[實用新型]低壓低溫泵組件

有效

• 申請號: 201320412997.2
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203548093U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: R·A·薩恩斯;任子元
• 申請（專利權）人: 西港能源有限公司
• 主分類號: F04B15/00
• 分類號: F04B15/00;F04B53/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 于妙妙;楊勇

技術領域

本公開涉及一種低壓低溫泵組件，更具體來說，涉及一種用于泵送液化氣的往復式活塞泵。?

背景技術

往復式活塞泵是用于在各種應用中輸送加壓流體。例如，往復式活塞泵正被應用到汽車應用中，以便將如液化天然氣（LNG）的燃料輸送至內燃機。?

在已知的汽車氣體燃料系統中，已由申請人開發出用于發動機的往復式活塞泵，所述往復式活塞泵在壓縮沖程后期或在動力沖程早期將燃料直接注入燃燒室中。對于這類型的直接燃料注入來說，燃料必須在高壓下輸送，以便克服汽缸內壓并允許所需量的燃料在有限量的時間內注入。這類高壓系統在至少3000psi的壓力下并且有時在可達4000或5000psi的壓力下將燃料輸送至發動機。使燃料壓力升高至這些水平的低溫泵需要精密的制造并且通常是昂貴的。?

活塞泵的一個特征稱為死體積，所述死體積是占據活塞缸中沒有被泵活塞掃過的部分的體積。在泵活塞完全伸展時，殘留在死體積中的流體不會在壓縮沖程結束時排出。當活塞縮回以開始進氣沖程時，如果流體是可壓縮流體，或是接近其沸點的流體，那么流體的體積會膨脹并且使新流體經由進氣閥的進入延遲，從而延遲進入到活塞缸中。對于低溫泵來說，流體常常處于接近其沸點的溫度，并且較大的死體積通常對應于在新流體被吸入活塞缸中之前的更久延遲，因此這造成了較低的泵送效率。?

因此，已知的低溫泵使用各種技術來減小死體積。為實現更精確的構造與減小的死體積，許多用于制造高壓低溫泵的解決方案采用了制作達到嚴格制造公差的部件，這增加了制作的成本，并且組件被設計來允許制造期間的調整，這增加了組件的成本。例如，螺紋連接可用于將泵零件接合在一起，以便可通過調整螺紋連接來對部件之間的尺寸做出精細調整。對于高壓泵來說，避免了焊接構造，因為這種構造將更大的可變性引入所組裝的泵的最終幾何結構中，因為焊接在一起的每個零件增加了由個別零件中的尺寸偏差引入的可變性，即使當每個零件都是在指定公差內制作時也是如此。一定量的死體積是不可避免的，因為即使是高壓泵組件也需要對如熱膨脹與收縮的可變作用留有一些余量（allowance）。雖然實現零死體積是不切實際的，但是已知的高壓泵設計教導了使死體積減小而接近于零的技術。?

天然氣作為用于汽車應用的燃料正變得更加流行，并且現在的不同類型的發動機都在針對消耗天然氣來加以設計。當燃料在進氣沖程期間被引入發動機的進氣系統中或在壓縮沖程早期被引入燃燒室中時，與直接燃料注入式發動機相比，所需的燃料供應壓力是相對低的。例如，介于約100psi與可達300psi之間的氣體燃料壓力足以用于這種類型的大多數發動機。?

存在對低壓低溫泵的需要，與被設計來用于高壓燃料系統的高壓低溫泵相比，所述低壓低溫泵滿足對低壓燃料系統的性能要求并且制造較為廉價。?

實用新型內容

公開了一種低壓低溫泵組件，其允許在壓縮沖程結束時較大的死體積。所述低泵組件包括泵活塞，所述泵活塞可在活塞缸中在完全縮回位置與完全伸展位置之間往復移動，以便在活塞缸中界定出排量（swept?volume）。所述低壓低溫泵組件具有死體積，所述死體積是由所述泵活塞處于所述完全伸展位置時殘留在泵內部的流體體積來界?定。所述低壓低溫泵組件的界定所述排量和所述死體積的大小的部件都被制作成具有制造公差，當所述制造公差彼此疊加時，共同地導致得到其中所述死體積不超過所述排量的20%的一個組裝活塞缸。在優選實施方案中，這些部件的所述制造公差被指定來產生介于所述排量的5%與10%之間的死體積。在其它實施方案中，所述制造公差被指定來產生介于所述排量的10%與20%之間的死體積。?

所述低壓低溫泵組件可包括伸長管，所述伸長管連接與驅動裝置相關聯的法蘭和與泵裝置相關聯的法蘭，其中所述伸長管的至少一端焊接至這些法蘭中的各個法蘭。?

在優選實施方案中，所描述的低壓低溫泵組件操縱液化氣，例如天然氣。所述泵可將如液化氣的燃料輸送至發動機。?

所述低壓低溫泵組件可用小于負100攝氏度的溫度來操縱流體。?

附圖說明

附圖示出了本實用新型的特定優選實施例，但所述實施例不應視為以任何方式限制本實用新型的精神或范圍。?

圖1展示本實用新型的低壓低溫泵組件的透視圖。?

圖2是圖1示出的泵組件的橫截面視圖。?

圖3示意性表示了圖2示出的泵組件的橫截面視圖。?

圖4示出表示不同類型的泵的泵容積效率與死體積之間的相關性的圖表。?

具體實施方式