配量泵462在重量上輕于配量泵10,這是因為前文配量泵10的外部上的肋骨82,本結構外部上沒有了。
根據本發明的一個方面,流體是這樣流過配量泵10的,即所有流動是從一個用于某一流體的下部入口進入,到該流體的上部出口流出。用這種方式,流過配量泵10的流體中的氣泡在此操作過程中被從中清除出去。例如,如圖7所示,第一組成流體通過一個入口點277進入配量圓筒148,該入口點277所處的位置比排出點278高,第一組成流體從排出點278排出配量圓筒148。
傳動流體在容器62端壁64上盡可能最高的排出位置處,分別離開每個第一和第二傳動流體室166、168,排出位置對應閥腔94,第一和第二閥桿172、178可滑動布置在閥腔中。
本發明的固定裝置允許配量泵10繞圖2所示的縱軸L轉動,以便能優化配量泵10中這種布置的流體流動。
圖18A、18B、19A和19B是配量泵10流體流動示意圖。所選的配量泵10的部件在圖中被示意性標出,并且用與前圖所用相同的參考符號標識確定配量泵10的組成構件。在這些圖中,傳動流體用字母“X”代表,第一組成流體用字母“Y”代表,第二組成流體用字母“Z”代表。
圖18A示出了在傳動活塞140沿箭頭B所示方向移動期間,流體從單個源頭(例如容器28、32、34)流過配量泵10。這對應于前文圖14A-14C所示的流體流動。
圖18B示出了當傳動活塞140的移動方向已被轉向并對應于箭A所示的方向時,流體流過配量泵10。圖18B所示的流體流過配量泵10的情況對應于圖14D中所示的配量泵10的情況。
圖19A示出了橫向高壓傳動流體入口通道118被插頭455阻塞時的情況,其中在圖19A左側靠近第二傳動流體室168處的高壓傳動流體入口通道92與一個第二傳動流體X′源相通,該傳動流體X′不同于供給第一傳動流體室166的第一傳動流體X。在這種環境下,第二傳動流體室168配制第二傳動流體X′,而第一傳動流體室166配制第一傳動流體X。這兩種傳動流體都是高壓的。在傳動活塞140往復運動的交替沖程下,第一傳動流體X或第二傳動流體X′中的一個被配制成一種混合排出傳動流體X″。有利的是,第一傳動流體X可以是一種高碳酸傳動流體,而第二傳動流體只能是低碳酸或完全無碳酸的。
在圖19A中,通過傳動活塞144沿箭頭B的方向移動,第一傳動流體X正從第一傳動流體室166中被配制。在此處混合排出的傳動流體X″將幾乎僅僅包括的第一傳動流體。在圖19B中,當傳動活塞140沿箭頭A方向移動時,第二傳動流體X′被示出正從第二傳動流體室168中配制。此處混合排出的傳動流體X″將幾乎僅包括第二傳動流體X′。
在這種情況下,可行的方法就是在每個相應的高壓傳動流體入口通道92處為第一傳動流體X和第二傳動流體X′布置一個外部閥464。閥464的調整將能均衡作用在配量泵60內的壓力,該壓力是由這兩種傳動流體的每一個在傳動活塞140往復運動的每個交替沖程中產生的。
本發明還包含用于按精確預定的比例配制至少三種流體的方法。該方法包括的步驟是用閥把一個高壓傳動流體交替送到一個滑動布置的傳動活塞的另一側,該傳動活塞借助布置在傳動汽缸內的閥往復移動并且包括相同的第一和第二空心殼。此外,本方法還包括的布置是,排空未提供高壓傳動流體的傳動活塞的一側,以便能使傳動活塞往復運動,并且把傳動流體完全排出未提供高壓傳動流體的傳動活塞外一側。在傳動活塞的每一側,固定有一對配量活塞,它們與傳動汽缸的軸平行并延伸進各自相應的配量圓筒中。在傳動活塞的往復運動中配量活塞前進入并后退出相應的配量圓筒。本方法進一步包括的步驟是,當配量活塞退出配量圓筒對向配量圓筒供應組成流體或流體,并且當配量活塞進入配量圓筒時排空配量圓筒。這就能從其中完全排出組成流體。
如上所述,本發明的方法包括的步驟是,為傳動流體配置通道,以使傳動流體實質上是垂直流動,以及為組成流體配置通道,以使其實質上也是垂直流動。
在某種意義上,為了優化流體通過配量泵的垂直流動,配量活塞被固定到一個固定面上。
本發現可以用其它特殊形式來具體實施,不含背離其精神或本質特性。所述的實施例在各方面看都被認為僅僅是舉例說明,并且本發明不限于此。因此本發明的范圍由所附的權利要求來說明,而不是由以上的描述說明。所有在權利要求等效的意義和范圍內的改變將被包含在它權利要求內。
權利要求
1.一個設備,用于按精確預定的比例數量配制一種外部高壓傳動流體和一種組成流體,所述設備包括(a)往復裝置,用于連續配制傳動流體,所述往復裝置包括(i)一個不動部分,包括相同的第一和第二空心殼體,每個所述的第一和第二空心殼體都有一個開口端,而所述的第一和第二空心殼在其所述的開口端處相互嚙合連接在一起,以便在其之間構成相對的第一和第二傳動流體室;和(ii)一個包在所述不動部分之內的活動部分,所述活動部分以往復運動的方式被驅動,往復運動包括沿相對的方向交替向所述第一和第二傳動流體室運動的連續沖程;(b)用于保存預定數量組成流體的第一和第二容器裝置,所述第一和第二容器裝置各自分別布置在所述第一和第二傳動流體室;和(c)流體推進裝置,用于連續配制組成流體,所述流體推裝置可操作地連到所述往復裝置的所述活動部分上,由此在所述往復裝置的所述運動中每個所述沖程期間把所述預定數量的組成流體吸入所述第一和第二容器裝置中的一個中并且把所述預定數量的組成流體完全排出另一個所述第一和第二容器裝置中。
2.如權利要求1所述的一個設備,其特征在于每個所述的第一和第二空心殼包括(a)殼裝置,用于確定傳動汽缸的一個單封閉端以及用于在其內部包容單獨一個所述的第一和第二傳動流體室;和(b)流體連通裝置,用于把傳動流體源和組成流體源與所述殼裝置的內部連通起來。
3.如權利要求2所述的一個設備,其特征在于所述殼裝置包括一個杯形容器,所述容程包括(a)一個端壁(b)從所述端壁外圍突出的側壁;和(c)一個位于遠離所述端壁的所述側壁端部上的嚙合面,所述第一空心殼的所述容器的所述嚙合面與所述第二空心殼的所述容器的所述嚙合面,在所述容器的裝配關系下被接合,構成一個所述傳動汽缸的密封接頭,在所述裝配關系中的所述容器在其內部確定了所述第一和第二傳動流體室。
4.如權利要求3所述的一個設備,另外還包括一個傳動汽缸直線套筒,所述汽缸直線套筒在其所述裝配關系下靠著所述容器的所述側壁的內部布置,并且沿所述容器的所述側壁布置,跨接所述容器的所述密封接頭。
5.如權利要求4所述的一個設備,另外還包括一個環繞所述傳動汽缸直線套筒外表面的密封環,所述密封環布置在傳述傳動汽缸的傳述密封接頭處位于所述傳動汽缸直線套筒與所述容器的所述側壁之間。
6.如權利要求5所述的一個設備,其特征在于一個連續的約束槽被加工在所述傳動汽缸直線套筒的所述外表面中,而且所述密封環被布置在所述約束槽中。
7.如權利要求4所述的一個設備,其特征在于所述傳動汽缸直線套筒沿縱向被約束在一個加工在所述容器的所述側壁的所述內表面上的傳動汽缸直線凹槽中,靠近其所述嚙合面。
8.如權利要求3所述的一個設備,其特征在于所述流體連通裝置包括一個流體歧管,可套在所述第一和第二空心殼的所述容器的一個相應容器的外部,所述流體歧管包括(a)一個端板,可靠著布置在所述相應容器的所述端壁的外部;(b)一個裝配罩,從所端板開始沿所述相應容器的所述側壁的外部延伸;和(c)一個流體歧管裝配法蘭,位于遠離所述流體歧管所述端板的所述裝配罩的那端上。
9.如權利要求8所述的一個設備,其特征在于所述裝配罩至少包括一個流體通道。
10.如權利要求8所述的一個設備,其特征在于所述裝配罩包括一對對立布置在所述端板兩側上的裝配臂,每個所述裝配臂都有一個遠離所述流體歧管的所述端板的自由端。
11.如權利要求10所述的一個設備,其特征在于所述流體歧管裝配法蘭包括不同的第一和第二部分,各自位于每個所述裝配臂的所述自由端。
12.如權利要求8所述的一個設備,另外還包括一個夾緊裝置,用于嚙合所述第一和第二空心殼的所述容器的所述*b233W流體歧管的所述流體歧管裝配法蘭。
13.如權利要求12所述的一個設備,其特征在于所述夾緊裝置包括一對半圓箍,無損傷地在其端點相連,密封包圍所述的不動部分。
14.如權利要求10所述的一個設備,其特征在于(a)每個所述容器進一步還包括一個傳動汽缸裝配法蘭,從至少一部分所述嚙合面的外圍向外輻射延伸;和(b)所述夾緊裝置嚙合所述第一和第二突心殼的所述容器的所述傳動汽缸裝配法蘭。
15.如權利要求3所述的一個設備,其特征在于所述容器如此構成以便當所述流體連通裝置往其中供應第一流體時,能牢固穩定尺寸。
16.如權利要求4所述的一個設備,其特征在于所述傳動汽缸直線套筒由具有高潤滑性的一種材料制成。
17.如權利要求1所述的一個設備,其特征在于(a)所述往復裝置的所述不動部分包括一個具有封閉端的傳動汽缸、在其內延伸的側壁和一個通常布置在中心并平行于所述側壁的縱軸;(b)所述往復裝置的所述活動部分包括一個布置在所述傳動汽缸中并且在往復運動中由傳動流體驅動的傳動活塞,其中所述往復運動由所述傳動活塞沿相對方向的連續沖程組成;和(c)所述設備另外還包括能使高壓傳動流體交替進入所述第一和第二傳動流體室的傳動變換裝置,由此在所述往復運動中推動所述傳動活塞并且完全把傳動流體交替在從所述第二和所述第一傳動流體室分別排出。
18.如權利要求4所述的一個液壓傳動泵,其特征在于所述傳動汽缸直線套筒給所述傳動汽缸的所述側壁的所述內部,布置在其往復運動期間對應于所有所述傳動活塞的縱向位置上。
19.如權利要求17所述的一個液壓傳動泵,其特征在于所述傳動變換裝置被布置在所述傳動汽缸內。
20.如權利要求17所述的一個液壓傳動泵,另外還包括(a)一個圓形約束槽,對著所述傳動汽缸的所述側壁的所述內部,加工在所述傳動活塞的外圍;和(b)一個密封環,布置在所述約束槽中,可滑動地與所述傳動汽缸直線套筒的內部接合。
21.如權利要求17所述的一個設備,其特征在于(a)所述第一和第二容器裝置結合在一起構成一對用于組成流體的配量圓筒,每個所述配量圓筒包括一個配量圓筒殼,對著所述傳動活塞開口并伸入相應的一個所述第一和第二傳動流體室;和(b)所述流體推進裝置包括一對配量活塞,一個所述配量活塞對應于一個所述配量筒,所述活塞的所述往復運動在所述相應的一個所述組成流體配置圓筒內交替地推進和后撤所述組成流體配量活塞。
22.如權利要求22所述的一個設備,其特征在于(a)每個所述配量活塞包括一個從所述傳動活塞的另一側向相應的一個所述配量圓筒突出的配量活塞底座;和(b)所述設備另外還包括比例調節裝置,用于調整要由所述傳動活塞的所述往復運動吸入和排出每個所述配量圓筒的預定數量的組成流體。
23.如權利要求21所述的一個設備,其特征在于所述比例調節裝置包括(a)一個約束在每個所述配量圓筒套管內的配量圓筒襯套,所述配量圓筒襯套擁有一個預定橫剖面的內腔;和(b)一個配量活塞頭,固定到與每個所述傳動活相對的所述配量活塞底座的端點,所述配量活頭擁有一個與所述配量圓筒襯套的所述預定橫剖面相適應的橫剖面而且可滑動地布置在所述配量圓筒襯套中,其中,所述傳動活塞的所述往復運動在所述的配量圓筒襯套內交替地前進和后撤所述的配量活塞頭,以便交替地在所述配量圓筒中吸入和完全排出所述預定數量的組成流體。
24.如權利要求23所述的一個設備,其特征在于所述配量圓筒的襯套由一種高潤滑性材料構成。
25.如權利要求23所述的一個設備,其特征在于所述的比例調節裝置另外還包括(a)一個圓環約束槽被加工在所述配量活塞頭的外圍,對著所述相應的一個所述配量活塞的所述配量活塞襯套的壁面;和(b)一個布置在所述約束槽中的密封環,可滑動地接合在所述相應的一個所述配量活塞的所述配量活塞襯套的所述壁面上。
26.如權利要求21所述的一個設備,其特征在于(a)每個所述配量圓筒擁有側壁和一個縱軸,每個所述配量圓筒的所述縱軸一般沿中心布置,所述側壁平行于所述傳動汽缸的所述縱軸;和(b)所述設備另外還包括(i)一個對應于每個所述流體配量圓筒的組成流體入口通道;(ii)一個對應于每個所述流體配量圓筒的組成流體出口通道;每個所述組成流體出口通道在一個組成流體排出位置處通向相應的一個所述配量圓筒,所述組成流體排出位置被輻射地布置在遠離所述相應的一個所述配量圓筒的所述縱軸的地方,其中,當所述傳動汽缸繞其所述縱軸的旋轉方位是如下時,即所述組成流體排出位置處于所述相應的一個所述配量圓筒的頂部上時,空氣泡在所述相應的一個所述配量圓筒中的積累被制止。
27.如權利要求26所述的一個設備,另外還包括一個固定裝置,用于把所述配量泵按照所述泵外殼相對所述傳動汽缸的所述縱軸的任何預定的轉動方位,固定到一個固定平面上。
28.如權利要求28所述的一個設備,其特征在于每個所述的組成流體入口通道在一個組成流體進入位置處通向相應的一個所述配量圓筒,所述組成流體進入位置遠離所述相應的一個所述配量圓筒的所述縱軸,輻射地位于所述縱軸的一側,與所述相應的一個所述配量圓筒的所述組成流體排出位置相對。
29.如權利要求26所述的一個設備,其特征在于所述組成流體出口通道被加工在所述泵殼上,位于所述相應的一個所述配量圓筒的所述縱軸的一側,與所述相應的一個所述配量圓筒的所述組成流體排出位置相對。
30.如權利要求28所述的一個設備,其特征在于所述組成流體入口通道被加工在所述泵殼上,位于所述相應的一個所述配量圓筒的所述縱軸的一側,與所述相應的一所述配量圓筒的所述組成流體進入位置相對。
31.如權利要求27所述的一個設備,其特征在于所述固定裝置包括(a)夾緊裝置,用于嚙合所述配量泵;和(b)一個能把所述夾緊裝置固定到一個固定平面上的支架。
32.如權利要求31所述的一個設備,其特征在于所述夾緊裝置無損傷地環繞所述配量泵,位于所述配量泵的縱向中間位置處。
33.如權利要求26所述的一個設備,進一步還包括(a)傳動變換裝置,用于使傳動流體交替進入所述第一和進入所述第二傳動流體室,在所述往復運動中推動所述傳動活塞并且交替地把傳動流體分別完全排出所述的第二和第一傳動流體室;和(b)一個傳動流體連通裝置,與每個所述第一和第二傳動流體室相通,軸射地位于遠離所述傳動汽缸的所述縱軸的地方并且與所述傳動汽缸的所述縱軸在同一側,在所述傳動流體連通裝置上傳動流體流入所述第一和第二流體室并且傳動流體排出所述第二和第一傳動流體室,其中,當所述泵殼相對所述傳動汽缸的所述縱軸的轉動方位是如下時,即所述傳動流體連通裝置位于所述傳動汽缸的頂部時,所述傳動汽缸內的空氣泡積累被制止。
34.如權利要求33所述的一個設備,另外還包括一個傳動流體出口通道,通過與其相通的所述傳動流體連通裝置,對應于并且連通在每個所述第一和第二傳動流體室,每個所述傳動流體出口通道被加工在所述泵殼上位于與所述汽缸所述縱軸相對的所述傳動流體連通裝置的一側上。
35.如權利要求34所述的一個設備,另外還包括一個傳動流體入口通道,通過與其相通的所述傳動流體連通裝置,對應于并且連通在每個所述第一和第二傳動流體室上,每個所述傳動流體入口通道被加工在所述泵殼上位于與所述傳動汽缸的所述縱軸相同的所述傳動流體連通裝置的一側上。
36.如權利要求33所述的一個設備,另外還包括一個高壓傳動流體入口通道,通過與其相連的所述傳動流體連通裝置對應于并連通于每個所述的第一和第二傳動流體室,每個所述的傳動流體入口通道被加工在所述泵殼上位于與所述傳動活塞的所述縱軸相同的所述傳動流體連通裝置的一側上。
37.如權利要求36所述的一個設備,其特征在于所述配量泵由所述的固定裝置固定在一個固定平面上,其中所述傳動流體出口通道的位置高于所述高壓傳動流體入口通道的位置。
38.如權利要求35所述的一個設備,其特征在于,每個傳動流體出口通道通過一個相應的傳動流體出口與所述外殼的外部相通,而每個所述傳動流體入口通道在傳動流體入口處與所述外殼的外部相通,所述傳動流體出口位于與所述傳動流體入口相對的所述傳動汽缸的傳述縱軸的一側上。
39.如權利要求38所述的一個設備,其特征在于所述配量泵由所述固定裝置固定在一個固定平面上,其中所述傳動流體出口的位置高于所述傳動流體入口的位置。
40.如權利要求39所述的一個設備,其特征在于與所述傳動流體出口通道相連的所述傳動流體出口完全垂直地位于與所述高壓傳動流體入口通道相連的所述傳動流體入口之上,其中所述傳動流體出口通道與所述第一傳動流體室相通而且所述高壓傳動流體入口通道與所述第一傳動流體室相通。
41.如權利要求26所述的一個設備,其特征在于所述傳動活塞包括(a)一對以背對背關系接合在一起的完全相同的傳動活塞板,在所述背對背關系中所述傳動活塞板繞所述傳動活塞的外圍加工有一個環形約束槽,所述約束槽對著所述傳動汽缸的所述側壁的內部;和(b)一個布置在所述約束槽中的密封環,可滑動地與所述傳動活塞的所述側壁內部接合在一起。
42.如權利要求17所述的一個設備,其特征在于所述位改變裝置包括(a)一個加工在所述泵殼上位于所述傳動汽缸每一端處的高壓傳動流體入口通道;(b)一個加工在所述泵殼上位于所述傳動汽缸每一端處的傳動流體出口通道;(c)用于使所述第一傳動流體室交替地與所述高壓傳動流體入口通道及所述傳動流體出口通道相通的第一閥裝置,其中所述高壓傳動流體入口通道和所述傳動流體出口通道加工在所述泵殼上位于靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端處;(d)用于使所述第二傳動流體室交替地與所述高壓傳動流體入口通道及所述傳動流體出口通道相通的第二閥裝置,其中所述高壓傳動流體入口通道和所述傳動流體出口通道加工在所述泵殼上位于靠近所述第二傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端處;(e)穿過所述傳動活塞可操作地把所述第一閥裝置和所述第二閥裝置互連起來的聯動裝置,所述聯動裝置具有多個調整自由度,由此在或者第一操作方式或者第二操作方式中同時操縱所述第一和第二閥裝置,在所述第一操作方式中所述第一傳動流體室與所述高壓傳動流體入口通道相通而所述第二傳動流體室與所述傳動流體出口通道相通,其中所述高壓傳動流體入口通道加工在所述泵殼上位于靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端部而所述傳動流體出口通道加工在所述泵殼上位于靠近所述第二傳動流體室的所述傳動汽的缸所述端部,在所述第二種操作方式中所述所述第一傳動流體室與所述傳動流體出口通道相通而所述第二傳動流體室與所述高壓傳動流體入口通道相通,其中所述傳動流體出口通道加工在所述泵殼上位于靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端部,而所述高壓傳動流體入口通道加工在所述泵殼上位于靠近近述第二傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端部;(5)一個用于驅動所述聯動裝置的上中心裝置,根據所述傳動活塞所述往復運動的每個所述連續沖程的完成,在所述第一和第二操作方式之間操縱所述第一和第二閥裝置。
43.如權利要求42所述的一個設備,其特征在于所述聯動裝置包括(a)一個加工穿過所述傳動活塞的位于所述第一和第二傳動流體室之間的閥聯動開孔;(b)一個可滑動穿過所述閥聯動開孔的閥聯動軸,因此所述閥聯動軸擁有分別布置于所述第一和第二傳動流體室的第一和第一端;和(c)一個連接鉸接頭系統,分別位于每個所述閥軸的所述第一和第二端與所述第一和第二閥裝置之間。
44.如權利要求42所述的一個設備,其特征在于所述聯動裝置另外還包括一個密封環,布置在所述閥聯動開孔中與所述閥聯動軸密封接合在一起。
45.如權利要求43所述的一個設備,其特征在于,所述第一閥裝置包括(a)一個第一閥腔,在靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端點處從所述第一傳動流體室延伸進所述泵殼,所述第一閥腔與加工在所述泵殼上位于靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端部處的所述高壓傳動流體入口通道和傳動流體出口通道相連通;和(b)一個第一閥桿,擁有一個可滑動安裝在所述第一閥腔內的第一端和一個與其相對的自由端,從所述第一閥腔延伸進所述第一傳動流體室,所述第一閥桿沿縱向加工有一個貫穿其內的第一閥通道,所述第一閥通道在所述第一和第二操作方式這兩種情況下都在其一端上通過所述第一閥桿的所述自由端通入所述第一傳動流體室,所述第一閥通道的另一端通過所述第一閥桿上的閥開孔通入所述第一閥腔,所述閥開孔在所述第一操作方式中與所述高壓傳動流體入口通道相通并且在所述第二操作方式中與所述傳動流體出口通道相通。
46.如權利要求45所述的一個設備,其特征在于所述第一閥裝置另外還包括一個壓縮約束在所述第一閥中位于所述泵殼與所述第一閥桿的所述第一端之間的增壓彈簧,所述增壓彈簧在所述第二操作方式中把所述第一閥桿向所述第一傳動流體室方向所述第一閥腔。
47.如權利要求45所述的一個設備,其特征在于所述的鉸接頭系統包括一個閥滑塊,所述閥滑塊在其第一側上可旋轉并且可側向滑動地連到所述閥聯動軸的所述第一端上并且在其第二側上可旋轉并且可側向滑動地連到所述第一閥桿的所述自由端上。
48.如權利要求47所述的一個設備,其特征在于當所述上中心裝置驅動所述聯動裝置以便在所述第一和第二操作方式之間操作所述第一和第二閥裝置時,所述閥滑塊以往復滑動的方式靠在所述傳動汽缸的內側。
49.如權利要求42所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置包括(a)一個在所述傳動活塞的第一側上與所述聯動裝置相連的第一聯動支承面;(b)一個在所述傳動活塞的所述第一側上與所述傳動活塞相連的第一傳動支承面,所述第一傳動支承面在所述傳動活塞的所述往復運動的每個連續沖程中能夠移動到一個相對于所述第一聯動支承面的中心位置,在所述中心位置上所述第一傳動支承面最接近所述第一聯動支撐面;和(c)第一偏移裝置,用于在所述第一傳動支承面位于靠近所述傳動活塞的所述中心位置的一側上時把所述第一聯動支承面和與其相連的所述聯動裝置推入到所述第一操作方式中,并在所述第一傳動支撐面位于遠離所述傳動活塞的所述中心位置的一側上時把所述第一聯動支承面和與其相連的所述聯動裝置推入所述第二操作方式。
50.如權利要求49所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置另外還包括(a)一個在所述傳動活塞的第二側上與所述聯動裝置相連的第二聯動承面,所述傳動活塞的第二側與其所述第一側相對;(b)一個在所述傳動活塞的所述第二側上與所述傳動活塞剛性相連的第二傳動支承面,所述第二傳動支承面在所述傳動活塞的所述往復運動的每個連續沖程中能夠移動到一個相對于所述第二聯動支承面的中心位置,在所述中心位置上所述第二傳動支承面最接近所述第二聯動支撐面;和(c)第一偏移裝置,用于在所述第二傳動支承面位于遠離所述傳動活塞的所述中心位置的一側上時把所述第二聯動支承面和與其相連的所述聯動裝置推入到所述第一操作方式中,并在所述第二傳動支撐面位于靠近所述傳動活塞的所述中心位置的一側上時把所述第二聯動支承面和與其相連的所述聯動裝置推入所述第二操作方式。
51.如權利要求50所述的一個設備,其特征在于所述第一和第二聯動支承面與所述第一和第二傳動支承面分別被布置成相互對應,這樣在所述傳動活塞的所述往復運動的每個連續沖程中跟隨所述傳動活塞的所述傳動支承面先于引導所述傳動活塞的所述傳動支承面到達其所述的中心位置。
52.如權利要求50所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置另外還包括連到所述傳動活塞上的位于其所述第一和第二側處的彈簧支撐腳,而且所述第一和第二傳動支承面每個都包括一個分別加工在所述第一和第二彈簧支撐腳上的彈簧收容槽。
53.如權利要求51所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置另外還包括杠桿裝置,用于在引導所述傳動活塞的所述傳動支承面通過其所述中心位置之后,與連在引導所述傳動活塞的所述傳動支承面上的所述偏移裝置相互配合,并提高驅動該所述偏移裝置的所述聯動裝置的效果。
54.如權利要求53所述的一個設備,其特征在于所述杠桿裝置包括一個反彈隆起物,從每個所述傳動汽缸的所述封閉端分別突入所述第一和第二傳動流體室。
55.如權利要求49所述的一個設備,其特征在于所述第一偏移裝置包括兩對彈簧,壓縮安裝在所述第一聯動支承面與所述第一傳動支承面之間。
56.如權利要求50所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置另外還包括一個可操作地連到所述第一閥裝置上的閥滑塊,而且所述第一聯動支承面被加工在所述閥滑塊上。
57.如權利要求50所述的一個設備,其特征在于所述上中心裝置另外還包括一個可操作地連到所述傳動活塞上的傳動支撐塊,而且所述傳動支承面被加工在所述傳動支撐塊上。
58.如權利要求8所述的一個設備,其特征在于所述流體歧管包括(a)一個半套在所述第一傳動流體室處所述傳動汽缸外部上的第一流體歧管,所述第一流體歧管包括一個靠近所述第一傳動流體室被布置靠在所述傳動汽缸的所述端壁外部上的端板,所述端板已在其上加工有以下流體通道,每個都通過靠近所述第一傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端壁從所述第一流體歧管那一半的外部通入所述第一傳動流體室(i)一個傳動流體入口通道;(ii)一個傳動流體出口通道;(iii)一個組成流體入口通道;和(iv)一個組成流體出口通道;和(b)一個半套在所述第二動流體室處所述傳動汽缸外部上的第二流體歧管,所述第二流體歧管包括一個靠近所述第二傳動流體室被布置靠在所述傳動汽缸的傳動端壁外部上的端板,所述端板已在其上加工有以下流體通道,每個都通過靠近所述第二傳動流體室的所述傳動汽缸的所述端壁從所述第二流體歧管那一半的外部通入所述第二傳動流體室(i)一個傳動流體入口通道;(ii)一個傳動流體出口通道;(iii)一個組成流體入口通道;和(iv)一個組成流體出口通道;和
59.如權利要求58所述的一個設備,另外還包括通用流體連通裝置,用于把所選擇的加工在所述第一流體歧管一半上的所述流體通道連通到加工在所述第二流體歧管那一半上的相應一個所述流體通道上。
60.如權利要求59所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置包括(a)一個把所述第一流體歧管上的所述傳動流體入口通道與所述第二流體歧管上的所述傳動流體入口通道連通在一起的橫向傳動流體入口通道;和(b)一個把所述第一流體歧管上的所述傳動流體出口通道與所述第二流體歧管上的所述傳動流體出口通道連通在一起的橫向傳動流體出口通道。
61.如權利要求59所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置包括(a)一個把所述第一流體歧管上的所述組成流體入口通道與所述第二流體歧管上的所述組成流體入口通道連通在一起的橫向組成流體入口通道;和(b)一個把所述第一流體歧管上的所述組成流體出口通道與所述第二流體歧管上的所述組成流體入口通道連通在一起的橫向組成流體入口通道;和
62.如權利要求59所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置被布置在所述傳動汽缸的所述側壁的外部上。
63.如權利要求62所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置與所述傳動汽缸整體地加工在一起。
64.如權利要求62所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置與所述傳動汽缸不同并且可套在其側壁的外部。
65.如權利要求64所述的一個設備,其特征在于所述通用流體連通裝置包括(c)整體地與所述第一流體歧管加工在一起的第一部分;和(d)整體地與所述第二流體歧管加工在一起的第二部分,當所述第一流體歧管的那一半與所述第二流體歧管的那一半分別對應所述第一和第二傳動流體室套在所述傳動汽缸的所述外部上時,所述通用流體連通裝置的所述第一和第二部相互接合在一起。
66.如權利要求59所述的一個設備,其特征在于加工在所述第一流體歧管那一半和所述第二流體歧管那一半上的每個所述流體通道分別在配有管連接器的開口處與所述第一和第二流體歧管的外部相通,所述的管連接器用于傳動流體管和組成流體管,不用工具就能連接并且能選擇無損傷的不連接。
67.如權利要求59所述的一個設備,其特征在于加工在所述第一和第二流體歧管這兩半上的每個所述流體通道在能被選擇為封閉的開口處與所述第一和第二流體歧管這兩半的外部相通。
68.如權利要求60所述的一個設備,其特征在于所述橫向傳動流體入口通道能有選擇地被封閉。
69.一種方法,用于按精確預定的比例數量配量傳動流體和組成流體,所述方法包括以下步驟(a)使用布置在傳動汽缸內的閥,交替地把高壓傳動流體閥送到可滑動傳動活塞的另一側,以便使所述活塞在所述汽缸內往復運動,所述傳動汽缸包括第一和第二相同的空心殼,每個所述第一和第二空心殼都有一個開口端并且在其開口端處被相互接合在一起,由此形成所述傳動汽缸的一個密封接頭并在所述已相互接合在一起的第一和第二空心殼內構成所述的傳動汽缸。(b)排空所述傳動活塞未提供高壓傳動流體的那一側,以便能使所述傳動活塞進行所述往復運動,并且從所述傳動活塞末提供高壓傳動流體的所述那一側完全排出傳動流體;(c)在所述傳動汽缸內在所述傳動活塞的每一側上固定一對配量活塞,所述配量活塞與所述傳動汽缸的軸平行地延伸進各自相應的配量圓筒中,所述配量圓筒朝著所述活塞開口并通向所述傳動汽缸,在所述傳動活塞的所述往復運動中所述配量活塞在所述相應的配量圓筒內前進和后撤;(d)當所述配量活塞在所述配量圓筒內后撤時提供組成流體給該所述配量圓筒,和(e)當所述活塞前進進入所述配量圓筒時排空所述配量圓筒,以便能完全排出其中的組成流。
70.如權利要求69所述的一種方法,另外還包括以下步驟,即,靠著所述傳動活塞的側壁的內部布置一個橫跨所述傳動汽缸的所述密封接頭的傳動汽缸直線套筒。
71.如權利要求69所述的一種方法,另外還包括以下步驟(a)把所述傳動汽缸固定到一個固定面上;(b)為與所述傳動汽缸相連的傳動流體形成通道,使傳動流體完全垂直地流動;和(c)為與所述配量圓筒相連的組成流體形成通道,使組成流體完全垂直地滾動。
72.如權利要求69所述的一種方法,另外還包括以下步驟,即,使用一個單根的傳動流體供應管把所述傳動汽缸的兩側同時連到一個傳動流體源上。
73.如權利要求69所述的一種方法,另外還包括以下步驟(a)把所述傳動汽缸的每一側連到相應的第一和第二傳動流體源上;和(b)把傳動活塞的每一側的流體排出到一個單輸出管中。
74.如權利要求69所述的一種方法,另外還包括以下步驟,即,使用單一一根組成流體供應管把兩個所述配量圓桶同時連到單一一個組成流體源。
全文摘要
一個用于精確配制至少兩種不同流體(X,Y,Z)的液壓傳動配量泵(10)。一個傳動汽缸(72)被一個傳動活塞(140)劃分成第一和第二傳動流體室(166,168),該傳動活塞(140)被高壓傳動流體(X)推動進行往復運動。傳動汽缸殼由兩個相同的杯形殼(60)組成,它們在開口端處相互結合在一起。在傳動流體室(166,168)內配量活塞(152,154,158,160)從傳動活塞(140)的每個面上延伸進配量圓筒(142,144,148,150)。一個上中心機構由傳動活塞(140)在其往復運動沖程的極限處的移動來起動,以便操作閥裝置(172,182),使高壓傳動流體(X)交替地進入每個傳動流體室(166,168)。一個傳動汽缸直線套筒(206)被布置在傳動汽缸(72)的內部,橫跨外殼(60)已接合起來的嚙合面(68)。
文檔編號F01L23/00GK1136305SQ94194279
公開日1996年11月20日 申請日期1994年11月23日 優先權日1993年11月24日
發明者威廉·H·利馳費爾德 申請人:芳汀佛雷斯國際公司