Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11695
.pdf
Еще одной целью изобретения является создание усовершенствованного насоса описанного класса, который
является прочным, эффективным, экономичным в производстве и продаже, а также приспособленным для
выполнения своих функций в течение длительного времени без необходимости ремонта или замены его
различных частей. Другой целью изобретения является создание усовершенствованного способа подачи
топлива для масляных горелок и подобных устройств, а также создание усовершенствованной системы,
включающей усовершенствованный регулятор давления. Другие цели и преимущества изобретения станут
очевидны из следующего описания и из прилагаемых чертежей, на которых одинаковые обозначения
указывают на одинаковые части на всех видах.
Обращаясь к чертежам, которых имеется три листа, на фиг. 1 представлен схематический вид сбоку в
частичном разрезе насосной системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2
представлен боковой вид насосного агрегата; на фиг. 1 представлен медиальный разрез насосного агрегата,
выполненный в вертикальной плоскости.
Проходя через ось приводного вала, при этом валы находятся в частичном сечении; рис. 4 представляет
собой вертикальный вид в частичном сечении, выполненный в плоскости линии 4-4 на рис. 3, при взгляде в
прямом направлении.
Рисунок 1 представляет собой аналогичный вид в части 4 сечения, выполненный в плоскости линии на
рисунке 3, показывающий расположение элементов на стороне высокого давления насоса; рисунок 6
представляет собой план насоса, при этом насос изображен в части сечения на плоскости линии G-6 на
рисунке 3, если смотреть в направлении стрелок, показывая различные трубопроводы; рисунок 7
представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий вращающиеся шестерни насоса и
движение жидкости во время работы насоса; рисунок 8 представляет собой боковой вид комбинированного
насосно-регуляторного блока, выполненного в соответствии с настоящим изобретением; рисунок 9
представляет собой сечение, выполненное в плоскости линии 9-9 на рисунке 8, если смотреть в направлении
стрелки; Рис. 10 — боковой вид комбинированного насосно-регуляторного блока, снятый справа на рис. 8;
Рис. 11 — воспроизведение кривых производительности насоса при давлении 75, показывающее
производительность в галлонах в час и давление в фунтах на квадратный дюйм, чтобы показать зависимость
объема от выходного давления; и Рис. 12 — воспроизведение кривых производительности при давлении 80
при фиксированном выходном давлении, показывающее производительность в галлонах в час и давление
всасывания.
в дюймах вакуума, чтобы показать зависимость сопротивления всасыванию от объема на выходе 85.
Обращаясь к фиг. 2, 3 и 7, насосный агрегат, который полностью обозначен цифрой 10, включает в себя
корпус насоса 11 с камерой низкого давления 12 и камерой высокого давления 90 13, разделенными
перегородкой 14.
Механизм насоса предпочтительно включает в себя приводной вал 15, соответствующий электродвигатель
или другой источник энергии 16, пару зубчатых передач высокого давления g17, 18 и пару зубчатых передач
низкого давления 19-20.
Обращаясь к рис. 7, следует отметить, что две шестерни 17 и 20 установлены на приводном валу 15, а
шестерни 18, 100 и 19 установлены на коротком валу 21. Также следует отметить, что выступающий конец 22
приводного вала 15 расположен таким образом, чтобы выступать со стороны низкого давления насоса 105,
так что приводному валу достаточно уплотнения, способного выдерживать относительно низкое давление.
Движение жидкости через насос схематически показано на рис. 110 (рис. 7) пунктирной линией 23 и
стрелками, которые показывают, что жидкость поступает в камеру перед шестернями 19 и 20 на рис. 7.
Вращение по часовой стрелке вала 22 и шестерни 20 (рис. 115) и вращение по часовой стрелке вала 21 и
шестерни 19, как указано, создают давление жидкости на противоположной стороне или задней стороне
шестерен 19 и 21/2 на рис. 7 (рис. 120). Линия 24 и ее стрелки указывают на перелив или выход избыточной
жидкости спереди на сторону низкого давления насоса, а линия 25 со стрелками описывает цвет жидкости,
которая Подача воздуха осуществляется из выходного отверстия низкого давления 125 в выходное отверстие
высокого давления S Uine.
Линия 26 и стрелка, проведенная с реального края гелей 17 и 18 на рисунке 7, указывают направление
высокого давления (40)5,134. Сильфоны 49 предпочтительно снабжены радиально расположенным
крепежным фланцем 50 на своем открытом конце, и этот фланец может быть зажат между крышкой 51 и
крепежным фланцем 52 с помощью множества винтовых болтов 53, которые проходят через крышку и
ввинчиваются во фланец 52.
Крышка 51 также предпочтительно снабжена резьбовым отверстием 54 для приема болта 55 с контргайкой 56.
Внутренний конец винтового болта 55 входит в зацепление с пружинной пластиной 57, которая имеет
кольцевое углубление или канавку 58, обеспечивающую посадочное место для винтовой пружины сжатия 80
59. Аналогичная пружинная пластина обеспечивает посадочное место для пружины сжатия 59 на своем
противоположном конце и входит в зацепление с закрытым концом 48 сильфона 49. Пружина 59 стремится
удерживать игольчатый клапан 85 44 в закрытом положении до тех пор, пока в регулирующей камере 37 не
будет создано заданное давление жидкости, необходимое для сжатия сильфона 49. Внутренняя часть
сильфона 49 сообщается с атмосферой 90 через одно или несколько воздушных отверстий 61 в крышке 51.
Давление, при котором клапан 44 будет срабатывать или открываться, может регулироваться или
предопределяться путем регулировки винтового болта 55, который предназначен для регулировки давления
пружины внутри сильфона 49.
Рычаг 46 предпочтительно снабжен закрученным концом 62, который может поворачиваться в пазу 63,
образованном на одной стороне 100 корпуса 36. Противоположный конец рычага 46 поворачивается к
поршневому клапану 64 с помощью штифта 65. Корпус 36 также предпочтительно снабжен выступающим
выступом 6 (3), который может быть снабжен резьбовым отверстием 67 для приема резьбового конца
переливного трубопровода 68, ведущего от регулятора давления 35 обратно в резервуар 27.
Отверстие 671 приспособлено для скользящего перемещения цилиндрического корпуса поршневого клапана
64 с целью закрытия отверстия до тех пор, пока сильфон 49 не будет сжат до заданной степени. Поршневой
клапан (4) также снабжен конической дроссельным отверстием 69, которое обеспечивает постепенное
открытие поршневого клапана при подъеме поршня G4 на заданную величину рычагом 46.
Следует отметить, что поршневой клапан 120 расположен на конце рычага 46, где он будет иметь гораздо
больший ход, чем игольчатый клапан 44, а контур поверхности 69 может быть выполнен таким образом, чтобы
обеспечить очень точную регулировку давления 125 в регулирующем канале 37, так что жидкость будет
подаваться в сопло 41 под практически постоянным давлением.
Принцип работы регулятора давления 13 (надежный выходной сигнал и общее расположение выходного
трубопровода для стороны высокого давления насоса).
Таким образом, можно заметить, что жидкость закачивается в камеру низкого давления с помощью механизма
на стороне низкого давления насоса и передается с выхода стороны низкого давления на вход стороны
высокого давления.
Механизм насоса низкого давления подает избыток жидкости на вход в насос высокого давления, и этот
избыток возвращается в резервуар. Таким образом, ступень насоса высокого давления обеспечивает подачу
жидкости при практически постоянном давлении, а производительность ступени низкого давления может быть
рассчитана таким образом, чтобы всегда был избыток жидкости, возвращаемой в резервуар, и,
следовательно, давление подачи в ступень высокого давления не будет сильно меняться.
На рис. 1, 27, представлена схематическая иллюстрация резервуара типа ANV, снабженного запасом 28
жидкого топлива, например, масла, и предназначенного для перекачки насосным агрегатом 10.
Впускной патрубок 29 от впускного отверстия насоса ведет ко дну резервуара или емкости 27, так что
практически вся жидкость в резервуаре становится доступной для перекачки, а переливной патрубок 31 ведет
от низконапорного выходного отверстия 32 насоса 10 обратно в резервуар.
Выход высокого давления 33 насоса соединен с трубой или трубопроводом 34, который может быть
непосредственно соединен с соплом масляной горелки или другого устройства, которое должно снабжаться
жидкостью под давлением.
Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения система будет снабжена регулятором
давления, обозначенным полностью цифрой 35, и включающим корпус 36 с жидкостной камерой 37.
Трубопровод 34 сообщается с внутренней частью жидкостной камеры 37 через входное отверстие 38.
Корпус 36 может быть выполнен с выступающим наружу выступом 39, имеющим резьбовое отверстие 40 для
приема резьбового конца трубопровода 41, ведущего к соплу горелки. На внутреннем конце отверстия 40
может быть предусмотрено усеченно-коническое седло 42 для установки соответствующего конца 43
игольчатого клапана 44.
Корпус игольчатого клапана может быть снабжен прорезью или отверстием для приема поперечного стержня.
Рычаг 46, который поворачивается штифтом 47. Верхний конец корпуса игольчатого клапана может быть
закреплен заклепкой, болтом или другим удобным способом к закрытому концу 48 расширяющегося сильфона
из листового металла 49. 405,134 406,134 выглядит следующим образом: Когда насос 10 не работает,
давление пружины 59 закрывает игольчатый клапан 44 и поршневой клапан (34). Как только давление,
создаваемое насосом 10, повысит давление в камере регулятора 37 до необходимого уровня, давление
жидкости вызовет сжатие сильфона 49 под действием пружины 59, и игольчатый клапан 44 откроется,
подавая жидкость под давлением к соплу.
Насос 10 приспособлен для подачи большего количества жидкости под высоким давлением, чем необходимо
для обычной работы сопла j5 или другого устройства, чтобы обеспечить поддержание надлежащего давления
на сопле. Однако, как только давление превысит 1)переопределенное значение, сильфон 49 еще больше
сожмется, и поршневой клапан 64 откроется, позволяя избытку жидкости вернуться в резервуар через
трубопровод 68.
Умножительный механизм, приводящий в действие поршневой клапан 64, делает поршневой клапан
достаточно чувствительным и уменьшает диапазон изменения давления в устройстве.
Однако следует понимать, что регулятор давления 35 необходимо использовать в системе только тогда, когда
требуется чрезвычайно точная регулировка давления, а в некоторых вариантах осуществления изобретения
насосный агрегат 10 приспособлен для обеспечения подачи жидкости под достаточно постоянным давлением,
так что использование регулятора давления не требуется.
Обращаясь к рис. 3, корпус 11 насосного агрегата предпочтительно выполнен из преимущественно
продолговатого металлического элемента 70, имеющего продолговатую камеру 71 и оба конца которого
открыты. Концы корпуса закрыты крышками 721 и 731. Для обеспечения эффективного вращательного насоса
детали механизма нагнетания и насоса должны быть очень точно обработаны и предпочтительно
изготовлены из лучшей стали или любого подходящего стального сплава, подходящего для точной обработки
и длительного износа.
Обращаясь к рис. 4, можно заметить, что продолговатый зубчатый механизм 71 предназначен для приема
шестерен 17-20. Шестерни 17-20 снабжены одинаковым количеством зубьев 72-7,5, которые предпочтительно
имеют одинаковое количество и форму на каждой шестерне.
Боковые поверхности зуба 7 2-4 могут быть сформированы в соответствии с лучшей практикой для
обеспечения скользящего контакта между соседними поверхностями и для устранения шума и утечки между
зубьями в центре. Периферия каждого из зубьев 17-20 или внешние кромки всех зубьев снабжены изогнутыми
поверхностями 76, образующими части цилиндра, причем эти поверхности в значительной степени дополняют
цилиндрические плоские стенки 77, 78, расположенные внутри продолговатых камер 71 на каждом конце.
Боковые стенки 79 и 80 продолговатой камеры 71 предпочтительно в значительной степени плоские и
расположены касательно к полукруглым или цилиндрическим стенкам 77, 78 на каждом конце.
Для формирования камеры низкого давления 12 и камеры высокого давления 13 71 в продолговатой камере
71, инструмент снабжен перегородкой 14. Было бы крайне сложно, если не невозможно, сформировать углы
81 на внутренних концах камер 12 и 13 острым прямым углом из-за склонности инструментов затупляться в
точке или вершине двух лезвий, расположенных под углом друг к другу. Это привело бы к неточному
прилеганию торцевых поверхностей шестерен к перегородке 14, поэтому предпочтительно изготавливать
перегородку 14 из отдельного куска металла, внешняя поверхность которого в значительной степени
дополняет поверхность продолговатой камеры 17. Затем перегородку 14 можно без труда снабдить
поперечным соединительным элементом 82 до установки перегородки на место, а также дренажными
каналами 83, назначение которых будет подробно описано. далее.
Перегородка 14 выполнена достаточно большой и плотно прилегает к продолговатой камере 77 таким
образом, что между внешней поверхностью перегородки 14 и внутренними стенками камеры 77 возникает
плотное трение. Перед сборкой детали могут быть нагреты с помощью пресса, и корпус 70) 105 может
сжиматься вокруг перегородки 14, чтобы закрепить ее на месте.
Следует отметить, что перегородка 14 расположена таким образом, что камера высокого давления 1:3
относительно невелика, в то время как камера низкого давления 110 12 относительно велика.
Камера низкого давления 12 увеличена для размещения более крупных шестерен и (1) для обеспечения
избыточного потока жидкости под низким давлением для впускного патрубка 15 ступени высокого давления.
Каждый конец перегородки 14 сопрягается с практически плоской поверхностью, а смежные концы задних
частей также сопрягаются с практически плоской поверхностью 120 для зацепления с поверхностью
перегородки. Толщина шестерен такова, что наружные торцевые поверхности шестерен, которые также
обработаны до практически плоской поверхности, находятся на одном уровне с плоскими торцевыми
поверхностями 80 корпуса, и когда верхние пластины 721 и 71 закреплены только на внутренней стороне
верхних пластин 87, они находятся в тесном скользящем контакте с концами шестерен.
11 Предпочтительно выполнен с цельными выступами 110, 111, 112, снабженными резьбовыми отверстиями
33, 32 и 30 соответственно, которые образуют входное и выходное отверстия и предназначены для приема
резьбовых концов труб 34, 31 и 29 соответственно.
На фиг. 5 показано, что входное отверстие 30 сообщается с трубопроводом 113, который ведет к входному
отверстию 114, расположенному на конце низкого давления насоса в камере 12 (75) со стороны, в
направлении вращения шестерен 19 и 20. Выходное отверстие 32 через трубопровод 115 сообщается с
выходным отверстием 116, расположенным на противоположной стенке камеры низкого давления (80) (12) со
стороны, в направлении вращения шестерен, относительно зацепляющихся частей шестерен.
Вращение шестерни 85 20 против часовой стрелки и вращение шестерни 19 по часовой стрелке на рис. 5
стремятся перенести жидкость из точки 117 по внешней периферии шестерен, прилегающих к изогнутым
стенкам 77 и 78, и создать давление в точке 9 118 с правой стороны камеры 12 на рис. 5.
Пространство в камере 12 в точке 118, таким образом, представляет собой источник жидкости под
пониженным давлением для подачи в 9-ю ступень высокого давления насоса, а избыток жидкости отводится
по трубопроводам 115, 32, 31 обратно в резервуар. Жидкость под пониженным давлением подается в камеру
высокого давления 13 через диагональный трубопровод 82 (рис. 6), который расположен таким образом, что
образует отверстие 119 рядом с переливным отверстием 116.
Когда насос работает, жидкость течет в направлении стрелки 105 на рис. 6 через диагональный трубопровод
82, а противоположный конец 120 трубопровода 82 образует входное отверстие для камеры высокого
давления в правой части рис. 4.
Поскольку на рис. 4 изображен вид с другого конца насоса (110 градусов), шестерня 17 будет вращаться по
часовой стрелке, а шестерня 18 — против часовой стрелки.
Работа шестерен 17 и 18 115 в их камере высокого давления 13 в основном аналогична описанной в
отношении стороны низкого давления.
Жидкость захватывается зубьями при выходе из впускного отверстия 120 и 120 увлекается зубьями по
периферии и переносится вдоль периферии шестерен и вдоль криволинейных стенок 77 7,8 в пространство
121 на левой стороне камеры высокого давления 13 в 125, стремясь создать высокое давление в жидкости,
находящейся в пространстве 121. Зазор 121 сообщается с выходным отверстием 233 через трубопровод 122,
а отверстие 33 является выходом высокого давления насоса 13 V. Другими словами, шестерни 17-20 точно
входят в камеры шестерен 12, 13, а периферийные поверхности 76 шестерен находятся в скользящем
зацеплении с криволинейными стенками 778. Перегородка 14 снабжена парой практически цилиндрических
отверстий 88-89, предназначенных для приема дополнительных цилиндрических частей 90. Вал 21 снабжен
уменьшенной цилиндрической частью 92, предназначенной для установки в соответствующее
цилиндрическое отверстие 93 шестерни 18. На конце вала 21 образован поперечный паз 94, который входит в
боковые стенки отверстия 93 шестерни 18. Поперечный штифт 96 расположен в пазах 94, 95, и этот штифт
приводит шестерню 18 в движение валом 21.
Аналогичным образом шестерня 19 вращательно установлена на уменьшенном цилиндрическом конце 97 на
правом конце вала 21, и шестерня 19 закреплена на валу 21 с помощью штифта 98.
Для обеспечения точной обработки цилиндрических поверхностей 92, 91 и 97 на валу 21, вал имеет канавки
99 и 100 между этими цилиндрическими поверхностями соответственно, чтобы инструменты при шлифовании
одной поверхности не перекрывали соседнюю поверхность, имеющую другой диаметр. То же самое относится
и к левому концу вала 15, который имеет цилиндрические поверхности 90, 101 и 102, разделенные канавками
103 и 104.
Цилиндрическая поверхность 101 вращательно размещена в отверстии 105 шестерни 17, а цилиндрическая
поверхность 102 размещена во вспомогательном отверстии шестерни 20. Поскольку шестерня 20 приводит в
движение все остальные шестерни в показанном варианте исполнения, она снабжена продольными пазами
106 для размещения пары штифтов 107, расположенных в поперечных отверстиях 108 в приводном валу 15.
В некоторых вариантах осуществления изобретения шестерни могут быть соединены со валами шлицами
различными способами, однако установлено, что когда шестерни расположены в виде зубчатой передачи
таким образом, что они приводятся в движение одна за другой от одного конца передачи до другого, весь
люфт компенсируется при вращении шестерен, и исключается возможность возникновения шума, вызванного
люфтом.
Установлено, что шлицевое соединение шестерен, как показано на рис. 3, существенно снижает уровень
шума, издаваемого шестернями.
Крышки 72', 731 могут быть закреплены на корпусе 70 с помощью множества винтовых болтов 109, которые
проходят через отверстия в крышке 721 и через регистрирующие отверстия в корпусе 0 и ввинчиваются в
резьбовые отверстия в торцевой пластине 731. Из-за формы зубьев 74 возникает некоторая тенденция к
сжатию жидкости в точках между шестернями, когда зуб катится или скользит вниз в пространство между
двумя соседними зубьями. Это сжатие между зубьями вызывает небольшой шум и предпочтительно должно
быть устранено таким образом, чтобы не влиять на эффективность зубьев в их насосном действии, когда они
находятся в зацеплении с изогнутыми стенками 77, 78.
Для сброса давления между зацепляющимися зубьями, перегородка 1 14 предпочтительно снабжена
множеством дренажных каналов 8:3, расположенных таким образом, чтобы жидкость под давлением со
стороны высокого давления вытекала вбок из пространства между зубьями при их зацеплении друг с другом.
Один из каналов 83 расположен на фиг. 4 таким образом, чтобы совпадать с основанием канавки между
зубьями шестерни 17, а другой канал 83 расположен таким образом, чтобы совпадать с основанием канавок
между зубьями ушка 18.
Этот эффект в некоторой степени присутствует как в камерах высокого давления, так и в камерах низкого
давления, но установлено, что шум и сопротивление вращению, вызванные этим эффектом, уменьшаются,
если позволить жидкости между зубьями высокого давления течь обратно в камеру низкого давления.
Торцевая пластина 731 снабжена точно обработанным круглым отверстием 123, которое предназначено для
вращательного приема выступающего конца 22 вала 15. Торцевая пластина 73 также предпочтительно
снабжена трубчатой структурой 124, окружающей вал 15 и имеющей зенковку. Основание зенковки 125
снабжено расширительным кольцом 126, которое может представлять собой кольцевой элемент из листового
металла, имеющий поперечное сечение в форме буквы V, и множество прокладок 127, сжатых между
расширительным кольцом 126 и аналогичным расширительным кольцом 128.
Трубчатая конструкция 124 снабжена гильотинным креплением, фланцем 8 l,0 и имеет цилиндрическую
конструкцию 1::1, предназначенную для установки в сквозное отверстие 125.
Сальник может быть закреплен для соединения элемента 1 24 с несколькими винтовыми болтами 132 Ta S
Sing O через крепежный фланец 13 ( O и (l tlrea(le(l) в элемент 124 Th 1 e (сальник 129 снабжен b
'подшипником' 31, выполненным из подходящего подшипникового материала и расположенным в отверстии
134, а винтовая сальниковая пружина 135 прижимается b) между концом сальника 129 и расширительным
валиком 123. Сальник автоматически снимается по мере износа и поддерживается под относительно низким
давлением с помощью пружины сжатия 135.
Поскольку выступающий конец 22 приводного вала 15 ведет в камеру низкого давления, нет необходимости
так надежно сажать приводной вал 22, как это потребовалось бы в случае создания высокого давления в
камере 12. Фактически, 70 давление в камере 136 может быть немного ниже атмосферного, так что любая
утечка через наполнитель 127 может быть отведена обратно в камеру низкого давления 12. 75 Для этой цели
пластина 731 может быть выполнена с отверстием 137, ведущим из камеры 125 к входной стороне 117
камеры низкого давления.
Можно предположить, что, поскольку все 80 шестерен 17-20 приводятся в движение от одного и того же вала с
одинаковой скоростью, давление, создаваемое двумя ступенями насоса, может быть практически
одинаковым, или что давление, создаваемое более крупными шестернями 85, может быть больше, чем
давление, создаваемое меньшими шестернями. Однако это давление зависит не только от скорости
вращения шестерен, но и от относительных размеров подающего и выходного патрубков, и, в частности, от
сопротивления утечке от насоса, которое ощущается на выходной стороне насоса.
Давление нарастает по мере увеличения сопротивления на выходе. Давление на стороне низкого давления
чрезвычайно низкое или ниже атмосферного из-за свободного возврата жидкости в резервуар с этой стороны.
Размеры шестерен 19 и 20 на стороне низкого давления таковы, что ступень низкого давления приспособлена
для перекачивания или всасывания примерно пятидесяти галлонов жидкости в час и подачи ее на сторону
высокого давления при давлении, которое может быть немного ниже атмосферного или немного выше
атмосферного.
На рисунках 8, 9 и 10 представлены изображения комбинированного насосно-регуляторного блока, который
имеет значительные преимущества перед устройствами предшествующего уровня техники и 110 отдельными
насосно-регуляторными блоками благодаря экономии на материалах и трудозатратах при установке.
Комбинированный блок проще в установке, поскольку нет необходимости в сборке множества различных труб,
которые в противном случае используются отдельно, если насосы разделены. Комбинированный насос и
регулятор, не включенный в систему, обозначен цифрой 140, и предпочтительно состоит из 120, фитингов,
обозначенных цифрой 10, и регулятора 141. Насос 10 может быть в основном аналогичен по конструкции
описанному ранее, за исключением того, что он не снабжен специальными фитингами 110, 111 и 112 для
подсоединения труб, но все соединения, идущие от насоса, доходят до верхней плоской поверхности 142.
Корпус насоса снабжен креплениями 130, 405, 134 и фланцами 143, имеющими отверстия 144 для приема
винтовых болтов 145, которые ввинчены в корпус регулятора:
Корпус 140 предназначен для скрепления частей устройства. Основание корпуса регулятора 146 также
снабжено плоским элементом.
поверхность 147 или поверхность, дополняющая поверхность 142 на корпусе насоса и трубопроводах
регулятора 146, предназначенных для сообщения с трубопроводами насоса 10, ведут к поверхности 147 и
регистрируются приблизительно.
Соответствующие трубопроводы насоса 10 Arl, при необходимости, устанавливаются между поверхностями
147 и 142 с соответствующей прокладкой 148, имеющей подходящие отверстия, для обеспечения
герметичности соединения.
Регулятор, показанный на рис. 8, имеет более простую конструкцию, чем показанный на рис. 1, но его корпус
146 также снабжен практически цилиндрической камерой 149 для размещения сильфона 150. Сильфон 150
снабжен выступающим наружу фланцем, который зажимается между крышкой 51 и корпусом 146 с помощью
винта и болта 53, а крышка снабжена регулировочным винтом 55 для регулировки давления на пружину, как
подробно показано на рис. 1.
Закрытый конец сильфона 150 поддерживает поршневой клапан 161 для управления переливным отверстием
152, а поршневой клапан может поддерживать игольчатый клапан 153 для управления выходным отверстием
154. Игольчатый клапан 153 предпочтительно снабжен усеченно-конической торцевой поверхностью 155 для
зацепления с соответствующим седлом. Длина.
Конструкция поршневого клапана 151 такова, что он не открывает переливное отверстие 152 до тех пор, пока
игольчатый клапан 153 не будет открыт, и давление на сильфоне не будет увеличено до величины,
превышающей требуемую для горелки.
4,5 Таким образом, регулятор, показанный на фиг. 8-10, приспособлен для работы практически так же, как и
ранее описанный регулятор, но чрезвычайно гибкий сильфон 150 обеспечивает устройству диапазон
движения, позволяющий ему последовательно управлять двумя клапанами 151, 153 путем перемещения в
одном направлении.
Поэтому нет необходимости подробно описывать все части насоса и регулятора, но ход жидкости через насос
и регулятор будет описан для того, чтобы показать связь между различными трубопроводами и устранение
труб, которые стали ненужными благодаря использованию комбинированного устройства.
Обращаясь к рис. 9, регулятор 146 снабжен резьбовым отверстием 1-X, которое образует вход для трубы из
резервуара и соответствует входу 30 на рис. 1, соединенному с трубой 29.
Трубопровод 1 J 7 ведет от внутреннего конца отверстия 156 вниз к зенковке 1 158, которая совпадает с
зенковкой 159, образованной на поверхности 142 насоса 70 L. Зенковка 159 сообщается с отверстием или
трубопроводом 113, ведущим к порту 114 на входе в сторону низкого давления насоса. Диагонально
расположенный трубопровод 82 (рис. 10) проводит жидкость 75 1 от выхода стороны низкого давления ко
входу стороны высокого давления и опущен на рис. 8 для наглядности. Выход 120 этого диагонального
трубопровода показан на рис. 8 80 и 10.
На рис. 9 показан трубопровод 115, идущий вверх от выхода низкого давления и соединяющийся с резьбовым
отверстием 160, которое предназначено для приема одной переливной трубы диаметром 85, ведущей
обратно в резервуар.
c Трубопровод 122 отводит жидкость от выхода высокого давления насоса и сообщается с зенковкой 161 на
поверхности 142. Зеркало 161 соединяется с зенковкой 162 на поверхности 147 корпуса регулятора 146, а
корпус регулятора снабжен трубопроводом 164, соединяющимся с зенковкой 162. Трубопровод 164 подает
жидкость 9 от высокого давления насоса в камеру давления 37 блока регулятора. Жидкость под давлением
сначала выталкивает сильфон 150, поршневой клапан 161 и игольчатый клапан 133 вверх, чтобы открыть
порт 154. Порт 154 сообщается с направленным вниз трубопроводом 165, который соединяется с
направленным вбок трубопроводом 166. Направленный вбок трубопровод 166 (рис. 9) Устройство comnimuni
105 имеет резьбовое отверстие 167, предназначенное для приема трубы, ведущей к горелке.
Поршневой клапан установлен скользящим образом в отверстии 168 для регулирования потока жидкости 11O
через переливное отверстие 152. Канал 164, по которому жидкость под высоким давлением поступает в
камеру высокого давления 37, также соединен через канал 169 с цилиндрической камерой 149, в которой
расположен сильфон 115 150. Таким образом, сильфон 150 всегда подвергается тому же давлению, что и в
камере высокого давления 37, и камера 149 может рассматриваться как часть камеры высокого давления 120
37 для определенных целей.
Когда давление в напорной камере 37 превышает заданное значение, движение поршневого клапана 151
вверх вместе с сильфоном 1 i 50 125 приводит к тому, что поршневой клапан 151 открывает отверстие 152,
которое является переливным отверстием. Отверстие 152 сообщается по трубопроводу 170 с каналом 160.
Трубопровод 163, который показан на рис. 8, не сообщается с зенковкой 162, а с зенковкой 171,
расположенной на другой стороне устройства. Таким образом, трубопровод 163 сообщается с выходным
трубопроводом низкого давления 115 со стороны низкого давления насоса и предназначен для возврата
избыточной жидкости со стороны низкого давления насоса в резервуар. Трубопровод 170 подает жидкость
обратно в резервуар через канал 1 o 160 и отводите избыток жидкости из камеры давления 37 регулятора по
соответствующей трубе.
Таким образом, можно заметить, что при использовании комбинированного устройства для отвода
избыточной жидкости из регулирующего блока и из ступени низкого давления насоса может использоваться
один переливной трубопровод.
Кроме того, при использовании комбинированного блока нет необходимости в соединительной трубе 34 на
рис. 1; и при использовании комбинированного регулирующего и насосного блока, показанного на рис. 8-10,
будет один выход в подземный резервуар, одна входная труба из резервуара и одна обратная труба в
резервуар.
Размеры выступов 19 и 20 относительно шестерен на стороне высокого давления могут значительно
варьироваться, но предпочтительно, чтобы ступень низкого давления перекачивала избыток жидкости по
сравнению со ступенью высокого давления. Таким образом, ступень низкого давления может быть
приспособлена для перекачивания около пятидесяти галлонов жидкости в час и подачи жидкости на сторону
высокого давления под давлением, которое может быть немного ниже атмосферного или немного выше
атмосферного.
Впускное давление на стороне высокого давления может быть даже ниже атмосферного, если резервуар
расположен ниже насоса, так что утечки через наполнитель исключены. В обычной установке выходное
давление ступени низкого давления будет немного выше атмосферного из-за обратного сопротивления
переливной трубы f 31, но входное давление на входе на стороне низкого давления будет ниже
атмосферного, так что любая утечка через наполнитель 127 будет отводиться обратно в ступень низкого
давления через трубопровод c 1.37 (рис. 6), и наполнитель не должен подвергаться каким-либо жестким
условиям эксплуатации. Например, около пятнадцати галлонов в час жидкости, подаваемой ступенью низкого
давления, может поступать в ступень высокого давления и подаваться через выход высокого давления 33, в
то время как оставшиеся тридцать пять галлонов должны быть возвращены в резервуар через переливную
трубу. Характеристики этого 1-го TI следует отметить в случае r Pi 1 M 1) как такового - 1 id при подключении к
системе масляной горелки c ( 35, поскольку не все преимущества XN могут быть очевидны из
производительности в системе масляной горелки.
Представленный насос обладает улучшенными характеристиками с точки зрения регулирования по
сравнению с устройствами предшествующего уровня 7C, и эти характеристики проиллюстрированы кривыми,
показанными на рисунках 11 и 12.
На рис. 11 по оси ординат обозначены значениями галлонов в час (75 литров), а по базовой линии — значения
давления в фунтах на квадратный дюйм. В ходе испытания, на основе которого были построены эти кривые,
уровень жидкости в резервуаре поддерживался практически постоянным на отметке 80, а, как указано в
верхней части рисунка, давление всасывания составляло пятнадцать дюймов ртутного столба.
Выходное давление насоса регулировалось путем увеличения пружинного давления на регулирующем
клапане на выходе и всасывании, которое изменялось от нуля до трехсот фунтов на квадратный дюйм при
определении кривой А. Объем на выходе оставался практически постоянным и составлял около тридцати
четырех галлонов в час, что демонстрирует, что при постоянном давлении всасывания насос способен
подавать постоянный объем при изменении давления от нуля до трехсот фунтов на квадратный дюйм.
В том же тесте была измерена производительность байпаса 5, результаты показаны кривой B. Следует
отметить, что при постоянном давлении всасывания, в то время как выходное давление на стороне высокого
давления изменялось от нуля до трехсот фунтов на квадратный дюйм, производительность байпаса
изменялась очень медленно, от двадцати двух галлонов в час до двадцати пяти галлонов в час. Небольшой
восходящий наклон кривой производительности байпаса B показывает очень незначительное изменение
производительности байпаса.
Кривая C, основанная на результатах проведенного теста, показывает результаты измерения давления,
подаваемого со стороны высокого давления насоса, которое изменялось лишь незначительно, от двенадцати
галлонов в час до девяти галлонов в час.
Небольшой нисходящий наклон кривой «подачи давления» показывает, что объем выходного давления на
стороне высокого давления изменялся лишь незначительно во время чрезвычайно большого изменения
выходного давления.
Значение (c 1 X 1 ve A представляет собой сумму {le 120 by-pass dleliveryv B и давления (dcivery C, поскольку
общий объем является результатом соотношения объема подачи через байпас и объема подачи под
давлением.
Эти кривые наглядно демонстрируют, что выходной объем не уменьшается, несмотря на то, что давление
может быть значительно повышено за счет остаточного объема, отфильтрованного на выходе. При этом, если
T Plimilp продолжает подавать номинальный объем, 130 405 134 л на квадратный дюйм, выходной объем на
стороне высокого давления к горелке остается практически постоянным.
Следует помнить, что эти испытания проводились без использования каких-либо регулирующих клапанов 35
или 141, за исключением случаев, когда они использовались в качестве средства для регулирования
выходного канала с целью увеличения выходного сопротивления и повышения давления, а кривые
показывают характеристики самого насоса в условиях, описанных в пункте 75. Для некоторых типов установок
может быть совершенно необязательно использовать какой-либо регулирующий клапан при использовании
насоса, сконструированного в соответствии с настоящим изобретением, но регулирующий клапан 80
предназначен для обеспечения еще более точного регулирования условий подачи жидкости к горелке.
Регуляторный клапан обычно необходим в любой обычной установке масляной горелки в качестве
предохранительного устройства, предотвращающего повышение давления в трубопроводах выше заданного
предела и разрыв трубопроводов, поскольку выходное сопротивление, создаваемое форсункой, обычно
несколько изменяется из-за грязи и других посторонних веществ в масле, что приводит к засорению форсунки,
по крайней мере на мгновение, вызывая колебания сопротивления, что приводит к колебаниям выходного
давления. Однако настоящая насосная система приспособлена для подачи постоянного объема масла с
регулирующим клапаном или без него. Принцип работы настоящего изобретения станет понятен из описания
различных частей и функций каждой из них. Когда насос 10 приводится в движение линотором 16, жидкость
перекачивается вверх или вниз из источника питания 28 в резервуаре 27, находящемся в зоне низкого
давления насоса, и постоянное снабжение обеспечивается на выходе. Заранее заданное давление для
ступени высокого давления насоса. Избыток 110 означает, что, хотя уровень жидкости в баке 27 может
значительно меняться от полного бака до пустого или почти полного, ступень высокого давления все равно
получает полный объем жидкости на входе, необходимый для обеспечения ее работы в практически
одинаковых условиях. Таким образом, насос способен подавать жидкое топливо под давлением при
практически постоянном давлении, независимо от уровня жидкости в баке; и настоящий насос имеет
несколько улучшенные характеристики в отношении колебаний в течение всего периода до появления
аналогичных технологий. В случае системы масляной горелки следует отметить, что насос 1 и регулирующий
клапан (если он используется) будут подключены при выключении. Условия идеальны при установке системы.
При этом 1°O или примерно таком объеме, независимо от сопротивления, встречающегося на выходе.
На рис. 12 показаны кривые D, E и F, полученные в ходе испытания при постоянном выходном давлении в сто
фунтов на квадратный дюйм на стороне высокого давления. Производительность в галлонах в час показана в
зависимости от давления всасывания в дюймах ртутного столба вакуума. В этом случае к трубопроводу на
стороне всасывания насоса был приложен дроссель, и был определен результат увеличения сопротивления
на стороне всасывания насоса при подаче в галлонах в час. Кривая E показывает количество галлонов в час,
подаваемых через байпас, по мере увеличения давления всасывания. Конечно, объем подачи через байпас
важен только для обеспечения избыточного запаса жидкости для поддержания характеристик стороны
высокого давления насоса путем обеспечения постоянной подачи жидкости на входе ступени высокого
давления. По мере увеличения давления всасывания производительность через байпас, начиная с двадцати
шести галлонов в час, довольно медленно снижалась до примерно пятнадцати дюймов всасывания, после
чего производительность через байпас резко снизилась, и кривая пересекает ось примерно на 27 дюймах
ртутного столба вакуума в испытанном насосе. то есть, на ординате 27 сопротивление на входной стороне
насоса настолько повлияло на насос, что вся жидкость, всасываемая насосом, была откачана на сторону
высокого давления насоса, и не осталось избытка, который можно было бы вернуть в резервуар через
байпасный канал от насоса.
Обращаясь к кривой F, эта кривая показывает производительность в галлонах в час, поступающую со стороны
высокого давления насоса к горелке при постоянном давлении в сто фунтов на квадратный дюйм (111 м²) и
изменении от нуля до двадцати семи дюймов вакуума. Следует отметить, что производительность в галлонах,
поступающая к горелке или другому энергетическому устройству, оставалась практически постоянной до тех
пор, пока на сторону высокого давления подавалось достаточное количество жидкости, а на сторону низкого
давления — достаточное количество жидкости.
Кривая представляет собой сумму ординат кривых E и F и совпадает с кривой общего выхода при тех же
условиях. В точке GE на кривых O) и F сопротивление всасыванию было настолько велико, что на ступень
высокого давления не подавалось достаточно жидкости для поддержания объема, и, следовательно, объем
уменьшался.
Важный вывод, который следует сделать из кривых на рис. 12, заключается в том, что при очень широком
изменении давления на всасывании во время подачи, если система правильно установлена, масляные
фильтры должны быть чистыми и оказывать небольшое сопротивление в линии всасывания. В линии
всасывания не должно быть утечек, и единственное изменение, которое можно ожидать в идеальных
условиях, — это изменение напора жидкости в резервуаре. Однако по мере использования системы масляной
горелки фильтры засоряются, и в линии всасывания часто возникают утечки, иногда расположенные под
землей, где их невозможно обнаружить или устранить. Характеристики форсунки горелки также могут
изменяться из-за засорения или сгорания. Предлагаемая насосная и насосная система адаптирована для
обеспечения удовлетворительной работы системы масляной горелки даже в условиях В самых
неблагоприятных условиях насос часто устанавливался, а горелка работала удовлетворительно даже при
наличии подземных утечек или других неполадок, которые препятствовали бы удовлетворительной работе
насосов, известных из предшествующего уровня техники.
Еще одно преимущество данного изобретения заключается в том, что производитель насосного и
регулирующего оборудования может добиться существенной экономии средств за счет работы в соответствии
с потребностями в объеме конкретной горелки или другого потребляющего устройства.
Соседние файлы в папке патенты