具有輔助冷卻的低壓油冷卻複合衝杆襯套的製作方法
2023-10-10 01:01:19
具有輔助冷卻的低壓油冷卻複合衝杆襯套的製作方法
【專利摘要】這裡提供了一種用於冷卻衝杆襯套的低壓系統。該低壓系統包括至少一個止回閥，該止回閥布置在低壓泵下遊的T形接頭上。止回閥能夠用於保持在冷卻系統中的壓力，還能夠在超壓情況下釋放壓力。
【專利說明】具有輔助冷卻的低壓油冷卻複合衝杆襯套
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]根據35U. S. C. 119(e)，本申請要求美國臨時專利申請No. 61/583235的優先權，該美國臨時專利申請No. 61/583235的申請日為2012年I月5日，標題為LOW PRESSURE OILCOOLED COMPOSITE RAM BUSHING WITH SECONDARY COOLING (具有輔助冷卻的低壓油冷卻複合衝杆襯套）。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種用於衝杆襯套的流體冷卻系統，更具體地說涉及一種使用低壓泵的流體冷卻系統。
【背景技術】
[0004]在制罐機上製造某些容器（例如但不局限於鋁罐）通常包括圓形或杯形坯料，該坯料布置在附接至衝杆的衝頭上，並通過一個或多個模具。當衝杆通過衝杆襯套時產生的摩擦使得衝杆襯套加熱。通過使得流體（例如但不局限於油）經過衝杆襯套來減少衝杆襯套中的熱量。
[0005]目前，這樣的冷卻系統利用制罐機的高壓泵或高壓系統。來自高壓系統的、可以用於冷卻的流體量是有限的。也就是，冷卻系統以大約3gpm的速率在大約1000至1200psi的初始壓力下提供冷卻流體，該冷卻流體在衝杆襯套處降低至大約50psi至150psi。不過，在高壓系統中的油將變熱，並且流體的冷卻特性有限。另外，與制罐機的低壓泵或低壓系統相比，高壓泵將更昂貴且更容易通過使用而退化。希望使用低壓系統，但是低壓系統通常並不能提供足夠壓力或流速來執行衝杆襯套的冷卻。或者，當在低壓系統中的流速或壓力增加時，低壓泵可能需要過多電力，從而引起泵退化或者使得斷路器跳閘。
【發明內容】
[0006]本發明的至少一個實施例允許使用低壓系統來用於冷卻衝杆襯套。本發明的低壓系統包括至少一個止回閥，該止回閥布置在低壓泵下遊的T形接頭上。止回閥能夠用於保持在冷卻系統中的壓力，還能夠在超壓情況下釋放壓力。這樣的超壓情況可能使得低壓泵超過它的操作極限。
[0007]冷卻流體（通常為油）通過主冷卻導管而提供給衝杆襯套。也就是，主冷卻導管從流體儲存器延伸至衝杆襯套。低壓力和低電流的泵（下文中稱為「低壓泵」）布置在主冷卻導管上，是用於泵送流體通過的結構。優選是，有兩個止回閥布置在低壓泵和衝杆襯套之間。第一止回閥布置於在換熱器下遊並在換熱器和流體儲存器之間的T形接頭上。第二止回閥布置在低壓泵緊下遊的T形接頭上。第二止回閥布置在低壓流體旁路導管上，該低壓流體旁路導管再在低壓泵上遊和下遊的位置處與主冷卻導管流體連接。在該結構中，在主冷卻導管中的流體壓力保持在一定壓力，以便向衝杆襯套提供足夠量的冷卻流體，同時允許在超壓情況下減壓。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]通過結合附圖閱讀下面對優選實施例的說明，能夠充分理解本發明，附圖中:
[0009]圖1是衝杆襯套冷卻系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]在這裡，「導管」提供了用於流體的封閉通道。「導管」可以是整體結構，例如但不局限於軟管，或者「導管」可以包括多個結構，例如但不局限於與殼體中的通道連接且流體連通的軟管。
[0011]在這裡，「低壓泵」是構成為在大約50psi的壓力下以大約17gpm的速率泵送流體的泵。「低壓泵」利用小於大約4安培的電流。
[0012]在這裡，「布置在」導管上的結構(例如但不局限於泵或閥)是指導管中的流體通過該結構，並可能受到該結構的影響。例如，「布置在」主冷卻導管上的泵構成為泵送在主冷卻導管中的流體。
[0013]在這裡，「連接」的意思是在兩個或更多元件之間直接地或者間接地連結，只要產生連結。
[0014]在這裡，「直接連接」的意思是兩個元件直接地彼此接觸。
[0015]在這裡，「固定連接」或「固定」的意思是兩個部件連接成作為一個部件來運動，同時保持恆定的彼此相對方位。固定的部件可以直接或間接連接。
[0016]在這裡，措辭「整體」的意思是部件被產生為單個零件或單元。也就是，包括單獨產生和然後連接在一起作為單元的多個零件的部件並不是「整體」部件或本體。
[0017]如圖1中所示，衝杆襯套冷卻系統10構成為將冷卻流體提供給兩個衝杆襯套12。衝杆軸承架14構成為支承一個或多個衝杆襯套12。衝杆軸承架14包括內部通道16,該內部通道16至少確定了主冷卻通道18以及優選地包括輔助冷卻通道20。主冷卻通道18和輔助冷卻通道20是穿過衝杆軸承架14的獨立通道，並可以各自包括在衝杆軸承架14中的腔室(未示出)。主冷卻通道18和輔助冷卻通道20各自有進口。也就是，衝杆襯套12有用於主冷卻通道18的至少一個第一冷卻進口 22和用於輔助冷卻通道20的至少一個第二冷卻進口 24。主冷卻通道18和輔助冷卻通道20還各自包括排出口 26、28。該至少一個第一冷卻進口 22、該至少一個第二冷卻進口 24和該排出口 26、28各自構成為與導管連接和流體連通，該導管構成為輸送流體。
[0018]衝杆襯套冷卻系統10包括冷卻流體儲存器30 (在圖1中表示在兩個分開的位置，但優選是包括單個儲存器)、低壓泵32和導管系統34。冷卻流體(例如但不局限於油)儲存在冷卻流體儲存器30中。導管系統34包括多個導管35，並構成為在低壓泵32和衝杆襯套的至少一個第一冷卻進口 22之間提供流體連通。導管系統34有至少一個主冷卻導管40和至少一個側導管50。主冷卻導管40有第一端42和第二端44。主冷卻導管的第一端42與所述冷卻流體儲存器30連接和流體連通。主冷卻導管的第二端44構成為與所述衝杆襯套的至少一個第一冷卻進口 22連接和流體連通。低壓泵32布置在所述主冷卻導管40上。該至少一個側導管50在至少一個T形接頭52處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。導管系統34還包括布置在該至少一個側導管50上的至少一個止回閥60。該至少一個止回閥60構成為在所述低壓泵32的下遊超壓的情況下允許冷卻流體通過所述至少一個側導管50。優選是，該至少一個側導管50在所述低壓泵32下遊的位置處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。而且，導管系統34優選包括用於所述冷卻流體的至少一個換熱器36。該至少一個換熱器36布置在所述主冷卻導管40上。該至少一個止回閥60可以布置在該至少一個換熱器36的上遊或下遊。
[0019]優選是，導管系統的至少一個側導管50包括第一導管70和第二導管72，該至少一個T形接頭52包括第一 T形接頭54和第二 T形接頭56。第一導管70在第一 T形接頭54處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。第二導管72也在第二 T形接頭56處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。該至少一個止回閥60優選是包括兩個止回閥：第一止回閥62和第二止回閥64。第一止回閥62布置在第一導管70上。該第一止回閥62構成為允許冷卻流體通過所述第一導管70，從而保持主冷卻導管40所需的合適壓力。第二止回閥64布置在所述第二導管72上。該第二止回閥64也構成為在所述低壓泵32的下遊超壓的情況下允許冷卻流體通過所述第二導管72。優選是，第一止回閥62構成為允許流體在第一選定壓力下通過，該第一選定壓力在大約50psi和150psi之間。優選是,第二止回閥64構成為允許流體在第二選定壓力下通過，該第二選定壓力在大約60psi和150psi之間。
[0020]更具體地說，所述導管系統34有低壓泵油旁路導管80和換熱器系統出口減壓導管90。低壓泵油旁路導管80有第一端82和第二端84。低壓泵油旁路導管的第一端82在第二 T形接頭56處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。也就是，低壓泵油旁路導管的第一端82和主冷卻導管40的接口形成第二 T形接頭56。第二 T形接頭56處於所述低壓泵32下遊的位置處，但是在該至少一個換熱器36的上遊。低壓泵油旁路導管的第二端84在所述低壓泵32上遊和冷卻流體儲存器30下遊的位置處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。第二止回閥64布置在低壓泵油旁路導管80上。在這種結構中，所述低壓泵32下遊的超壓情況使得第二止回閥64打開，並使得冷卻流體重新循環通過低壓泵32，從而降低主冷卻導管40中的壓力。也就是，第二止回閥64布置在所述低壓泵油旁路導管80上，並構成為當在所述主冷卻導管40中的流體壓力超過選定壓力時允許流體從所述主冷卻導管40的、在所述低壓泵32下遊的位置通向所述主冷卻導管40的、在所述低壓泵32上遊的位置。
[0021]換熱器系統出口減壓導管90有第一端92和第二端94。換熱器系統出口減壓導管的第一端92在至少一個換熱器36下遊的位置處與所述主冷卻導管40連接和流體連通。更具體地說，換熱器系統出口減壓導管的第一端92和主冷卻導管40的接口形成第一 T形接頭54。換熱器系統出口減壓導管的第二端94與所述冷卻流體儲存器30連接和流體連通。第一止回閥62布置在所述換熱器系統出口減壓導管90上，並構成為當在所述主冷卻導管中的流體壓力超過選定壓力時允許流體從所述主冷卻導管40通向所述冷卻流體儲存器30。在這種結構中，主冷卻導管40中的冷卻流體並不通入冷卻流體儲存器30，除非達到選定壓力。因此，在主冷卻導管40中的流體壓力保持在至少最小壓力。也就是，第一止回閥62為主冷卻導管40中的冷卻流體提供了背壓。
[0022]應當知道，止回閥62的功能是在冷卻導管40中產生足夠的油壓，以便保證足夠的油流向衝杆襯套以用於冷卻。作為非限定實例，因為低壓泵32將有大約17gpm的流速，且衝杆襯套將只需要大約5gpm，所以一些油將總是通過止回閥62通嚮導管90。如果導管106處的液壓太高，則止回閥64用於保護低壓泵馬達防止過載(例如過大電流)。這種情況例如可能在油較冷而導致更高油粘性(該更高油粘性轉變成更高油壓)時產生。止回閥64的壓力定額通常將高於止回閥62的定額，且通常沒有油旁通經過止回閥64，除非油較冷。
[0023]如圖1中所示，主冷卻導管40從冷卻流體儲存器30延伸至衝杆襯套12。主冷卻導管40包括多個專用導管。這些導管是(以從上遊端至下遊端的順序)油儲存器導管100、低壓泵進口導管102、低壓泵出口導管104、換熱器進口導管106、換熱器出口導管108、主衝杆襯套進口導管110和主進口導管112。還有與導管相連的多個T形接頭52。如上所述，第一 T形接頭54布置在該至少一個換熱器36的下遊。在第一 T形接頭54處，換熱器出口導管108變成主衝杆襯套進口導管110。側導管50是上述換熱器系統出口減壓導管90。在低壓泵32下遊的第二 T形接頭56處，低壓泵出口導管104變成換熱器進口導管106。側導管50是低壓泵油旁路導管80，該低壓泵油旁路導管80迴環成在第三T形接頭58處與油儲存器導管100連接。也就是，在第三T形接頭58處，油儲存器導管100變成低壓泵進口導管102，其中側導管是低壓泵油旁路導管80的出口側。
[0024]而且，主衝杆襯套進口導管110包括第四T形接頭59。在第四T形接頭59處，主衝杆襯套進口導管110變成主進口導管112，其中側導管是輔助進口導管114。主進口導管112與該至少一個第一冷卻進口 22連接和流體連通。輔助進口導管114與該至少一個第二冷卻進口 24連接和流體連通。排出口 26、28與排出導管(未示出)連接和流體連通，該排出導管再與冷卻流體儲存器30連接和流體連通。閥120、122可以布置在主進口導管112和輔助進口導管114上。
[0025]儘管已經詳細介紹了本發明的特殊實施例，但是本領域技術人員應當知道，根據本發明的總體教導可以發展對這些細節的多種變化和替換。因此，所述的特殊結構只是示例說明，並不是指限制本發明的範圍，本發明的範圍將有附加權利要求和它們的所有等效物廣義地給出。
【權利要求】
1.一種用於衝杆襯套的衝杆襯套冷卻系統，所述衝杆襯套有至少一個第一冷卻進口和至少一個第二冷卻進口，所述冷卻系統包括： 冷卻流體儲存器； 低壓泵； 導管系統，所述導管系統構成為在所述低壓泵和所述衝杆襯套的至少一個第一冷卻進口之間提供流體連通，所述導管系統有多個導管，所述多個導管至少包括主冷卻導管和至少一個側導管； 所述低壓泵布置在所述主冷卻導管上； 所述至少一個側導管在T形接頭處與所述主冷卻導管連接和流體連通；以及至少一個止回閥，所述至少一個止回閥布置在所述至少一個側導管上，所述至少一個止回閥構成為在所述低壓泵的下遊超壓的情況下允許冷卻流體通過所述至少一個側導管。
2.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中： 所述主冷卻導管包括第一端和第二端，所述主冷卻導管的第一端連接至所述冷卻流體儲存器並且提供與所述冷卻流體儲存器的流體連通，所述主冷卻導管的第二端連接至所述衝杆襯套的至少一個第一冷卻進口並且與所述衝杆襯套的至少一個第一冷卻進口流體連通。
3.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中： 所述至少一個側導管在所述低壓泵下遊的位置處與所述主冷卻導管連接和流體連通。
4.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中： 所述導管系統的至少一個側導管包括第一導管和第二導管，所述第一導管和第二導管均在T形接頭處與所述主冷卻導管連接和流體連通； 所述至少一個止回閥包括兩個止回閥，即第一止回閥和第二止回閥； 所述第一止回閥布置在所述第一導管上，所述第一止回閥構成為在所述低壓泵的下遊超壓的情況下允許冷卻流體通過所述第一導管；以及 所述第二止回閥布置在所述第二導管上，所述第二止回閥構成為在所述低壓泵的下遊超壓的情況下允許冷卻流體通過所述第二導管
5.根據權利要求4所述的冷卻系統，其中： 所述第一止回閥構成為允許流體在第一選定壓力下通過；以及 所述第二止回閥構成為允許流體在第二選定壓力下通過。
6.根據權利要求5所述的冷卻系統，其中：所述第一選定壓力高於所述第二選定壓力。
7.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中： 所述導管系統包括用於所述冷卻流體的至少一個換熱器，所述至少一個換熱器布置在所述主冷卻導管上；以及 所述至少一個止回閥布置在所述至少一個換熱器的上遊或下遊。
8.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中： 所述導管系統包括用於所述冷卻流體的至少一個換熱器，所述至少一個換熱器布置在所述主冷卻導管上；以及 所述至少一個止回閥布置在所述至少一個換熱器的下遊。
9.根據權利要求1所述的冷卻系統，其中：所述導管系統包括用於所述冷卻流體的至少一個換熱器，所述至少一個換熱器布置在所述主冷卻導管上； 所述導管系統有低壓泵油旁路導管和換熱器系統出口減壓導管； 所述至少一個止回閥包括第一止回閥和第二止回閥； 所述低壓泵油旁路導管有第一端和第二端，所述低壓泵油旁路導管的第一端在所述低壓泵下遊的位置處與所述主冷卻導管連接和流體連通，所述低壓泵油旁路導管的第二端在所述低壓泵上遊的位置處與所述主冷卻導管連接和流體連通； 所述第二止回閥布置在所述低壓泵油旁路導管上，並構成為當在所述主冷卻導管中的流體壓力超過選定壓力時允許流體從所述主冷卻導管的、在所述低壓泵下遊的位置通向所述主冷卻導管的、在所述低壓泵上遊的位置； 所述換熱器系統出口減壓導管有第一端和第二端，所述換熱器系統出口減壓導管的第一端在至少一個換熱器下遊的位置處與所述主冷卻導管連接和流體連通，所述換熱器系統出口減壓導管的第二端與所述冷卻流體儲存器連接和流體連通；以及 所述第一止回閥布置在所述換熱器系統出口減壓導管上，並構成為當在所述主冷卻導管中的流體壓力超過選定壓力時允許流體從所述主冷卻導管通向所述冷卻流體儲存器。
10.根據權利要求9所述的冷卻系統，其中: 所述第一止回閥構成為允許流體在第一選定壓力下通過；以及 所述第二止回閥構成為 允許流體在第二選定壓力下通過。
11.根據權利要求10所述的冷卻系統，其中:所述第一選定壓力高於所述第二選定壓力。
【文檔編號】B21D37/16GK104039473SQ201380004788
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月7日 優先權日:2012年1月5日
【發明者】R·A·布魯 申請人:斯多裡機械有限責任公司