專利名稱：可調(diào)節(jié)的流體壓力放大器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種流體壓カ放大器。背景EP0891491A公開了ー種流體壓カ放大器，其包括具有流體入口和流體出口并包含孔陣列的管。圍繞管、圍繞孔形成一腔室，具有圍繞管并可在腔室內(nèi)弾性移動的密封裝置，以與圍繞管的可由環(huán)密封的環(huán)形排放孔配合。管中的流體壓カ致使環(huán)在各狀態(tài)之間擺動，這交替地允許和防止流體通過排放孔離開腔室，致使離開的流體出ロ的流體中脈沖壓力的升高。流體壓カ放大器可用于增加入ロ壓カ低的管中流體的出口壓力，例如在管浸入河流或連接到另ー低壓流體源。這種放大器可用于各種場合，從而流體源的壓カ可變化且所需要的出ロ壓カ和/或體積可改變。本發(fā)明尋求流體壓カ放大器的新且創(chuàng)新性的形式，其是緊湊、便宜、并能夠在較大·的運行條件范圍上提供顯著改善的效率。發(fā)明概述本發(fā)明提出了ー種流體壓カ放大器，所述流體壓カ放大器包括容納腔室的外売、突入到所述腔室中的入口管、與所述入口管連通的遞送出ロ、與所述入口管配合并圍繞所述入口管放置且可在所述腔室內(nèi)弾性移動的彈性閉塞圈、圍繞所述入口管并可由所述閉塞圈密封的環(huán)形排放孔、以及調(diào)節(jié)所述流體入口管突入到所述腔室中的距離以改變所述閉塞圈與所述環(huán)形排放孔之間的距離的裝置，所述閉塞圈響應于所述入口管中的流體流動，從而流體流動致使所述閉塞圈在交替地允許和防止流體通過所述排放孔離開所述腔室的狀態(tài)之間擺動，由此致使流過所述遞送出ロ的流體中脈沖壓力増加，其特點在于，所述入口管終止在所述腔室內(nèi)，并且所述遞送出ロ與所述外殼固定
在一起。所述腔室的內(nèi)表面可以成形成減小紊亂和摩擦，并產(chǎn)生從入口管到環(huán)形排放孔的改善的流動，致使效率提高。此外，腔室的內(nèi)輪廓促進了夾帶氣的逐出，夾帶氣否則傾向于聚積在腔室中并降低運行效率。所述環(huán)形排放孔較佳地成形成提供平滑地通向橫截面面積逐漸増加的部分的橫截面面積逐漸減少，由此在流體流過所述孔時產(chǎn)生文丘里管效應。閉塞圈還可相對于環(huán)形排放孔成形成當流體在兩者之間流動時形成文丘里管效應。該文丘里管效應大大減少了密封閥的開ロ要求以及關閉時間，由此降低沖擊カ和相關的閥磨損，同時提高在遞送出ロ可實現(xiàn)的壓力。當從橫截面觀察時，所述閉塞圈較佳地是具有朝向所述環(huán)形排放孔的凸面和基本上平坦或凹陷的相反面的D形。所述流體壓カ放大器的優(yōu)選形式中，調(diào)節(jié)器與所述管和所述外殼可旋轉地配合，使得所述調(diào)節(jié)器可使用協(xié)配傾斜面改變所述流體入口管突入所述腔室的距離。所述傾斜表面可與所述外殼和/或所述管和/或其本身的調(diào)節(jié)器相關聯(lián)。所述遞送出ロ可包括單向閥，所述單向閥具有與和所述外殼固定在一起的閥座協(xié)配的閥構件。較佳地，所述閥構件是環(huán)形的且所述閥座由雙圓錐引導件提供。所述腔室較佳地包括至少ー個相對小橫截面面積的輔助端ロ。附圖的簡要說明以非限制性實例方式包括所參考的下面說明和附圖，以說明本發(fā)明可如何實施。附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的流體壓カ放大器的剖視圖；圖2是流體壓カ放大器在閉塞圈區(qū)域中的部分的放大剖視細節(jié)；圖3是三種可能形式的閉塞圈的剖視圖；
圖4是流體壓カ放大器在遞送閥區(qū)域中的部分的放大剖視細節(jié)；圖5是可替換調(diào)節(jié)裝置的剖視圖，其可用在流體壓カ放大器中；以及圖6是流體壓カ放大器的入口管的側視圖，以軸向剖視局部示出。附圖的詳述流體壓カ放大器類似于柱塞泵。首先參見

圖1，放大器包括由前模制部分2和后模制部分3所形成的外殼1，前模制部分2和后模制部分3通過螺栓或其他方式固定在一起，由0形環(huán)5密封，以便限定內(nèi)部大致半球形腔室4。后部分3形成有套筒6以接納內(nèi)管7，內(nèi)管7與和前部分2模制在一起的遞送出ロ 8對準地突入到腔室4中。遞送出ロ 8形成有雙圓錐引導件9，雙圓錐引導件9為用作單向閥的環(huán)形遞送閥10提供座。管7的內(nèi)端具有外環(huán)形溝槽12，彈性閉塞圈13放置在外環(huán)形溝槽12內(nèi)。閉塞圈與環(huán)形孔14配合，環(huán)形孔14形成在后部分3與入口管7的外表面之間，并通向徑向排出ロ
15。前部分2還形成有可接納壓カ釋放閥以防止系統(tǒng)內(nèi)過壓的小直徑輔助端ロ 16和/或諸如可通過液壓脈沖運行的空氣泵的其他輔助設備。如果不使用，則端ロ 16接納密封塞。ー附加的溝槽17可形成在在孔14中延伸的入口管7中，如圖6所示，以便在孔14的出ロ側上提供更光滑的流動復原。管7形成有軸線間隔開的引導肋20，引導肋定心管并防止管在套筒6內(nèi)旋轉。管通過另ー 0形環(huán)21密封到套筒6。套筒6外部形成有粗絲螺釘螺紋22，不同的調(diào)節(jié)器螺母23螺接到螺紋22，且不同調(diào)節(jié)器23的后端形成有細絲螺釘螺紋24，螺紋24又與管7螺接配合。在其正常靜止狀態(tài)時，在閉塞圈13與環(huán)形孔14存在間隙，但是通過旋轉不同的調(diào)節(jié)器23，能夠?qū)⒐?移入或移出外殼以精確地調(diào)節(jié)間隙的大小。當諸如水之類的流體流過入ロ管7時，流體浸入腔室4并流過孔14排出。腔室的內(nèi)表面的形狀可以被做成用于減小紊亂和摩擦，并產(chǎn)生從入口管7到環(huán)形排放孔14的平滑且不中斷的流動。此外，腔室的光滑彎曲內(nèi)輪廓促進了夾帶氣體的逐出，否則夾帶氣體可能會聚積在腔室中而降低運行效率。如圖2中剖視圖所示的，排放孔14的形狀被做成當水流過排放孔時形成文丘里管或限制?？滋峁┝藱M截面面積14a朝向限制14b逐漸減少，限制14b又平滑地通向橫截面面積逐漸増加的部分14c。此外，閉塞圈13的相反面和排放孔可以是彎曲的以形成文丘里管，使得當這兩個表面之間的流動增加時，在改區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生低壓，致使由于壓差而將閉塞圈13推靠排放孔14。同樣重要的是要注意，文丘里管具有平滑輪廓，這使得進入排放孔的流體的速率在進入閥時平滑地増加，并在離開閥時再平滑地減小，由此最小化紊流并最大化壓カ放大器的效率。圖3是示出了閉塞圈13橫截面的三個實例，其除了是如A中的實心平面凸起D形外，還可以是如B中的中空凹凸D形，或如C中的設有內(nèi)輻條的中空D形。這種閉塞圈保持外形和形成其的材料的完整性，同時使環(huán)的質(zhì)量以及環(huán)的撓性最小化，以便在更大的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)使壓カ放大器的效率最大化。文丘里管效應使得能夠通過相對小的閥開ロ產(chǎn)生高流速，致使在閉塞圈13關閉時的高壓カ波。該壓カ波致使遞送閥10打開并產(chǎn)生以高于入口壓カ的壓カ通過遞送出ロ 8的流動。如圖4所示，遞送閥10可以與閉塞圈13相同的方式成形，以在與流體壓カ放大器的相對表面協(xié)配時產(chǎn)生文丘里管效應，從而通過遞送閥的流速可相對于其開ロ面積最大化。増加的壓カ致使遞送閥元件遠離開ロ傾斜地變形以允許最大流動，如虛輪廓線所示。當壓カ下降吋，遞送閥10在反向壓カ的幫助下反彈快速關閉。這在腔室4中產(chǎn)生負壓，使得閉塞圈13能夠返回其初始位置并重新打開流過孔14的排放。然后再次形成流到排放ロ以重復循環(huán)。運行中，流體壓カ放大器可將水提升三十或四十倍重力頭的距離，該重力頭在入 ロ管處產(chǎn)生特定流體壓力。螺母23的調(diào)節(jié)使得輸出流動和壓力根據(jù)輸入流動和壓力“調(diào)諧”。入口管7的軸向位置可因此通過具有連續(xù)密封整個調(diào)節(jié)范圍的單個密封件21的單個手動調(diào)節(jié)器改變，由此最小化調(diào)節(jié)過程中空氣的可能進入。圖5示出了使用凸輪調(diào)節(jié)器33調(diào)節(jié)管6的軸向位置的替代方式。套筒6的外部形成有一個或多個傾斜凸輪構件34。調(diào)節(jié)器33以通過鉚釘或螺栓35圍繞凸輪構件34固定的兩個或多個部件形成。調(diào)節(jié)器的后端形成有內(nèi)環(huán)形溝槽36，內(nèi)環(huán)形溝槽36接納形成在管7上的環(huán)形凸緣37。通過旋轉調(diào)節(jié)器33，凸輪構件34用于沿套筒6軸線移動凸輪，從而凸輪調(diào)節(jié)器將管7帶入或帶出外売。從排放ロ 15離開的流體被引導開，并可用于在入口和排放管的遠端同時浸入時完成虹吸。排放ロ 15可具有內(nèi)螺紋或外螺紋、凸緣或軟管銜接形連接。自動液壓控制閥還可附連到排放ロ，使得能夠響應于改變水供應而控制泵作用(啟動和停止)，而不需要手動調(diào)節(jié)該裝置。雖然上述說明書重點放在相信是新的并且解決已確定的具體問題的地方，但是這意味著本文公開的特征可以能夠在本領域中提供新的且有用的進步的任何組合來使用。
權利要求
1.ー種流體壓カ放大器，所述流體壓カ放大器包括容納腔室(4)的外殼(I)、突入到所述腔室中的入口管(7)、與所述入口管連通的遞送出ロ(8)、與所述入口管配合并圍繞所述入口管放置且可在所述腔室內(nèi)弾性移動的彈性閉塞圈(13)、圍繞所述入口管并可由所述閉塞圈密封的環(huán)形排放孔(14)、以及調(diào)節(jié)所述流體入口管突入到所述腔室中的距離以改變所述閉塞圈與所述環(huán)形排放孔之間的距離的裝置(23)，所述閉塞圈(13)響應于所述入口管中的流體流動，從而流體流動致使所述閉塞圈在交替地允許和防止流體通過所述排放孔離開所述腔室的狀態(tài)之間擺動，由此致使流過所述遞送出ロ的流體中脈沖壓力増加， 其特征在于，所述入口管(7)終止在所述腔室(4)內(nèi)，并且所述遞送出ロ(8)與所述外殼固定在一起。
2.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，所述環(huán)形排放孔(14)的形狀被做成提供平滑地通向橫截面面積逐漸増加的部分的橫截面面積逐漸減少，由此在流體流過所述孔時產(chǎn)生文丘里管效應。
3.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，當從橫截面觀察時，所述閉塞圈(13)具有朝向所述環(huán)形排放孔(14)的凸面和基本上平坦或凹陷的相反面。
4.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，調(diào)節(jié)器(23)與所述入口管(7)和所述外殼(I)可旋轉地配合，使得所述調(diào)節(jié)器可使用協(xié)配傾斜面改變所述流體入口管突入所述腔室的距離。
5.如權利要求4所述的流體壓カ放大器，其中，所述協(xié)配傾斜面與所述外殼(I)和所述入口管(7)中的一個或兩個以及所述調(diào)整器(23)相關聯(lián)。
6.如權利要求5所述的流體壓カ放大器，其中，所述協(xié)配傾斜表面由螺釘螺紋(22，24)提供。
7.如權利要求6所述的流體壓カ放大器，其中，所述調(diào)節(jié)器(23)使用不同節(jié)距的螺紋(22,24)與所述外殼(I)和所述入口管(7)螺紋配合。
8.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，所述遞送出ロ(8)包括單向閥，所述單向閥具有與和所述外殼(I)固定在一起的閥座(9)協(xié)配的閥構件(10)。
9.如權利要求8所述的流體壓カ放大器，其中，所述閥構件(10)是環(huán)形的且所述閥座(9)由雙圓錐引導件提供。
10.如權利要求8所述的流體壓カ放大器，其中，所述閥構件(10)是環(huán)形的并與相鄰固定表面協(xié)配以產(chǎn)生文丘里管效應，文丘里管效應致使所述閥構件變形以諸如增加通過所述單向閥的流率。
11.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，所述腔室包括至少ー個相對小橫截面面積的輔助端ロ。
12.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，所述外殼包括可釋放地連接在一起的兩個模制部分，其中ー個部分提供所述環(huán)形排放孔(14)，而另一部分提供所述遞送出ロ⑶。
13.如權利要求I所述的流體壓カ放大器，其中，所述腔室(4)是基本上半球形的。
全文摘要
放大器包括容納腔室(4)的外殼(2、3)，腔室(4)設有容納單向遞送閥(10)的遞送出口(8)。入口管(7)突入到腔室(4)中并終止在腔室(4)內(nèi)，且彈性D截面閉塞圈(13)與管配合并圍繞管放置以可在腔室中彈性移動。圍繞管的環(huán)形排放孔(12)可由閉塞圈(13)密封，閉塞圈響應于入口管(7)中的流體流動，從而流體流動致使閉塞圈在交替地允許和防止流體通過排放孔(12)離開腔室的狀態(tài)之間擺動，由此致使流過遞送出口的流體中脈沖壓力增加。調(diào)節(jié)器(23)被設置用于調(diào)節(jié)流體入口管(7)突入到腔室中的距離，并由此改變閉塞圈(13)與環(huán)形排放孔(12)之間的距離。調(diào)節(jié)器(23)可旋轉地與管(7)和外殼配合，并使用協(xié)配傾斜面移動管。閉塞圈(13)和排放孔(12)較佳地成形成在流體流過其時形成文丘里管效應。
文檔編號F04F7/02GK102667177SQ201180004326
公開日2012年9月12日 申請日期2011年4月5日 優(yōu)先權日2010年4月6日
發(fā)明者弗雷德利克·菲利普·塞爾溫 申請人:弗雷德利克·菲利普·塞爾溫