專利名稱：有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的設(shè)備，在每個(gè)驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)裝有一個(gè)有前活塞桿的可運(yùn)動(dòng)的第一活塞，這些第一活塞互相耦合，第一活塞有一后活塞桿，以及，此后活塞桿與至少一個(gè)偏心控制機(jī)構(gòu)連接。
在許多技術(shù)領(lǐng)域需要這種設(shè)備，用于在兩個(gè)或多個(gè)缸活塞之間獲得均勻傳力的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
例如在公司Putzmeister-Werk Maschinenfabrik GmbH(D-72631Aichtal)的商品說明書“Dickstoffpumpen der Baureihe KOS”中所述，按前言所述的設(shè)備應(yīng)用于含粗粒的泥漿泵例如混凝土泵。在這些泵中，驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與輸送缸的活塞相連，輸送缸用于輸送泥漿。通過搖臺油(Schaukeloel)互相耦合的第一活塞的操縱通過液壓驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行。使用液壓驅(qū)動(dòng)裝置有利于通過長的活塞行程改善閥的運(yùn)動(dòng)學(xué)，這種容積泵運(yùn)動(dòng)學(xué)可設(shè)計(jì)為能夠使脈動(dòng)輕微地輸送，以及不要求將此液壓系統(tǒng)與泵構(gòu)成一個(gè)構(gòu)件，而是可以“遙控”地使用。但通常由高壓泵、復(fù)雜的電氣液壓線路、以及冷卻器、過濾器和管路組成的液壓系統(tǒng)是相當(dāng)昂貴的。
DE-A-3446107中介紹了兩個(gè)至少通過液柱連接的活塞，它們可有不同的直徑以達(dá)到傳力的目的。
由依據(jù)它構(gòu)成本發(fā)明前序部分的JP61-49177A已知一種有多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的設(shè)備，在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)可運(yùn)動(dòng)地裝有一個(gè)帶前活塞桿的第一活塞，以及這些第一活塞通過管道互相耦合。此外在那里還規(guī)定，第一活塞各有一后活塞桿，后者與一控制偏心輪連接。三個(gè)并排的控制偏心輪裝在一根軸上，這就需要一個(gè)壓力源用來補(bǔ)償脈動(dòng)。此外在此設(shè)備中通過控制偏心輪的機(jī)械設(shè)計(jì)確定速度變化曲線而且不能調(diào)整。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)按前序所述的設(shè)備，其中能方便地改變特性線并因而能適應(yīng)于具體的要求。尤其是，采用此設(shè)備還應(yīng)能獲得非正弦形的特性線。
按本發(fā)明為達(dá)到此目的是通過，將偏心的控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為一非圓形的鏡象對稱的成型盤。
具有形式上為成型盤的偏心控制機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)缸活塞的操縱意味著是用一種價(jià)廉物美、工作可靠和維護(hù)工作量小的操縱替代借助于液壓系統(tǒng)的操縱。此外，與傳統(tǒng)的控制偏心輪相比，成型盤可以改變特性線，這一點(diǎn)例如在泵中使用此設(shè)備時(shí)是有優(yōu)點(diǎn)的。通過改變成型盤的形狀實(shí)際上可以獲得任意的特性線。通過使用造成非正弦特性線的成型盤，例如泵的效率明顯提高，并且可以獲得恒定的輸送速度和閥的快速開、閉速度。
本發(fā)明另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)在于，不需要壓力補(bǔ)償或活塞的持續(xù)加壓。
本發(fā)明的一項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)定，成型盤大體設(shè)計(jì)為心形。
按本發(fā)明規(guī)定，隨著加速度角的逐漸減小，表示心形特征的凹口便越發(fā)明顯。
此外，合乎目的的是，至少設(shè)兩個(gè)裝在一根或多根軸上的成型盤。
有利的是成型盤是可更換的。
本發(fā)明的一項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)定，第一活塞通過裝在驅(qū)動(dòng)缸之間的管道并借助于一種裝在第一活塞之間的區(qū)域內(nèi)的基本上不可壓縮的液體液壓耦合。
按本發(fā)明可以規(guī)定，取代具有前和后活塞桿的第一活塞，各有一個(gè)帶前活塞桿的第一活塞及一個(gè)與之耦合的帶后活塞桿的第二活塞。
此外可以規(guī)定，分別在一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)裝第一活塞，在第二個(gè)缸內(nèi)裝第二活塞，以及兩個(gè)缸有不同的直徑。
通過使這兩個(gè)缸直徑不同得到一個(gè)傳動(dòng)比，有了這一傳動(dòng)比便例如有可能可以通過一個(gè)小的偏心輪行程工作。
合乎目的的做法可以是第一活塞與第二活塞機(jī)械連接。
這樣做也是有利的，即，第一活塞與第二活塞通過一根裝在驅(qū)動(dòng)缸和第二缸之間的第二管道及借助于一種裝在第一和第二活塞之間區(qū)域內(nèi)的基本上不可壓縮的液體液壓耦合。
按本發(fā)明規(guī)定，不可壓縮的液體是一種搖臺油(Schaukeloel)。
第一和第二管道用柔性材料制造屬于本發(fā)明的范疇。
在空間位置狹窄時(shí)這一措施是有利的。
最后按本發(fā)明規(guī)定此設(shè)備應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)具有至少兩個(gè)缸的容積式泵。
下面借助于附圖作為范例說明本發(fā)明的設(shè)計(jì)。
其中

圖1a和1b按本發(fā)明具有兩個(gè)裝在一根軸上的成型盤的設(shè)備的兩個(gè)視圖；圖2按圖1a和1b所示設(shè)備的透視圖；圖3a和3b按本發(fā)明具有兩個(gè)裝在一根軸上的成型盤并各有一個(gè)第一和一個(gè)第二缸的設(shè)備的兩個(gè)視圖；圖4按圖3a和3b所示設(shè)備的透視圖；圖5a和5b按本發(fā)明設(shè)備的兩個(gè)視圖，其中活塞桿的操縱通過一個(gè)成型盤進(jìn)行；圖6按圖5a和5b所示設(shè)備的透視圖；圖7a和7b成型盤和所屬的v-4特性線，其中加速度角為10°；圖8a和8b成型盤和所屬的v-4特性線，其中加速度角為20°；圖9a和9b成型盤和所屬的v-4特性線，其中加速度角為30°；圖10a和10b成型盤和所屬的v-4特性線，其中加速度角為60°；在圖1a和1b所示的可用于所有例如具有兩個(gè)輸送缸1的活塞泵中的設(shè)備中，在一根軸8上錯(cuò)開180°地裝有兩個(gè)成型盤9。每個(gè)成型盤9操縱一根后活塞桿12，后者分別與在一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞6連接。活塞6還各有一根前活塞桿5，它們又分別與在一個(gè)輸送缸1內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞2連接。兩個(gè)活塞6互相耦合，在圖示的實(shí)施例中這一耦合通過裝在驅(qū)動(dòng)缸4之間的管道3和借助于一種裝在兩個(gè)活塞6之間區(qū)域內(nèi)的基本上不可壓縮的液體來實(shí)現(xiàn)，這種液體是所謂的搖臺油。采用任意形狀的成型盤9，與曲軸傳動(dòng)不同，還可以使活塞6和2進(jìn)行非正弦形運(yùn)動(dòng)。成型盤9的驅(qū)動(dòng)可以任何方式進(jìn)行，例如通過一電動(dòng)機(jī)。
此設(shè)備的工作方式如下一個(gè)成型盤9通過一根活塞桿12使一個(gè)活塞6在其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)搖臺油從這一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸4經(jīng)管道3被排入另一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸4。因此裝在這一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)的活塞6和活塞桿12朝驅(qū)動(dòng)缸4的上端方向運(yùn)動(dòng)。于是在相應(yīng)的輸送缸1中活塞2同樣朝上端方向運(yùn)動(dòng)并在此輸送缸1內(nèi)實(shí)施抽吸過程。接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)并將吸入的輸送流體被活塞2從缸1中壓出，在此期間在另一個(gè)輸送缸1內(nèi)實(shí)施抽吸過程。
泵的工作過程的控制通過圖中未表示的吸入閥和壓出閥實(shí)現(xiàn)。
圖3a、3b和4表示了本發(fā)明另一種實(shí)施例，它與上面所述的主要差別在于，取代了一個(gè)具有前和后活塞桿5、12的活塞6，有兩個(gè)互相耦合的活塞6、11，其中，帶前活塞桿5的第一活塞6裝在驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)，帶后活塞桿12的第二活塞11裝在第二缸10內(nèi)。驅(qū)動(dòng)缸4和第二缸10通過可設(shè)計(jì)為柔性的第二管道7互相連接。
第二缸10和驅(qū)動(dòng)缸4有不同的直徑，在圖示的舉例中，第二缸10的直徑大于驅(qū)動(dòng)缸4。通過直徑的這一差別使活塞桿5、12的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一“傳動(dòng)比”。在本例中，直徑大的第二缸10可以使活塞11的行程較小并因而可使成型盤9有較小的偏心率。
在圖5a、5b和6表示的方案中，第二缸10并因而活塞11的后活塞桿12布置成只用唯一的一個(gè)成型盤9便足以控制兩根活塞桿12。
由圖7a至10b可見按本發(fā)明成型盤9的非圓形鏡象對稱的形狀以及成型盤9的形狀對v-4特性線的影響。在這里所選擇的心形越明顯(圖7a中表示了最明顯的心形)，也就是凹口13越深，加速度角越小。在小加速度角的情況下在只使用一個(gè)成型盤9時(shí)輸送速度已經(jīng)在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)保持不變。
根據(jù)這些知識便可以目標(biāo)準(zhǔn)確地選擇具體需要的特性線，并通過更換成型盤9使設(shè)備適應(yīng)于實(shí)際情況。
成型盤9例如可用CNC機(jī)床加工，從而幾乎可以制成任意的形狀。
權(quán)利要求
1．有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的設(shè)備，在驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)各可運(yùn)動(dòng)地裝有一個(gè)有前活塞桿的第一活塞，這些第一活塞互相耦合，第一活塞(6)有一后活塞桿(12)，后活塞桿(12)與至少一個(gè)偏心控制機(jī)構(gòu)(9)連接，其特征為偏心控制機(jī)構(gòu)(9)是非圓形的鏡象對稱的成型盤(9)。
2．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為成型盤(9)設(shè)計(jì)為大體成心形。
3．按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征為隨著加速度角的減小，作為心形特征的凹口(13)越來越明顯。
4．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為至少設(shè)兩個(gè)裝在一根或多根軸(8)上的成型盤(9)。
5．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為成型盤(9)是可更換的。
6．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為第一活塞通過裝在驅(qū)動(dòng)缸(4)之間的管道(3)并借助于一種裝在第一活塞(6)之間的區(qū)域內(nèi)的基本上不可壓縮的液體液壓耦合。
7．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為取代具有前和后活塞桿(5、12)的第一活塞(6)，各有一個(gè)帶前活塞桿(5)的第一活塞(6)及一個(gè)與之耦合的帶后活塞桿(12)的第二活塞(11)。
8．按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征為分別在一個(gè)驅(qū)動(dòng)缸(4)內(nèi)裝第一活塞(6)，在第二個(gè)缸(10)內(nèi)裝第二活塞(11)，以及兩個(gè)缸(4、10)有不同的直徑。
9．按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征為第一活塞(6)與第二活塞(11)機(jī)械連接。
10．按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征為第一活塞(6)與第二活塞(11)通過一根裝在驅(qū)動(dòng)缸(4)和第二缸(10)之間的第二管道(7)及借助于一種裝在第一與第二活塞(6、11)之間區(qū)域內(nèi)的基本上不可壓縮的液體液壓耦合。
11．按照權(quán)利要求6或權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征為不可壓縮的液體是一種搖臺油。
12．按照權(quán)利要求6或權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征為第一和第二管道(3、7)用柔性材料制造。
13．按照權(quán)利要求1至12所述設(shè)備應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)有至少兩個(gè)缸(1)的容積式泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的設(shè)備,在驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)各裝有一個(gè)帶前活塞桿可運(yùn)動(dòng)的第一活塞,這些第一活塞互相耦合,第一活塞有一后活塞桿,此后活塞桿與至少一個(gè)偏心控制機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明規(guī)定,偏心機(jī)構(gòu)是一個(gè)非圓形的鏡象對稱的成型盤。這就可以使設(shè)備獲得幾乎任意形狀的特征線。此設(shè)備例如可使用于泵內(nèi)。
文檔編號F04B11/00GK1204384SQ96199042
公開日1999年1月6日 申請日期1996年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月29日
發(fā)明者達(dá)留什·帕盧喬斯基, 斯特凡·約翰 申請人:費(fèi)盧瓦泵有限公司