专利名称：同步回转多相混输泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体泵，尤其是一种用于油、气或油气混合物输送的动力装 置，具体地说是一种同步回转多相混输泵。
背景技术：
众所周知，油田开采中原油、伴生气和水的多相长距离输送是油田混输中的技术 难题，特别在山区、沙漠和海洋油田更是研究热点。油、气混输不仅可以节省费用，简化工艺 流程和提高采油率，也可以大大减少由于伴生气燃烧所产生的碳排放量和回收伴生气，节 省能源。目前使用的多相混输泵主要有双螺杆泵，双螺杆混输泵是依靠两个螺杆型线的相 互啮合形成封闭的工作容积，对油、气进行增压和输送。但螺杆混输泵工作容积依靠型线 的加工精度来密封油、气的，间隙的大小直接影响着容积效率，所以对螺杆型线的加工精度 提出了较高的要求，加工工艺复杂，对材料的特性要求也高，从而导致了较高的成本高；原 油中的水也会乳化润滑油，破坏了其润滑性，增加了功率损耗；原油中的硬颗粒也会在转子 型线之间和型线与气缸内表面之间形成泄漏通道，影响了容积效率；为了杜绝型线出现的 泄漏通道，往往在一个转子型线的端部加有橡胶，但当油气中的含气率较高时，使被压缩的 温度提高，加速了橡胶的老化，减少了螺杆混输泵的使用寿命；更值得注意的是螺杆混输泵 的排气口是一个固定的位置，油田中油气的压力不断发生变化，当油气进口或者输送压力 发生变化时，必然会形成过压缩或者压缩不足，造成附加的功率损耗；另外螺杆混输泵工作 时，气缸是静止的而转子是运动的，因此在转子与气缸之间就会形成较大的相对速度，其摩 擦磨损大，不仅造成了功率浪费，也同时缩短了其工作寿命。
发明内容本实用新型的目的是针对目前油气输送中常用的混输泵因受结构影响易磨损，寿 命短、可靠性差的问题，设计一种既可以在高转速也可以在低转速下运转的同步回转多相 混输泵。本实用新型的技术方案是一种同步回转多相混输泵，包括机体12、气缸8、主轴1和转子10，其特征是所述 的气缸8安装在机体12中，转子10安装在带动其同步转动的主轴1上并位于气缸8中，主 轴1和气缸8偏心安装且主轴1上的转子10与气缸8保持线接触；所述的转子10上设有 滑板槽17，滑板15的一端位于滑板槽17中，滑板15的另一端与气缸8铰接相连，滑板15 将气缸8和转子10之间月牙形空腔分割成进油腔和排油腔，在与进油腔相对的气缸8上设 有进油口 21，该进油口 21与机体12中的进油环形容积20相通，进油环形容积20与机体上 的供油口相通，在与排油腔相对应的转子10上设有排油口 22，排油口 22经排油通道18排 出机体12外。所述的气缸8由气缸上盖7和气缸下盖11固定，气缸上盖7和气缸下盖11分别
3由机架轴承4和机体轴承13支撑，机架轴承4安装在偏心座2上，偏心座2与机体12的一 端固定相连，主轴1的一端机架主轴承3支撑，机架主轴承3安装在偏心座3中，主轴1的 另一端悬置于气缸8中。所述的转子10的两端均安装有端面密封圈19以防止排油通道18中的油气从转 子10的排出端面进入进油腔和排油腔，同时也防止排油腔中的油气漏入进油环形容积20。所述的气缸8上设有圆弧形滑板槽16，滑板15的圆柱形一端插装在该圆弧形滑板 槽16中实现铰接相连。所述的排油通道18的主体位于气缸下盖11上，它的一端与转子上的排油口 22相 连，另一端与机体12上的出油口相连通，在排油通道18的出口处安装有单向阀14。所述的转子10上设有减重用环形腔9。本实用新型的有益效果本实用新型是一咱适应输送油田伴生气和进行油气混输的理想设备，它对油、气 混输中的硬颗粒不敏感，对油气混输中的油气比例无任何的要求，且工作压力是与油田系 统压力能实现自平衡，所以系统任何的压力变化都不会影响设备的正常工作。本实用新型具有运转平稳，泄漏小，容积效率高，加工工艺简单，同时由于转子外 表面和气缸的内表面较低的相对速度，使得摩擦磨损小，工作可靠性高。本实用新型具有进油时间长，进油阻力损失小；无论油田中的进油压力和系统压 力如何变化，该混输泵的工作压力与系统压力始终是自适应，永远不会发生压缩不足和过 压缩问题，也不会发生液击现象，确保了该机始终在最佳工况下工作，功率损失小，效率高; 转子10与气缸8仅绕自己的旋转中心转动，无不平衡的惯性力，机器运转平稳；由于同步转 动，因此对油气输送中的杂质不敏感，适应性强，工作可靠性高；主要加工面均为圆柱形，工 艺简单，密封性好，摩擦磨损小，容积效率高和节省功耗。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1、2所示。一种同步回转多相混输泵，包括机体12、气缸8、主轴1和转子10，气缸8由气缸上 盖7和气缸下盖11固定，气缸上盖7和气缸下盖11分别由机架轴承4和机体轴承13支撑， 机架轴承4安装在偏心座2上，偏心座2与机体12的一端固定相连，主轴1的一端机架主 轴承3支撑，机架主轴承3安装在偏心座3中，主轴1的另一端悬置于气缸8中；所述的气 缸8安装在机体12中，转子10安装在带动其同步转动的主轴1上并位于气缸8中，主轴1 和气缸8偏心安装且主轴1上的转子10与气缸8保持线接触；所述的转子10上设有滑板 槽17，滑板15的一端为直板形结构，它活动地插装在滑板槽17中，滑板15的另一端为圆柱 形结构，圆柱形结构插装在气缸8上的圆弧形滑板槽16中，两者为柱面接触故可实现铰接 相连，滑板15在作为带动气缸8随转子10同步转动的动力的同时，将气缸8和转子10之间月牙形空腔分割成进油腔和排油腔，在与进油腔相对的气缸8上设有进油口 21，该进油 口 21与机体12中的进油环形容积腔20相通，进油环形容积20与机体上的供油口相通，在 与排油腔相对应的转子10上设有排油口 22，排油口 22经排油通道18排出机体12外，排油 通道18的主体位于气缸下盖11上，它的一端与转子上的排油口 22相连，另一端与机体12 上的出油口相连通，在排油通道18的出口处安装有单向阀14。为了防止排油通道18中的 油气从转子10的两端面进入进油腔或排油腔中，可在转子10的两端各安装若干组端面密 封圈19，为了减轻转子10的重量，可在转子10上设有减重用环形腔9。如图1所示。详述如下参见图1所示偏心座2通过螺栓5和机体12固定成一个整体，主轴1通过偏心座 一组支撑轴承3悬臂地支撑在偏心座1上，主轴5另一端通过键与键槽配合与转子10的中 心轴孔相连接，即转子10绕主轴1中心轴线旋转。气缸8通过连接螺栓6将气缸上盖7和气缸下盖11固定成一整体，其中上下盖7 和11分别支撑在偏心座轴承4和机体轴承13，其气缸8与机体的中心线重合，该中心线就 是气缸8的回转中心，它与转子10的回转中心形成一偏心距，使得转子10的外表面与气缸 8的内表面始终在A点相切，形成月牙形的工作容积。参见图2所示，气缸8上设置有用于铰接安装滑板15的半圆形滑板槽16， 该滑板槽16的轴向长度与转子10和气缸8及滑板15的轴向长度均相同，且始终 与滑板15的头部半圆形相切，防止油气自高压腔泄漏到低压腔，滑板15可随滑板 槽16作平面摆动并带动气缸8同步转动，同时相对于滑板导向槽17作往复运动， 以协调由于转子10和气缸8的不同心造成的转动差异。气缸8上还设置有进油口 21，该进油口 21随气缸8在旋转，在任何的角度下，都与进油管道相通，当主轴转角 罗>0°时，进油腔的容积增大，压力降低，在压力差的作用下，油气自进油口 21连续进入 进油腔，直到fi =360°，完成整个进油过程，图2表示了主轴1的旋转角从於=0到终=180° 的工作情况，在於=360°时该同步回转多相泵完成一个进气、压缩和排气工作循环，依次周 而复始的工作。参见图2，转子10设置有排油口 22，在进油腔容积扩大的同时，压缩排油腔的容积 则连续缩小，其油气的压力不断提高，当腔中的压力大于系统压力时，油气经排油通道18、 单向阀14与输油管系连接，直到fi =360°排油结束。由此在主轴1旋转一周，同时完成了 进油和压缩及排油的一个工作循环，该机的工作效率高。转子10与气缸8同步转动，混输时油气中的硬颗粒难以在密封点A擦出泄漏通 道，而是一起随转子10和气缸8的转动被一起排出工作腔外，所以本专利对油气中的杂质 不敏感，极适合输送带有杂质的油、气混合物。从图1可以看出，在转子10上开设有环形空腔9，以减少转子10的质量和启动时的转动惯量。从图2可以看出，本实用新型的工作压力与系统压力始终是自适应，当进油压力 或者系统压力发生变化时，在排油腔中不会发生压缩不足和过压缩问题，确保该机始终在 最佳工况下工作，这就解决了油气混输中压力常常发生变化而引起混输泵不能正常工作的 技术难题。[0029]参见图1，在排油通道18设置有单向阀14，确保了同步回转多相混输泵在停机或 者在混输泵启动时压缩腔中的压力低于系统压力时油、气回流，提高了气缸8的利用率。参见图1，主轴1还可以通过偏心座轴承3和设置在机体12上的同心轴承，在主 轴1的两端进行支撑，以减少主轴1的弯曲变形。由于本实用新型的气缸与转子通过滑板相连，所以转子相对于气缸实现了平面回 转运动，当转子平面回转运动时，气缸的内表面与转子的外表面始终在A点相切，它们之间 就形成了一个月牙形的工作腔，该工作腔由滑板分为吸油、气腔和排油、气腔，在一转中同 时完成吸油、气和排油、气的循环，工作效率高。由于在气缸和转子上分别设置有旋转吸油 口和排油口，因此无论油田系统的压力如何变化，均不会出现压缩不足和过压缩问题，功率 损耗小。另外由于转子和气缸的半径不同，所以在转动时它们的接触表面在作极其缓慢的 移动，相对速度极低，气缸与转子属于同步转动，这样一方面大大降低了摩擦和磨损，另一 方面则使油、气的硬颗粒无法在密封表面擦出泄漏通道，容积效率高。本专利的气缸与转子 均绕自己的回转中心转动，所以运转十分平稳。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.一种同步回转多相混输泵，包括机体(12)、气缸(8)、主轴(1)和转子(10)，其特征是 所述的气缸(8)安装在机体(12)中，转子(10)安装在带动其同步转动的主轴(1)上并位于 气缸(8)中，主轴(1)和气缸(8)偏心安装且主轴(1)上的转子(10)与气缸(8)保持线接触； 所述的转子(10)上设有滑板槽(17)，滑板(15)的一端位于滑板槽(17)中，滑板(15)的另 一端与气缸(8)铰接相连，滑板(15)将气缸(8)和转子(10)之间月牙形空腔分割成进油腔 和排油腔，在与进油腔相对的气缸(8)上设有进油口(21)，该进油口(21)与机体(12)中的 进油环形容积腔(20)相通，在与排油腔相对应的转子(10)上设有排油口(22)，排油口(22) 经排油通道(18)排出机体(12)外。
2.根据权利要求1所述的同步回转多相混输泵，其特征是所述的气缸(8)由气缸上盖 (7 )和气缸下盖(11)固定，气缸上盖(7 )和气缸下盖(11)分别由机架轴承(4 )和机体轴承 (13)支撑，机架轴承(4)安装在偏心座(2)上，偏心座(2)与机体(12)的一端固定相连，主 轴(1)的一端机架主轴承(3)支撑，机架主轴承(3)安装在偏心座(3)中，主轴(1)的另一 端悬置于气缸(8)中。
3.根据权利要求1所述的同步回转多相混输泵，其特征是所述的转子(10)的两端均安 装有端面密封圈(19)。
4.根据权利要求1所述的同步回转多相混输泵，其特征是所述的气缸(8)上设有圆弧 形滑板槽(16)，滑板(15)的圆柱形一端插装在该圆弧形滑板槽(16)中实现铰接相连。
5.根据权利要求1所述的同步回转多相混输泵，其特征是所述的排油通道(18)的主体 位于气缸下盖(11)上，它的一端与转子上的排油口(22)相连，另一端与机体(12)上的出油 口相连通，在排油通道(18)的出口处安装有单向阀(14)。
6.根据权利要求1所述的同步回转多相混输泵，其特征是所述的转子(10)上设有减重 用环形腔(9)。
专利摘要一种同步回转多相混输泵，包括机体(12)、气缸(8)、主轴(1)和转子(10)，其特征是所述的气缸(8)安装在机体(12)中，转子(10)安装在主轴(1)上，主轴(1)和气缸(8)偏心安装且主轴(1)上的转子(10)与气缸(8)保持线接触；所述的转子(10)上设有滑板槽(17)，滑板(15)的一端位于滑板槽(17)中，滑板(15)的另一端与气缸(8)铰接相连，滑板(15)将气缸(8)和转子(10)之间月牙形空腔分割成进油腔和排油腔，在与进油腔相对的气缸(8)上设有进油口(21)，该进油口(21)与机体(12)中的进油环形容积腔(20)相通，在与排油腔相对应的转子(10)上设有排油口(22)，排油口(22)经排油通道(18)排出机体(12)外。本实用新型结构简单，工作平稳，效率高。
文档编号F04C2/344GK201786649SQ20102052830
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者侯敏 申请人:侯敏