JP2818656B2 - Fluid pressure booster - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、高圧流体の増圧システムに関する。より具
体的には、本発明は、複動形油圧増圧装置に関する。 発明の背景 典型的な高圧流体の増圧システムにおいて、油圧流体
は、往復複動形の低圧−高圧ピストン組立体に作用し、
水を数千psiの圧力にまで圧縮する。かかるシステムの
ピストン組立体は、3,000 psi程度の油圧流体圧力、及
び20−60,000 psi程度の水圧の作用を受ける。これらピ
ストン組立体は、極めて大きい圧力変動に耐えると同時
に、油流体と水の分離状態を維持し得るように設計しな
ければならない。 内部でかかるピストン組立体が作用する圧力室、及び
該組立体内に組み込まれた各種の圧力シールは、非常な
応力の作用を受ける。圧力室は、周期的な圧力の蓄積と
解放に抵抗し得るよう相互にねじ止めし、又はボルト止
めされた部材から成ることが多い。高圧シールを定期的
に交換することは、増圧装置の圧力室及びピストン組立
体を構成する各種の部材が取り付けられているため、困
難である。通常、増圧装置は、内部の構成要素に手が届
くようにし、修理又は交換を行うためには、完全に分解
しなければならない。 発明の要約 本発明の増圧装置は、中央の低圧室と、該低圧室と軸
方向に整合され、かつ該低圧室の各側部に接する高圧室
を含む組立体と、上記圧力室内に収容された低圧−高圧
ピストン組立体と、軸方向に整合させた上記圧力室を収
容するハウジングと、該ハウジングの各端にねじ込ま
れ、圧力室を構成する内部の要素を位置決めし、かつ固
定する、入口・出口弁取付け端部リテーナと、端部リテ
ーナにより、隣接する高圧室に流体連通状態に取り付け
られた入口・出口弁体とから成る。全体の組立体は、端
部リテーナを取り外すことにより、容易に分解し、かつ
摩耗部品の修理又は交換を行い得るように取り付けられ
る。ハウジングの一部に開口部を設け、圧力室の構成要
素にアクセスし得るようにすることが出来る。これらの
アクセス開口部内には、低圧流体接続具を伸長させ、低
圧室と流体連通させることが出来る。 本発明の別の特徴は、低圧流体の制御弁アクチュエー
タを設ける点である。このアクチュエータは、低圧室と
流体連通すると共に、外部のリミットスイッチに接続さ
れたピストン組立体を備えている。かかるアクチュエー
タは、低圧室の各側部に１つずつ、計２つ設け、低圧室
の流体制御弁を作動させる。各アクチュエータのピスト
ン組立体は、低圧室の１端に伸長しており、低圧ピスト
ンにより変位されて、上記外部のリミットスイッチを作
動させ、低圧流体の流動方向を変えることが出来る。そ
の結果、低圧ピストンは、アクチュエータピストンとの
接触状態を脱し、低圧流体がピストンに作用し、該ピス
トンを低圧室内に戻し、外部のリミットスイッチとの接
触状態から離脱させる。低圧ピストンが、低圧室の反対
側に動くときは、他方の低圧流体制御弁アクチュエータ
に対して、上記工程と全く同様の工程が行われる。これ
らアクチュエータは、低圧室と高圧室の隣接する端部境
界を画成するシリンダブロックによって取り付けられて
いる。アクチュエータには、ハウジングの開口部からア
クセスすることが出来る。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の増圧装置の右半体の一部断面図とし
た正面図、 第２図は第１図の増圧装置の一部分の一部断面図とし
た拡大正面図、 第３図は好適な逆止め弁組立体を示す、本発明の増圧
装置の別の部分正面図、 第４図は第３図に示した好適な逆止弁組立体の拡大断
面図、 第５図は好適な逆止め弁組立体を示す、第４図と同様
の断面図である。 発明の説明 本発明の増圧装置は、油圧流体（油）を利用して、高
圧−低圧ピストン組立体を駆動し、高圧水流を生じさせ
るものである。第１図に示した増圧装置は、複動形であ
る。この増圧装置は、細長い鋼製シリンダの形態とした
ハウジング10を備えている。半体、即ち、右半体が、第
１図に図示されている。左半体は、全く同様である。ハ
ウジングの各端部には、端部リテーナリング12が取り付
けられており、ハウジング10の端部は、図示するよう
に、雌ねじが形成されており、端部リテーナリング12の
雄ねじとかみ合う。ハウジング10内では、各端部で円筒
状端部キャップ18（右側の端部キャップを図示したが、
左側の端部キャップも相対する全く同様のものである）
に取り付けられた鋼製シリンダ16により、低圧室14が形
成されている。又、ハウジング10内では、その内端が端
部キャップ18に、その外端が吸入・排出水逆止め弁組立
体の弁体24にそれぞれ取り付けられた細長い鋼製の筒形
シリンダ22により、左側及び右側高圧室（右側の高圧室
を図示したが、左側の高圧室も全く同様のものである）
が、形成されている。スリーブ軸受け及びリング軸受け
により、筒状シリンダ22の外端が端部リテーナ12内に心
合わせされている。 端部キャップ18の外面は、滑り嵌め隙間が得られるよ
うな僅かな寸法差を持たせて、ハウジングシリンダ10の
内面に嵌合している。端部リテーナ12を締め付けると、
圧力室の構成要素には、長手方向である軸方向の圧縮力
が加わり、ハウジングシリンダ10には、長手方向の引っ
張り力が作用する。しかし、一方又は両方の端部リテー
ナ12を取り外せば、これら構成要素は、極めて迅速な方
法にて、ハウジングから取り外すことが出来る。低圧シ
リンダ16及び高圧シリンダ22は、端部キャップ18及びリ
テーナリング12により、ハウジングシリンダ10に対して
軸方向に整合状態に取り付けられている。上述した要素
の相対的な寸法により、圧力室の要素は、横方向及び長
手方向に全く動かないように拘束される。 低圧−高圧ピストン組立体は、低圧ピストン26と、左
側及び右側高圧ピストン28、30とを備えている。低圧ピ
ストンは、低圧室14内に収容された円筒状の円板であ
る。この円板の外面は、滑り嵌め隙間が得られるような
僅かな寸法差を待たせて、低圧シリンダ16の内面に適合
し、適当な油圧シール32を取り付け、低圧室14の片側を
その反対側に対して密封する。高圧ピストンは、低圧ピ
ストン26の反対面に接続され、それぞれのシリンダブロ
ック18aを通って高圧室のスリーブ20内に伸長してい
る。 各高圧ピストンは、スリーブ20の内径より僅かに小さ
い径を有する細長い中実の円柱状ロッド30aを提供し、
及びその内端に該ロッドより大きい径の円柱状のフラン
ジ30bを提供するように機械加工した、単体の要素であ
る。この高圧ピストンのフランジ30bは、低圧ピストン2
6のそれぞれの面に機械加工した円筒状のさら穴34内に
取り付けられている。フランジ30bは、リテーナリング3
6により適所に保持される一方、このリテーナリング36
は、保持の目的のためさら穴に機械加工した溝内に保持
される。高圧ピストンロッド30aがそこを通って伸長す
る、端部キャップ18の円筒状の通路は、ピストンロッド
の径より僅かに大きい径を有している。シリンダブロッ
ク18aの高圧側は、内側方向を縮径させた段付きの円筒
状さら穴を提供するように機械加工され、一番外側部分
は高圧シリンダ22に、中間部分は円筒状のピストンロッ
ド心合わせリング38に、及び一番内側部分は適当な高圧
静止シール40に、それぞれ嵌まるようになっている。 心合わせリング38は、さら穴18aの中間部分の径に適
合する中間部分、及びさら穴18aの一番の内側部分の径
に適合する内側伸長部分を提供し得るように機械加工さ
れている。心合わせリング38の内側伸長部分は、油圧シ
ール40に圧接し、かつ該油圧シール40を適所に保持す
る。心合わせリング38は、又、さら穴18aの中間部より
も外方に伸長し、高圧シリンダ22の内径に適合する外側
伸長部分を有している。この高圧シリンダ22は、荷重支
承接触状態にてさら穴18aの外側部分に当接する一方、
心合わせリング38の外側伸長部分とも当接し、この外側
伸長体を適所に保持する。低圧室14内にて作動する流体
の反動油圧力は、端部キャップ18及び高圧シリンダ22を
介して、端部リテーナ12及びハウジングシリンダ10の雌
ねじに伝達される。 心合わせリング38は、ベリリウム−鋼合金又はアルミ
ニウム−ニッケル−青銅合金のような非鉄金属から成っ
ている。この心合わせリング38は、高圧ピストンロッド
30aのブシュとして、又、油圧シール40のリテーナとし
て機能する。該心合わせリング38は、高圧シリンダ22を
高圧ピストンロッド30aと同心状に保持する。心合わせ
リング38は、さらに、高圧動的シール群42に対する金属
製のバックアップ手段を提供する。 高圧シリンダ22の他端は、逆止め弁体24から突出する
突起に嵌合する。弁体24は、この目的のため、円筒状の
突起24aを提供し得るように機械加工されている。該突
起の端部は、高圧動的シール群44のシートとして小径の
円筒状端面を提供する。高圧シリンダを取り付ける突起
と高圧シールのシート待の段付き移行部分は、シール群
44に対する金属製のバックアップ手段を提供する。突起
24aの端部径は、図示するように、高圧ピストンロッド3
0aの径に適合している。 高圧ピストンロッド30aは、シリンダ22内側のスリー
ブ20内を、図示した位置と、完全に退出した位置におけ
るピストンロッド30aの端部を示す、シール群42に隣接
する点線で示した位置との間を往復運動する。シール群
42、44は、ピストンロッド30aが前後に往復運動すると
き、シリンダ22内を完全な高圧状態に維持する。シール
群42は、心合わせリング38に当接するデルリン製の動的
シールバックアップリング42aと、ポリウレタン製のリ
ップ型シール42bとを備えている。シール群44は、デル
リン製のリング44bに当接する上記の同一の市販のリッ
プシール44aから成っている。一方、このデルリン製の
リング44bは、非鉄金属製のバックアップリング44cに当
接している。 高圧ピストンロッド30aが、図示した位置から退出す
ると、低圧の水は弁体の開口部52への通路50によって、
弁体24により取り付けられた吸入逆止め弁48を介して高
圧室内に吸引される。ピストンロッド30aが、図示した
位置まで戻されると、吸入逆止め弁48が閉じ、水は、圧
縮されて高圧となり、次いで、弁体の開口部52、出口通
路54及び弁体24により取り付けられた排出逆止め弁56を
経て、排出される。 油圧流体が、低圧ピストンの一方の側あるいは他方側
にて、低圧室14内に圧送される結果、圧力ピストンの往
復運動が行われる。各端部キャップ18は、60で示すよう
な箇所にポートが形成されており、油圧流体が低圧室14
に対して出入りし得るようにしてある。入口管62が、ポ
ート60にねじ込まれており、油圧流体源に接続される。
油圧流体が、ポート60を通じて室14内に圧送されると、
低圧ピストンは、図示した位置から左方向に駆動され
て、右側の高圧ピストンロッド30aを退出させ、左側の
高圧ピストンロッド28aを伸長させる。これと同時に、
油圧流体が左側のシリンダブロックの油圧流体ポートを
通じて排出され、左側の高圧室内の水は圧縮されて、左
側の弁体から排出される。低圧ピストン26が低圧室14の
左端部に達すると、油圧流体の流動方向は逆になり、低
圧ピストン26は右方向に駆動される。油圧流体は右側の
シリンダブロックのポート60から排出され、高圧室内の
水は圧縮されて、弁体24から排出される。 低圧ピストン26の往復運動に伴い、油圧流体が高圧ピ
ストンフランジ30bと低圧ピストンのさら穴34間に蓄積
する。フランジ30bの後側に過剰の圧力が蓄積しないよ
うにするため、さら穴34の底部は、通路64及び逆止め弁
66を通じて低圧ピストン26の反対側に出口を与えられて
いる。高圧ピストンフランジ28b及び該フランジと係合
するさら穴34も、同様に通路68及び逆止め弁69を通じて
出口を与えられる。この構成により、高圧ピストンフラ
ンジとそのそれぞれのさら穴シート間には、比較的緩い
嵌め合い状態が存在し、このため、高圧ピストンは、そ
れぞれのさら穴シートのスナップリング36により、容易
に保持することが出来る。 油圧流体の制御弁に信号を送るリミットスイッチ74
が、各端部キャップ18に隣接して取り付けられている。
各スイッチの信号状態は、図示するように、隣接するシ
リンダブロック18a内に摺動可能なように取り付けられ
たアクチュエータピストン組立体の往復運動の影響を受
ける。ソレノイド操作４方弁を取り付け、低圧室に対し
て出入りする油圧流体の流量を制御することが考えられ
る。各リミットスイッチ74は、２つの制御弁ソレノイド
の一方を作動させることになろう。 図示された右側の組立体に関し、低圧ピストン26との
機械的な接触により、アクチュエータシフターピン72
が、端部キャップ18の外側に向けて右方向に動くのに対
し、シフターピン72が端部キャップ18の内側に向けて左
方向に動くのは、低圧室14からの油圧流体により行われ
る。 低圧ピストン26が図示した位置から左方向に動き始め
ると、油圧流体は室70に入り、シフターピン72を左方向
に駆動して、リミットスイッチ74の信号状態を変化させ
る。室70は、シフターピン72とシールリング73と、端部
キャップ18の円筒状の通路間に形成される。この通路
は、その内側部分よりも径の大きい外側部分を有し、こ
れら内側部分と外側部分間の段付き面78は、シフターピ
ン72が左方向に動くのを阻止するストッパを提供する。
シフターピン72は、通路の形状に合うように機械加工さ
れた円柱状部材からなり、小径の内端部と、大径の中間
部分とを有し、上記内端部と中間部分との間に形成され
た段付き面78が面76と係合してピンが左方向に動くのを
阻止する。シフターピン72は、シールリング73を通って
リミットスイッチ74の方向に伸長し、リミットスイッチ
を作動させるプランジャ77を取り付ける小径の外端部を
有している。 シフターピン72は、その内端から伸長する軸方向通路
80と、低圧室14と室70間を相互に接続し、流体連通させ
る直径方向の通路82とを備えている。シフターピン72の
中間部分の小径の外側部分間の段付き面84は、ピストン
面84を提供する。ピンの外側部分の径は、十分に小さく
し、ピストン面84の面積が、ピンの内端86の面積より大
きくなるようにする。ピストン26が、図示した位置から
左方向に動くと、低圧室14からの油圧流体がシフターピ
ン72の通路80、82を通って室70に入る。室70内の油圧流
体は、ピストン面84に作用する。ピストン面84の面積
は、シフターピン72の内端86の面積より大きいため、室
70内の油圧流体は、段付き面78と端部キャップ18の面76
が接触することにより、シフターピン72の動きが停止さ
れるまで、シフターピン72を左方向に駆動する。ピスト
ン26が反転し、図示した位置に向けて右方向に動くと、
ピストン26は、ピストンピンの突出端86に接し、該ピン
を図示した位置まで右方向に駆動する。段付き面76と78
間の室71は、通路79を通じて外気に通気されている。シ
フターピン72の内側部分及び中間部分には、図示するよ
うに適当な油圧流体シールが設けられており、油圧流体
が室71に入るのを防止することが出来る。 プランジャ77は、ピン72の外側部分に形成された軸方
向通路内に緩く嵌まっている。このプランジャ77の外端
には、スイッチ接点77bが被せてある。つる巻ばね75が
ピンの外側部分の端部とプランジャ接点77b間を伸長し
ており、プランジャ77を右方向に付勢させている。ピス
トン26がシフターピン72を図示した位置まで右方向に駆
動すると、つる巻ばね75は圧縮され、プランジャ77を付
勢させてリミットスイッチ74と有効に接触させる。ピス
トン26が左方向に動き、シフターピン72が図示した位置
から左方向に駆動されると、シフターピン72はプランジ
ャ77に対して相対的に動く。この相対的な動きにより、
ばね75に加わる圧縮力が解放されて、プランジャ77はリ
ミットスイッチ74との有効な接触状態から解放される。
シフターピン72とプランジャ77間の緩い、摺動可能な接
続により、取り付け中のスイッチ74の位置決めにある程
度余裕を持たせ、ピン72が所定の距離以上動いたとき
に、リミットスイッチが損傷しないように保護すること
が出来る。 図示するように、ハウジング10に切り欠きを設けるこ
とにより、リミットスイッチ74は、ハウジング10の狭小
部分内に取り付け、依然アクセス可能であるようにする
ことが出来る。スイッチ74は、取り付けブラケット90に
ボルト止めされている。ブラケット90は、その一端が取
り付け板92にボルト止めされており、この取り付け板92
自体は、端部キャップ18にボルト止めされている。取り
付け板92にはそれを貫通して、シフターピン72の外端部
の上に嵌る通路が機械加工されている。取り付け板92
は、又、端部キャップ18に形成されたアクチュエータピ
ン通路の外端を閉じ、かつシールリング73の外端に当接
して、室70にて作用する油圧流体の反力により動かない
ように、該シールリング73を適所に保持している。 ある増圧装置の構成は、油圧流体（油）を利用して、
高圧−低圧ピストン組立体を駆動し、高圧な水の流れを
生じさせるものである。第３図に図示した増圧装置は、
複動型式である。この増圧装置は、細長い鋼製のシリン
ダ形態のハウジング10を備えている。半体、即ち、右半
体が第３図に図示されている。左半体は全く同様であ
る。ハウジングの各端には、端部リテーナリング12が取
り付けられており、ハウジング10の端部は、雌ねじが形
成されており、図示するように、端部リテーナリング12
の雄ねじと噛み合う。ハウジング10内には、各端で円筒
状の端部キャップ18（右側端部キャップが図示してある
が、左側の端部キャップは反対側の全く同様のものであ
る）に取り付けられた鋼製のシリンダ16により、低圧室
が提供されている。又、ハウジング10内には、内端が端
部キャップ18に、その外端が吸入・排出水逆止め弁組立
体の弁体24に取り付けられた細長い鋼製の筒形シリンダ
22により、左側及び右側高圧室が各々提供されている
（右側の高圧室20が図示してあるが、左側の高圧室も全
く同様である）。弁体を介して作用する端部リテーナ12
は、シリンダ22の外端の中心決めを行う。 端部キャップ18の外面は、滑り嵌め隙間のための小さ
な寸法差でハウジングシリンダ10の内面に適合する。端
部リテーナ12を締め付けると圧力室の要素は長手方向に
圧縮され、ハウジングシリンダ10は長手方向に引っ張ら
れる。しかし、端部リテーナ12の一方、又は両方を取り
外したならば、これらの要素は、極めて迅速な方法にて
ハウジングから取り外すことが出来る。低圧シリンダ16
及び高圧シリンダ22は、端部キャップ18及びリテーナリ
ング12によりハウジングシリンダ10と軸方向に整合する
状態に取り付けられている。上述した要素の相対的な寸
法のため、圧力室の要素は、横方向又は長手方向は全く
動かないように拘束される。 低圧−高圧ピストン組立体は、低圧ピストン26と、左
側及び右側高圧ピストン28、30とを備えている。低圧ピ
ストンは、低圧室14内に収容された円筒状の円板であ
る。このピストンの外面は、滑り嵌め隙間が得られるよ
うに僅かな寸法差を持たせて、低圧シリンダ16の内面に
適合しており、適当な油圧シール32を取り付け、低圧室
14の片側を反対側に対して密封している。高圧ピストン
は、低圧ピストン26の両面に接続されており、かつそれ
ぞれのシリンダブロック18を通って高圧室スリーブ20内
に伸長している。 高圧シリンダ22の外端は、逆止め弁の弁体24から突出
する導入部又はショルダ部に嵌まる。弁体24は、この目
的のため、円筒状の導入部24aを提供し得るように機械
加工されている。この導入部の端部は、高圧静止シール
群44に対するシートとして、小径の円筒状端面を提供し
得るように機械加工されている。高圧シリンダ取り付け
導入部と高シールシート間の段付き移行部分は、シール
群44に対する金属製のバックアップ手段を提供する。導
入部24aの端部径は、図示するように、高圧ピストンロ
ッド30aの径に対応している。 高圧ピストンロッド30aが、図示した位置から退出す
ると、低圧の水が、吸入・排出水逆止め弁組立体25の入
口通路50を通って高圧室内に吸引される。ピストンロッ
ド30が、図示した位置まで戻ると、水は圧縮されて、高
圧となり、逆止め弁組立体25の出口通路54を通って排出
される。高圧室に出入りする水量は、水圧の影響を受け
るキノコ形逆止め弁機構52により制御される。 吸入／排出水逆止め弁組立体25は、弁体24と、低圧水
入口通路50と連通する低圧水入口マニホルド51と、キノ
コ形逆止め弁機構52と、高圧水出口通路54と連通する高
圧出口水ラインアダプタ53と、及びマニホルド51弁体24
に受け入れるマニホルドロックナット55とを備えてい
る。弁体24の外端には、雄ねじが形成されており、ロッ
クナット55をこの雄ねじにねじ込んでマニホルド51を位
置決めする。低圧入口水ライン56は、マニホルド51に取
り付けられており、高圧出口水ライン57は、アダプタ53
に取り付けられている。マニホルド51の内面は、入口ラ
イン56からの吸入水を入口通路50に分配するための環状
部を提供し得るように機械加工されている。 第４図及び第５図の拡大詳細図に示すように、逆止め
弁機構52は、入口ポペット100と、出口ポペット102と、
これら２つのポペットを接続する弁軸104と、高圧ポペ
ットシート106と、及び出口ポペット102を保持し、かつ
固着する弁軸104の拡大当接端部108とを備えている。弁
軸104は、高圧水出口通路54を通って伸長し、その両端
にポペットを取り付けている。弁軸104の内端又は頭部1
10は、戻りつる巻ばね114及びばねリテーナ「Ｅ」リン
グクリップ112により、ポペット100を保持するするため
の内側環状溝111を提供し得るように機械加工されてい
る。この機構は、入口ポペット100が導入部24aの内端面
上に着座し、低圧水入口通路50を密封する一方、出口ポ
ペット102が高圧シート要素106上に着座し、高圧水出口
54を密封するように、構成されている。入口ポペット10
0は、弁軸104の内端により摺動可能なように取り付けら
れ、かつ該内端上を軸方向に動くことが出来る。出口ポ
ペット102は、弁軸102の外端により摺動可能なように取
り付けられ、かつ該外端上を軸方向に動くことが出来る
一方、弁軸の拡大端部108により該外端上に保持されて
いる。頭部110と端部108間における弁軸104の長さは、
高圧水が頭部110に使用し、この頭部110が許容する限り
外方向に弁軸104を動かしたとき、（第４図に示される
ように）出口ポペット102が着座状態を脱するのに十分
な寸法とする。頭部110及び弁軸104の内端部は、軸方向
に穴ぐり加工されており、弁軸104に横方向に明けられ
た１又は複数の直径方向の通路116と連通する通路115を
提供する。出口ポペット102の丁度内側にある弁軸104の
外端は、弁軸104の上記部分と弁体24の高圧水の出口54
を提供する穴間に通路118を提供し得る形状を備えてい
る。弁軸104の中間部分の長さは、弁軸104の上記部分と
弁体24の穴間に通路120を提供し得る形状を備えてお
り、該穴は高圧水の出口通路54を提供する。通路120
は、横方向の穴116と通路118とを相互に接続し、出口ポ
ペット102がその着座部106から第４図に図示した位置ま
で持ち上げられたとき、高圧水が水出口通路54を通って
流動し得るようにする。シート要素106から高圧出口水
ライン57まで伸長すると共に、高圧水が通路54から出口
ライン57までポペット102及び端部108の周囲に沿って流
動するのに十分なスペースを確保して、出口ポペット10
2及び拡大弁軸108を包囲している内側キャビティ122が
アダプタ53に形成されている。アダプタ53は、キャビテ
ィ122の底部に面取りした環状面124を有している。この
環状面124は、シート要素106の対応する面取りした面に
圧接し、アダプタ53が弁体24にねじ込まれるとき、シー
ト106を弁体24の外端に形成された凹所126内に固着す
る。入口ポペット100が、副軸24aの端面130に着座する
とき、入口水通路50と連通する環状凹所128が入口ポペ
ット100に形成されている。ばね114は、入口ポペット10
0の隣接面に機械加工した凹陥部内に着座する。 水が高圧ピストンロッドにより、ばね114のばね力に
打ち勝つのに十分な圧力まで圧縮されたならば、弁軸10
4は、弁軸頭部110に作用する水圧により、第４図に示図
示した位置に変位する。かかる状態になる前に、入口ポ
ペット100は入口ポペット100に作用する水圧により、弁
体栓24aの表面130に対して閉じられ、低圧入口水通路50
を遮断する。弁軸104が第４図に示した位置にある状態
にて、出口ポペットは、そのシート要素106から持ち上
げられて、高圧ピストンロッドにより、高圧水が通路11
6、120、118を経てキャビティ122内に導入され、さら
に、ライン57を通じて排出される。高圧ピストンロッド
が、その圧縮サイクルの終端に達し、反転し、退出し始
めると、ばね114のバネ力及びライン57内における高圧
水の反力により、弁軸104は、第５図に図示した位置に
動き、出口ポペット102をシート要素124に着座させ、ラ
イン57への高圧出口を遮断する。高圧ピストンロッドが
退出すると、入口ポペットの環状凹所128内にて同心状
に作用する通路50からの低圧力水の力は、ポペット100
をその導入部24aのシート130から持ち上げて、ポペット
100の周囲に沿って高圧室内に流動する。ばね114のバネ
力は、十分に小さいため、ポペット100の反対側に作用
する低圧力水の力により、ポペット100は、弁軸104に沿
って第５図に図示した位置から弁軸頭部110の方向に変
位し、水を通路50から高圧室内に解放する。ポペット10
0の動く距離は、ばねクリップ112により制限される。 ２つのポペット密封面の内、出口ポペット102と関係
する密封面132の方が、はるかに大きい応力を受ける。
従って、シート要素124は、交換可能な要素として提供
されている。さらに、ポペット102とシート要素124の組
み合わされる面は、摩耗するため、これら表面を定期的
に研磨し、高圧水がライン57から逆に漏れないようにし
なければならない。アダプタ53の形状及び構成は、これ
ら要素を取り扱うのに便宜である。装置の他の部品を取
り外したり、分解したりすることなく、アダプタ53は、
ねじを緩め、弁体24から取り外し、シート要素106、ポ
ペット102及び弁軸の拡大端部を露出させることが出来
る。ポペット102を取り外すことにより、密封面を研磨
し、シート要素106又はポペット102を交換することが出
来、あるいはクリップ112を組み立て、又は分離させる
ことにより、高圧出口逆止め弁機構に関して必要とされ
る他のあらゆることを実施することが出来る。典型的
に、ステンレス鋼管である高圧出口ライン57は、アダプ
タ53の付近にてコイル状に巻き、アダプタ53がライン57
に対して回転し得るようにする継手を利用して、該アダ
プタ53にねじ止めすることが望ましい。コイル状に巻い
た管の弾性のため、アダプタ53は弁体24から取り外し、
露出された機構を操作することが可能である。 本発明の基本的考えに従って構成された増圧器の好適
な実施例について説明したが、本発明の範囲を逸脱する
ことなく、変更を加えることが出来る。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system for intensifying a high pressure fluid. More
Specifically, the present invention relates to a double-acting hydraulic booster. BACKGROUND OF THE INVENTION In a typical high pressure fluid booster system, a hydraulic fluid
Acts on a reciprocating double acting low pressure-high pressure piston assembly,
Compress water to a pressure of several thousand psi. Of such a system
The piston assembly has a hydraulic fluid pressure of about 3,000 psi and
And water pressure of about 20-60,000 psi. These pics
The stone assembly withstands extreme pressure fluctuations and at the same time
In addition, do not design to maintain the separated state of oil fluid and water.
I have to. A pressure chamber in which such a piston assembly acts; and
The various pressure seals incorporated into the assembly
Subject to stress. The pressure chamber has a periodic pressure accumulation and
Screw or bolt together to resist release
In many cases. High pressure seal regularly
To replace the pressure chamber and piston assembly
Various components that make up the body are attached,
It is difficult. Intensifiers usually have access to internal components.
Complete disassembly for repair or replacement.
Must. SUMMARY OF THE INVENTION A pressure booster of the present invention comprises a central low pressure chamber,
High pressure chamber aligned in the direction and in contact with each side of the low pressure chamber
And a low-high pressure housed in the pressure chamber
The piston assembly and the axially aligned pressure chamber
Housing and screwed into each end of the housing
Position and fix the internal elements that make up the pressure chamber.
The inlet and outlet valve mounting end retainers and the end retainers.
To connect to the adjacent high pressure chamber in fluid communication
Inlet and outlet valve bodies. The whole assembly is at the end
Easy to disassemble by removing the part retainer, and
Mounted so that worn parts can be repaired or replaced.
You. An opening is provided in a part of the housing,
Access to the element. these
In the access opening, extend the low pressure fluid fitting to
It can be in fluid communication with the pressure chamber. Another feature of the present invention is a control valve actuator for low pressure fluid.
The point is to provide the data. This actuator is connected to the low pressure chamber
Connect to an external limit switch while communicating with the fluid.
Provided with a piston assembly. Such actuator
A total of two units are provided, one on each side of the low-pressure chamber.
Activate the fluid control valve. Fixie for each actuator
The assembly extends to one end of the low-pressure chamber,
The external limit switch.
To change the direction of flow of the low pressure fluid. So
As a result, the low-pressure piston is
The contact state is released and the low-pressure fluid acts on the piston,
Tons into the low-pressure chamber and make contact with the external limit switch.
Remove from touching state. Low pressure piston opposite low pressure chamber
When moving to the side, the other low pressure fluid control valve actuator
, The same steps as above are performed. this
The actuator is located at the adjacent end boundary between the low pressure chamber and the high pressure chamber.
Attached by cylinder block that defines the world
I have. The actuator is accessible through the opening in the housing.
You can access. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial sectional view of the right half of the pressure booster of the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional view of a part of the pressure booster of FIG.
FIG. 3 shows a preferred check valve assembly, FIG.
FIG. 4 is an enlarged fragmentary view of the preferred check valve assembly shown in FIG. 3;
FIG. 5 shows a preferred check valve assembly, similar to FIG.
FIG. DESCRIPTION OF THE INVENTION The pressure booster of the present invention utilizes a hydraulic fluid (oil) to
Drive the pressure-low pressure piston assembly to create high pressure water flow
Things. The pressure booster shown in FIG.
You. This pressure booster was in the form of an elongated steel cylinder
A housing 10 is provided. The half, that is, the right half,
This is illustrated in FIG. The left half is exactly the same. C
An end retainer ring 12 is attached to each end of the housing
The end of the housing 10 is
Female thread is formed on the end retainer ring 12
Engage with external thread. Inside the housing 10, cylindrical at each end
End cap 18 (right end cap shown,
The left end cap is exactly the same.
The low pressure chamber 14 is shaped by a steel cylinder 16 mounted on the
Has been established. In the housing 10, the inner end is the end.
The outer end of the cap 18 is a suction / discharge water check valve assembly
Slender steel cylinders, each attached to a body valve 24
The left and right high pressure chambers (right high pressure chamber)
, But the high-pressure chamber on the left is exactly the same.)
Are formed. Sleeve bearing and ring bearing
As a result, the outer end of the cylindrical cylinder 22 is centered in the end retainer 12.
It has been adjusted. The outer surface of the end cap 18 has a sliding fit gap
With a slight dimensional difference, the housing cylinder 10
Fits on the inner surface. When the end retainer 12 is tightened,
The components of the pressure chamber have a longitudinal compressive force
Is added, and the housing cylinder 10 is
Tensile force acts. However, one or both end retainers
If you remove the nut 12, these components will be
It can be removed from the housing by law. Low pressure
The cylinder 16 and the high-pressure cylinder 22 are connected to the end cap 18 and the cylinder.
With the use of the cage ring 10
Attached in axial alignment. Elements mentioned above
Due to the relative dimensions of
It is restrained not to move at all in the hand direction. The low pressure-high pressure piston assembly consists of the low pressure piston 26 and the left
Side and right high pressure pistons 28,30. Low pressure
The ston is a cylindrical disk housed in the low-pressure chamber 14.
You. The outer surface of this disk is designed to provide a slip fit gap
Fits the inner surface of low pressure cylinder 16 with a slight dimensional difference
Then, install an appropriate hydraulic seal 32 and attach one side of the low-pressure chamber 14
Seal against the other side. The high pressure piston is
Connected to the opposite surface of the stone 26, each cylinder block
Extending through the sleeve 18 of the high pressure chamber through the
You. Each high pressure piston is slightly smaller than the inside diameter of the sleeve 20
Providing an elongated solid cylindrical rod 30a having a large diameter,
And at its inner end a cylindrical flan with a diameter larger than the rod
A single element, machined to provide
You. The flange 30b of this high pressure piston is
6 Inside the cylindrical countersunk hole 34 machined on each side
Installed. The flange 30b is
6 while retaining it in place.
Is held in a countersunk machined groove for retention purposes
Is done. High pressure piston rod 30a extends through it
The cylindrical passage of the end cap 18
Has a diameter slightly larger than the diameter. Cylinder block
The high pressure side of 18a is a stepped cylinder with a reduced diameter in the inward direction.
Machined to provide countersink, outermost part
Is the high pressure cylinder 22 and the middle part is a cylindrical piston lock.
The centering ring 38 and the innermost part
Each of the stationary seals 40 fits. The centering ring 38 is suitable for the diameter of the middle part of the countersink 18a.
The diameter of the middle part that fits and the innermost part of the countersunk hole 18a
Machined to provide an inward extension that fits
Have been. The inner extension of centering ring 38 is
Pressure seal 40 and hold the hydraulic seal 40 in place.
You. The centering ring 38 is also located at the center of the countersunk hole 18a.
Also extends outward and fits inside diameter of high pressure cylinder 22
It has an extended portion. This high-pressure cylinder 22
While contacting the outer part of countersink 18a in the contact state,
It also abuts the outer extension of centering ring 38,
Hold the elongate in place. Fluid operating in low-pressure chamber 14
The reaction oil pressure of the end cap 18 and the high pressure cylinder 22
Through the end retainer 12 and the female of the housing cylinder 10
Transmitted to the screw. The centering ring 38 is made of beryllium-steel alloy or aluminum.
Made of non-ferrous metals such as nickel-nickel-bronze alloys
ing. This centering ring 38 is a high pressure piston rod
30a bush and hydraulic seal 40 retainer
Function. The centering ring 38 connects the high-pressure cylinder 22
It is held concentrically with the high-pressure piston rod 30a. Alignment
Ring 38 also provides a metal to high pressure dynamic seals 42
To provide backup means. The other end of the high-pressure cylinder 22 projects from the check valve 24
Fit to the projection. The valve body 24 has a cylindrical shape for this purpose.
Machined to provide projections 24a. The bump
The starting end has a small diameter as a sheet for the high-pressure dynamic seal group 44.
Provide a cylindrical end face. Projection to attach high pressure cylinder
And the high-pressure seal sheet transition step
Provides a metal backup to 44. Protrusion
The diameter of the end of 24a is as shown in the figure.
Suitable for 0a diameter. The high-pressure piston rod 30a is
In the position shown in FIG.
Adjacent to seal group 42, showing the end of piston rod 30a
Reciprocate between the positions indicated by the dotted lines. Seal group
42, 44, when the piston rod 30a reciprocates back and forth
In this case, the inside of the cylinder 22 is maintained at a completely high pressure state. sticker
Group 42 is a Delrin dynamic abutment on alignment ring 38
Seal backup ring 42a and polyurethane
And a top seal 42b. Seal group 44, Dell
The same commercially available lip as described above abutting the phosphorus ring 44b
Consists of Pseal 44a. Meanwhile, this Delrin made
Ring 44b corresponds to non-ferrous metal backup ring 44c.
In contact. High pressure piston rod 30a exits the position shown
Then, the low-pressure water passes through the passage 50 to the opening 52 of the valve body,
High through a suction check valve 48 attached by the valve body 24
It is sucked into the pressure chamber. The piston rod 30a is illustrated
When returned to position, suction check valve 48 closes and water is
It is compressed to a high pressure, and then the opening 52 of the valve body and the outlet
Discharge check valve 56 mounted by passage 54 and valve body 24
After that, it is discharged. The hydraulic fluid is on one side or the other of the low pressure piston
As a result, the pressure piston is
A reinstatement is performed. Each end cap 18, as shown at 60
Ports are formed in
To get in and out of The inlet pipe 62 is
Screwed into a port 60 and connected to a source of hydraulic fluid.
When hydraulic fluid is pumped into chamber 14 through port 60,
The low pressure piston is driven to the left from the position shown
The high pressure piston rod 30a on the right
The high pressure piston rod 28a is extended. At the same time,
Hydraulic fluid flows through the hydraulic fluid port on the left cylinder block.
And the water in the high-pressure chamber on the left is compressed and
It is discharged from the valve body on the side. The low-pressure piston 26 is
When it reaches the left end, the flow direction of the hydraulic fluid is reversed,
The pressure piston 26 is driven rightward. Hydraulic fluid is on the right
Discharged from port 60 of the cylinder block,
The water is compressed and discharged from the valve body 24. As the low-pressure piston 26 reciprocates, the hydraulic fluid
Accumulates between stone flange 30b and countersunk hole 34 of low pressure piston
I do. No excess pressure builds up behind flange 30b
The bottom of countersink 34 is fitted with passage 64 and check valve
Given an outlet on the other side of low pressure piston 26 through 66
I have. High pressure piston flange 28b and engagement with the flange
The countersink 34 is also formed through the passage 68 and the check valve 69.
You will be given an exit. With this configuration, the high-pressure piston
Relatively loose between the flange and its countersink sheet
A mating condition exists, which causes the high pressure piston to
Easy with snap ring 36 on each countersink sheet
Can be held. Limit switch 74 that sends a signal to the hydraulic fluid control valve
Are mounted adjacent each end cap 18.
As shown, the signal state of each switch is
Slidably mounted inside the Linda block 18a
Affected by the reciprocating motion of the actuator piston assembly
I can. Attach a solenoid operated 4-way valve to the low pressure chamber
To control the flow rate of hydraulic fluid entering and exiting
You. Each limit switch 74 has two control valve solenoids
One will be activated. For the right assembly shown, the low pressure piston 26
Actuator shifter pin 72
Moves rightward toward the outside of the end cap 18.
The shifter pin 72 to the left inside the end cap 18.
The movement in the direction is performed by hydraulic fluid from the low pressure chamber 14.
You. Low pressure piston 26 starts moving leftward from the position shown
Then, the hydraulic fluid enters the chamber 70 and the shifter pin 72 moves to the left
To change the signal state of the limit switch 74.
You. The chamber 70 has a shifter pin 72, a seal ring 73, and an end portion.
The cap 18 is formed between the cylindrical passages. This passage
Has an outer part that is larger in diameter than its inner part.
The stepped surface 78 between the inner and outer parts
Provide a stop to prevent the left button 72 from moving to the left.
Shifter pins 72 are machined to fit the shape of the passage.
Made of a cylindrical member with a small diameter and a middle diameter
Part, formed between the inner end and the middle part
The stepped surface 78 engages the surface 76 and the pin moves to the left.
Block. Shifter pin 72 passes through seal ring 73
Extend in the direction of the limit switch 74, the limit switch
Attach the small-diameter outer end to which the plunger 77
Have. The shifter pin 72 has an axial passage extending from its inner end.
80 and the low-pressure chamber 14 and the chamber 70 are connected to each other to establish fluid communication.
Diametrical passage 82. Shifter pin 72
The stepped surface 84 between the small diameter outer parts of the middle part
Provide surface 84. The outside diameter of the pin is small enough
The area of the piston surface 84 is larger than the area of the inner end 86 of the pin.
To be able to listen. The piston 26 moves from the position shown
Moving to the left, hydraulic fluid from the low pressure chamber 14
The room 70 is entered through the passages 80 and 82 of the air passage 72. Hydraulic flow in chamber 70
The body acts on the piston face 84. Area of piston face 84
Is larger than the area of the inner end 86 of the shifter pin 72,
Hydraulic fluid in 70 includes a stepped surface 78 and a surface 76 of end cap 18.
Contact stops the shifter pin 72 movement.
The shifter pin 72 is driven to the left until the operation is completed. Fixie
When the button 26 reverses and moves rightward toward the position shown,
The piston 26 contacts the protruding end 86 of the piston pin,
Is driven rightward to the position shown. Stepped surfaces 76 and 78
The intervening chamber 71 is ventilated to outside air through a passage 79. Shi
The inside and middle parts of the foot pin 72 are
Suitable hydraulic fluid seals are provided
Can be prevented from entering the room 71. The plunger 77 has an axial direction formed on the outer portion of the pin 72.
It is loosely fitted in the counter passage. Outer end of this plunger 77
Is covered with a switch contact 77b. Vine spring 75
Extend between the end of the outer part of the pin and the plunger contact 77b.
And urges the plunger 77 rightward. Pis
The ton 26 drives the shifter pin 72 to the right
When moved, the helical spring 75 is compressed and the plunger 77 is attached.
To make effective contact with the limit switch 74. Pis
The ton 26 moves to the left and the shifter pin 72 moves to the position shown.
When driven to the left from, the shifter pin 72
It moves relative to the key 77. Due to this relative movement,
The compression force applied to the spring 75 is released, and the plunger 77 is reset.
The effective contact state with the mitt switch 74 is released.
Loose, slidable connection between shifter pin 72 and plunger 77
Continue to position switch 74 during installation
When the pin 72 moves more than a predetermined distance
To protect the limit switches from damage
Can be done. As shown in the figure, the housing 10
As a result, the limit switch 74 is
Installed inside the part so that it is still accessible
I can do it. Switch 74 attaches to mounting bracket 90
Bolted. One end of the bracket 90 is
The mounting plate 92 is bolted to the mounting plate 92.
It is itself bolted to the end cap 18. take
The outer end of the shifter pin 72
The passage that fits over is machined. Mounting plate 92
The actuator pin formed on the end cap 18 is also
Close the outer end of the passage and abut against the outer end of the seal ring 73
And does not move due to the reaction force of the hydraulic fluid acting in the chamber 70
Thus, the seal ring 73 is held in place. One booster configuration uses hydraulic fluid (oil),
Drives the high-pressure low-pressure piston assembly to control the flow of high-pressure water
Cause it to occur. The pressure intensifier shown in FIG.
It is a double acting type. This intensifier is an elongated steel syringe
A housing 10 in the form of a housing is provided. Half, ie right half
The body is shown in FIG. The left half is exactly the same
You. An end retainer ring 12 is provided at each end of the housing.
The end of the housing 10 has an internal thread
End retainer ring 12 as shown.
Meshes with the male screw. Inside the housing 10, cylindrical at each end
End cap 18 (right end cap is shown
However, the left end cap is identical on the other side.
Low pressure chamber by the steel cylinder 16
Is provided. In the housing 10, the inner end is
The outer end of the cap 18 is a suction / discharge water check valve assembly
Elongated steel cylindrical cylinder mounted on the body valve body 24
22 provides left and right high pressure chambers respectively
(The high pressure chamber 20 on the right is shown, but the high pressure chamber on the left is
The same is true). End retainer 12 acting through valve body
Performs centering of the outer end of the cylinder 22. The outer surface of the end cap 18 is small for slip fit clearance.
Fits the inner surface of the housing cylinder 10 with a small dimensional difference. end
When the retainer 12 is tightened, the pressure chamber elements
Compressed and the housing cylinder 10 is pulled longitudinally
It is. However, take one or both of the end retainers 12
Once removed, these elements can be
It can be removed from the housing. Low pressure cylinder 16
And the high-pressure cylinder 22 are connected to the end cap 18 and the retainer.
Axial alignment with housing cylinder 10 by ring 12
Attached to the state. The relative dimensions of the above elements
Due to the law, the elements of the pressure chamber are
It is restrained so as not to move. The low pressure-high pressure piston assembly consists of the low pressure piston 26 and the left
Side and right high pressure pistons 28,30. Low pressure
The ston is a cylindrical disk housed in the low-pressure chamber 14.
You. The outer surface of this piston has a sliding fit gap
With a slight dimensional difference, the inner surface of the low-pressure cylinder 16
Compatible and fitted with a suitable hydraulic seal 32, low pressure chamber
One side of 14 is sealed against the other. High pressure piston
Are connected to both sides of the low pressure piston 26, and
Through the cylinder block 18 and inside the high-pressure chamber sleeve 20
It is growing. The outer end of the high-pressure cylinder 22 projects from the valve body 24 of the check valve
Fits into the introduction or shoulder. The valve body 24
The machine so that it can provide a cylindrical introduction 24a
It has been processed. The end of this introduction is a high pressure static seal
Provide a small diameter cylindrical end face as a sheet for group 44
Machined to get. High pressure cylinder mounting
The stepped transition between the introduction and the high seal sheet is sealed
Provide a metal backup means for group 44. Guidance
The diameter of the end of the inlet 24a is, as shown,
It corresponds to the diameter of the pad 30a. High pressure piston rod 30a exits the position shown
The low pressure water enters the inlet / outlet water check valve assembly 25.
It is sucked into the high-pressure chamber through the mouth passage 50. Piston lock
When the pad 30 returns to the position shown, the water is compressed and
And exhaust through outlet passage 54 of check valve assembly 25
Is done. The amount of water entering and leaving the high pressure chamber is affected by water pressure.
Is controlled by a mushroom check valve mechanism 52. The suction / discharge water check valve assembly 25 includes a valve body 24 and low pressure water.
A low-pressure water inlet manifold 51 communicating with the inlet passage 50;
U-shaped check valve mechanism 52 and a high
Pressure outlet water line adapter 53 and manifold 51 valve body 24
Equipped with accept manifold lock nut 55
You. An external thread is formed at the outer end of the valve body 24,
Screw the nut 55 into this male screw to position the manifold 51.
Place it. The low pressure inlet water line 56 is connected to the manifold 51
The high pressure outlet water line 57 is connected to the adapter 53
Attached to. The inside of manifold 51 is
Annular for distributing the intake water from the inlet 56 to the inlet passage 50
Machined to provide parts. As shown in the enlarged detail of FIGS. 4 and 5,
The valve mechanism 52 includes an inlet poppet 100, an outlet poppet 102,
A valve shaft 104 connecting these two poppets and a high-pressure poppet
Holding the outlet sheet 106 and the outlet poppet 102, and
And an enlarged contact end 108 of the valve shaft 104 to be fixed. valve
The shaft 104 extends through the high-pressure water outlet passage 54,
The poppet is attached to. Inner end or head 1 of valve stem 104
10 is a return helical spring 114 and a spring retainer "E"
Grip clip 112 to hold poppet 100
Machined to provide the inner annular groove 111 of
You. In this mechanism, the inlet poppet 100 is
While sitting on top to seal the low pressure water inlet passage 50,
The pet 102 sits on the high pressure seat element 106 and the high pressure water outlet
It is configured to seal 54. Inlet poppet 10
0 is slidably mounted on the inner end of the valve shaft 104
And can move axially on the inner end. Exit port
The pet 102 is slidable by the outer end of the valve shaft 102.
And can move axially on the outer end
Meanwhile, held on the outer end by the enlarged end 108 of the valve stem
I have. The length of the valve stem 104 between the head 110 and the end 108 is
High pressure water is used for the head 110 and as long as this head 110 allows
When the valve shaft 104 is moved outward (shown in FIG. 4)
So that the outlet poppet 102 is out of the seated state
Dimensions. The inner ends of the head 110 and the valve shaft 104
Drilled laterally in the valve shaft 104
A passage 115 communicating with one or more diametric passages 116
provide. Of the valve shaft 104 just inside the outlet poppet 102
The outer end is connected to the above portion of the valve shaft 104 and the outlet 54 of the high-pressure water of the valve body 24.
Has a shape that can provide a passage 118 between the holes that provide
You. The length of the intermediate portion of the valve shaft 104 is
Provided with a shape capable of providing a passage 120 between the holes of the valve body 24
The holes provide an outlet passage 54 for the high pressure water. Passage 120
Connects the lateral holes 116 and the passages 118 to each other and
The pet 102 is moved from its seat 106 to the position shown in FIG.
When lifted at high pressure water passes through water outlet passage 54
Allow to flow. High pressure outlet water from sheet element 106
It extends to line 57 and high-pressure water exits from passage 54
Flow along the perimeter of poppet 102 and end 108 to line 57
Make sure that there is enough space to move
2 and an inner cavity 122 surrounding the expansion valve shaft 108
The adapter 53 is formed. Adapter 53 is a
It has a chamfered annular surface 124 at the bottom of the bottom 122. this
The annular surface 124 is on the corresponding chamfered surface of the sheet element 106.
When the adapter 53 is screwed into the valve body 24 by pressing
The valve 106 into a recess 126 formed at the outer end of the valve body 24.
You. Inlet poppet 100 seats on end face 130 of countershaft 24a
When the annular recess 128 communicating with the inlet water passage 50 is
In this case, the unit 100 is formed. The spring 114 is connected to the inlet poppet 10
It sits in a recess machined in the 0 adjacent plane. Water is applied to the spring force of spring 114 by the high pressure piston rod.
If compressed to enough pressure to overcome, the valve stem 10
4 is a diagram shown in FIG. 4 due to the water pressure acting on the valve shaft head 110.
Displace to the indicated position. Before entering this state,
The pet 100 is opened by a water pressure acting on the inlet poppet 100.
The low pressure inlet water passage 50 is closed against the surface 130 of the plug 24a.
Cut off. The state where the valve shaft 104 is at the position shown in FIG.
The exit poppet is lifted from its sheet element 106
And the high-pressure piston rod allows high-pressure water
After being introduced into the cavity 122 through 6, 120 and 118,
And is discharged through line 57. High pressure piston rod
Reaches the end of its compression cycle, flips, and begins
The spring force of the spring 114 and the high pressure in the line 57
Due to the reaction force of the water, the valve shaft 104 is moved to the position shown in FIG.
Movement, seating the exit poppet 102 on the seat element 124,
Shut off the high pressure outlet to IN 57. High pressure piston rod
Upon exit, concentric within the annular recess 128 of the inlet poppet
The force of the low-pressure water from the passage 50 acting on the poppet 100
From the sheet 130 of its inlet 24a and poppet
Flows into the high pressure chamber along the circumference of 100. Spring 114 spring
The force is small enough to act on the other side of poppet 100
The poppet 100 moves along the valve shaft 104 due to the
5 from the position shown in FIG.
And release water from passage 50 into the high pressure chamber. Poppet 10
The zero travel distance is limited by the spring clip 112. Of the two poppet sealing surfaces, related to the exit poppet 102
The sealing surface 132 undergoes much higher stress.
Therefore, the seat element 124 is provided as a replaceable element
Have been. Furthermore, a set of the poppet 102 and the sheet element 124
The mating surfaces wear these surfaces regularly so
So that high-pressure water does not leak from line 57 in reverse.
There must be. The shape and configuration of the adapter 53
It is convenient to handle these elements. Remove other parts of the device
Adapter 53 without removing or disassembling
Loosen screws, remove from valve body 24, seat element 106,
The pet 102 and the enlarged end of the valve shaft can be exposed.
You. Polishing the sealing surface by removing poppet 102
Replacement of the sheet element 106 or poppet 102
Or assemble or separate clip 112
Required for the high pressure outlet check valve mechanism
Can do anything else. Typical
The high-pressure outlet line 57, which is a stainless steel pipe,
Coil around the cable 53, and the adapter 53
Utilizing a joint that allows rotation with respect to the
It is desirable to screw it to the cover 53. Coiled
Adapter 53 is removed from valve body 24 due to the elasticity of
It is possible to operate the exposed mechanism. Preferred embodiment of the intensifier constructed according to the basic idea of the present invention
Embodiments have been described, but depart from the scope of the present invention.
You can make changes without having to.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭48−89001（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−14977（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4382750（ＵＳ，Ａ) 米国特許3382770（ＵＳ，Ａ) 米国特許3702624（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04B 9/111──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A 48-89001 (JP, U) JP-B 52-14977 (JP, B2) US Patent 4,382,750 (US, A) US Patent 3,382,770 (US, A) US Patent 3,702,624 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) F04B 9/111

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．流体圧力増圧装置であって、 筒状の低圧室を画成する低圧シリンダと、該低圧室の両
側に一対の細長い筒状高圧室を画成する一対の高圧シリ
ンダとを有する低圧−高圧シリンダ手段と、 前記低圧室内に往復動自在に配設された複動型の低圧ピ
ストンと、該低圧ピストンの両側に連結されると共に前
記低圧室から隣接する前記高圧室内に延出して往復動す
る一対の細長い高圧ピストンとを有する低圧−高圧ピス
トン手段と、 端部にねじが刻設された筒状のハウジングと、該ハウジ
ングの両端部に螺合して、前記低圧−高圧シリンダ手段
を取り囲み且つ内部に拘束し、又、螺合によって該低圧
−高圧シリンダ手段を十分な圧縮力でもって整合させて
種々の動作環境に対応できるようにした一対のねじ付き
リテーナとを有する筒状のハウジング手段と、 前記高圧室と連通するように前記ハウジング手段によっ
て取り付けられ、加圧すべき流体を一方の高圧室内に流
入させると同時に、加圧された流体を他方の高圧室から
排出する流体入口−出口手段と、 前記低圧室と連通するように取り付けられ、作動流体が
前記低圧ピストンの両側に交互に作用して、前記低圧−
高圧ピストン手段を往復動させる作動流体入口−出口手
段と、を具備する流体圧力増圧装置。 ２．前記低圧−高圧シリンダ手段は、前記低圧シリンダ
の両端部に嵌合して前記低圧室を画成する一対の端部キ
ャップと、一対の芯合わせリングとを含み、前記端部キ
ャップは各々長手方向に延伸する貫通孔を有し、前記高
圧ピストンの一端が前記貫通孔内を往復動し、更に前記
貫通孔は各々深座ぐりされ、該深座ぐりされた部分に前
記芯合わせリングの一つが収設され、又、前記高圧シリ
ンダは各々、前記芯合わせリングの一方の一部に嵌合す
ると共に前記端部キャップから外側へ延出し、もって、
前記芯合わせリングは、隣接する高圧シリンダの内端部
を前記低圧シリンダ及び前記端部キャップに形成された
前記貫通孔に夫々整合させる請求項１に記載の流体圧力
増圧装置。 ３．前記流体入口−出口手段は、一対の逆止弁体を含
み、該逆止弁体の各々はその一部が一対の前記高圧シリ
ンダの一つの外端部に嵌入し、もって、一対の前記高圧
シリンダの外端部が前記低圧室と整合するようにした請
求項２に記載の流体圧力増圧装置。 ４．前記ねじ付きリテーナは、前記逆心弁体の一つが嵌
入する開孔を有し、該リテーナが前記筒状のハウジング
に十分な力でもって螺合して装置の構成部材を動作状態
に保持且つ位置決めした時に、前記逆止弁体が隣接する
高圧シリンダの一つに圧縮力を加えられた状態で係合す
る請求項３に記載の流体圧力増圧装置。 ５．作動流体流量制御手段を駆動して前記作動流体入口
−出口手段を介して流動する作動流体の流動方向を変え
る作動流体流量制御手段駆動手段を備え、該作動流体流
量制御手段駆動手段は駆動ピストン手段を有し、該駆動
ピストン手段は往復動可能で前記低圧室に連通すると共
に、前記低圧ピストンに当接して第１の非作動位置から
第２の作動位置へ移動し、前記低圧室に作動流体が流入
すると前記第１の位置へ復帰するように構成された請求
項１に記載の流体圧力増圧装置。 ６．前記低圧−高圧シリンダ手段は、前記低圧室の両端
を画成する一対の低圧室用端部キャップを有し、前記端
部キャップは各々、駆動ピストン手段が延在する開孔を
有し、前記駆動ピストン手段はシフターピンを有し、前
記シフターピンは、その内端側が前記低圧室に露呈し、
外端側が前記端部キャップから外側へ突出し、中間部が
前記低圧室に連通するピストン面を形成し、前記ピスト
ン面の表面積が前記内端側の表面積より広く、もって、
前記ピストン面及び前記内端に作用する前記低圧室内の
加圧作動流体が前記シフターピンを前記低圧室側へ移動
させる請求項５に記載の流体圧力増圧装置。 ７．前記駆動ピストン手段は、ばね付きのスイッチ接触
プランジャを有し、該プランジャは、前記シフターピン
の外端側に入れ子式に取り付けられ、前記駆動ピストン
手段が前記第２の作動位置へ移動した時に、スイッチに
接触する請求項６に記載の流体圧力増圧装置。 ８．前記逆止弁体は、長手方向である軸方向に延在する
流路を有し、該流路は一端側が隣接する前記高圧室に、
多端側が隣接する高圧出口ライン継手に形成されたキャ
ビティに夫々開口し、前記流体入口−出口手段は、各逆
止弁体用の弁機構を備え、該弁機構は、前記軸方向に延
在する流路を貫通すると共に内端側が前記高圧室の室内
に、外端側が前記キャビティ内に夫々延入し、高圧流体
を該キャビティに流動させるように構成された細長い弁
軸と、前記キャビティに露呈し且つ前記弁軸が貫通する
出口側弁座と、前記キャビティ内で前記弁軸の外端側に
取り付けられると共に、前記出口側弁座に着座して前記
キャビティ内の高圧流体が前記流路に逆流するのを阻止
するように構成された出口側ポペットとを含んで成る請
求項３に記載の流体圧力増圧装置。 ９．前記流体入口−出口手段は前記逆止弁体を介して取
り付けられた低圧流体入口供給手段を備え、前記逆心弁
体は各々細長い入口流路を有し、該入口流路は一端側が
隣接する前記高圧室に、多端側が隣接する前記低圧流体
入口供給手段に夫々開口し、前記弁機構は入口側ポペッ
トを有し、該入口側ポペットは、前記高圧室内で前記弁
軸の内端側に摺動自在に取り付けられと共に、前記高圧
室内の流体の圧力が前記入口流路内の流体の流圧を上回
った時に、前記高圧室側に開口する前記入口流路を密閉
する請求項８に記載の流体圧力増圧装置。(57) [Claims] A fluid pressure intensifier, comprising: a low pressure cylinder defining a cylindrical low pressure chamber; and a pair of high pressure cylinders defining a pair of elongated cylindrical high pressure chambers on both sides of the low pressure chamber. Means, a double-acting low-pressure piston reciprocally disposed in the low-pressure chamber, and a pair of reciprocating pistons connected to both sides of the low-pressure piston and extending from the low-pressure chamber into the adjacent high-pressure chamber. Low-high pressure piston means having an elongated high pressure piston, a cylindrical housing threaded at one end, and screwed to opposite ends of the housing to surround and internally surround said low pressure-high pressure cylinder means. And a pair of threaded retainers adapted to accommodate various operating environments by aligning the low pressure-high pressure cylinder means with sufficient compression by screwing. A fluid inlet-outlet means mounted by the housing means to communicate with the high pressure chamber and for allowing the fluid to be pressurized to flow into one high pressure chamber while discharging the pressurized fluid from the other high pressure chamber Attached to communicate with the low-pressure chamber, the working fluid alternately acts on both sides of the low-pressure piston, the low-pressure-
A fluid pressure booster comprising: a working fluid inlet-outlet means for reciprocating the high pressure piston means. 2. The low-pressure / high-pressure cylinder means includes a pair of end caps that are fitted to both ends of the low-pressure cylinder to define the low-pressure chamber, and a pair of centering rings. One end of the high-pressure piston reciprocates in the through-hole, and the through-hole is deeply counterbored, and one of the centering rings is provided in the deeply-bored portion. And each of the high pressure cylinders fits into a portion of one of the centering rings and extends outwardly from the end cap,
The fluid pressure intensifier of claim 1, wherein the centering ring aligns the inner ends of adjacent high pressure cylinders with the through holes formed in the low pressure cylinder and the end cap, respectively. 3. The fluid inlet-outlet means includes a pair of check valves, each of which is partially fitted into the outer end of one of the pair of high pressure cylinders, thereby providing a pair of the high pressure valves. 3. The fluid pressure intensifier according to claim 2, wherein an outer end of the cylinder is aligned with the low pressure chamber. 4. The threaded retainer has an opening into which one of the reversing valve bodies fits, and the retainer is screwed with sufficient force to the cylindrical housing to hold the components of the device in an operating state; 4. The fluid pressure intensifier according to claim 3, wherein, when positioned, the check valve body engages one of the adjacent high pressure cylinders under a compressive force. 5. A working fluid flow control means for driving the working fluid flow control means to change a flow direction of the working fluid flowing through the working fluid inlet-outlet means; and a driving piston means. The drive piston means is reciprocally movable and communicates with the low-pressure chamber, abuts on the low-pressure piston, moves from a first non-operation position to a second operation position, and has a working fluid in the low-pressure chamber. The fluid pressure increasing device according to claim 1, wherein the fluid pressure intensifying device is configured to return to the first position when the fluid flows. 6. The low pressure-high pressure cylinder means has a pair of low pressure chamber end caps defining both ends of the low pressure chamber, each end cap having an opening through which a drive piston means extends, The drive piston means has a shifter pin, and the shifter pin has an inner end exposed to the low-pressure chamber,
An outer end side projects outward from the end cap, an intermediate part forms a piston surface communicating with the low-pressure chamber, and a surface area of the piston surface is larger than a surface area of the inner end side,
The fluid pressure intensifier according to claim 5, wherein pressurized working fluid in the low pressure chamber acting on the piston surface and the inner end moves the shifter pin toward the low pressure chamber. 7. The drive piston means includes a spring-loaded switch contact plunger, which is telescopically mounted on the outer end of the shifter pin, when the drive piston means moves to the second operating position. 7. The fluid pressure intensifier according to claim 6, wherein the fluid pressure intensifier contacts a switch. 8. The check valve body has a flow path extending in an axial direction that is a longitudinal direction, and the flow path is connected to the high-pressure chamber adjacent to one end side.
The multi-end side is respectively opened to the cavity formed in the adjacent high-pressure outlet line joint, and the fluid inlet-outlet means includes a valve mechanism for each check valve body, and the valve mechanism extends in the axial direction. An elongate valve shaft configured to penetrate the flow path and have an inner end extending into the chamber of the high-pressure chamber and an outer end extending into the cavity, and configured to flow high-pressure fluid into the cavity; And an outlet valve seat through which the valve shaft penetrates, and is attached to an outer end side of the valve shaft in the cavity, and is seated on the outlet valve seat so that high-pressure fluid in the cavity flows into the flow passage. 4. The fluid pressure intensifier of claim 3 including an outlet poppet configured to prevent backflow. 9. The fluid inlet-outlet means comprises low pressure fluid inlet supply means mounted via the check valve body, each of the check valve bodies having an elongated inlet flow path, the inlet flow path being adjacent at one end. The high-pressure chamber is open to the low-pressure fluid inlet supply means, the multi-end side of which is adjacent to the high-pressure chamber, the valve mechanism has an inlet-side poppet, and the inlet-side poppet slides toward the inner end side of the valve shaft in the high-pressure chamber. 9. The high pressure chamber according to claim 8, which is movably mounted and seals the inlet channel that opens to the high pressure chamber when the pressure of the fluid in the high pressure chamber exceeds the flow pressure of the fluid in the inlet channel. Fluid pressure booster.