挤压式偏心回转输油泵、应用及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输油栗领域，具体涉及挤压式偏心回转输油栗、应用及其使用方法。
【背景技术】
[0002]输油栗是油气集输系统中的一个重要设备，其性能对整个系统的运行效率有直接影响。输油栗分为齿轮式输油栗、膜片式输油栗、柱塞式输油栗、管道式输油栗等。
[0003]对于采油产业使用栗，主要有柱塞栗、离心栗和曲杆栗。从目前状况看来，需求额定排量和扬程小的场合多用离心栗，在该场合其振动小、效率高更加实用，但在需求额定排量和扬程较大的场合下多采用柱塞栗，该场合下其比离心栗实际排量大，电耗低，效率高，因此在排量大于50m3/h的集输站，使用柱塞式输油栗比离心式输油栗更经济。曲杆栗效率高，输油单耗低，因此在外输排量低于20m3/h的接转站，使用曲杆栗比离心式输油栗更经济合理。而本发明的挤压式偏心回转输油栗，工作平稳、排量大，密封性能好从而压力大、扬程高，通过改变管口直径、栗体尺寸，既可适应排量小扬程低的场合，同样也适应排量大扬程高的场合。
[0004]在科技迅速发展进步的今天，原油管道中的输油栗在原油运输领域的应用范围不断扩大。与传统的汽车、铁路、内河、海洋运输方式不同，管道运输作为一种新型运输方式，抛开了运输载体，能连续性的进行长距离运输。原油管道输送中输油栗主要有:齿轮式输油栗、活塞式输油栗、刮板式输油栗等，以齿轮栗为主。齿轮栗在原油运输中有独特的优势，但其也有很多缺点:齿轮栗的齿轮，轴及轴承上受的压力不平衡，径向负载大，限制了它压力的提高，因此齿轮栗工作压力较低，齿轮栗主要用于中低压系统;齿轮栗端面泄漏大，因此容积效率较低;齿轮栗流量脉动大，引起压力脉动大，使管道、阀门等产生振动，噪声大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种挤压式偏心回转输油栗及其使用方法，这种输油栗克服上述栗的缺点，可适应多种工作场合，运行稳定，效率高。
[0006]为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]挤压式偏心回转输油栗，包括:
[0008]栗壳，栗壳内设有空腔，栗壳设有输油入口和输油出口；
[0009]在空腔内设有三角转子，转子与栗壳形成3个工作腔，转子套在输入轴的偏心块处旋转以实现工作腔的增大或减小;所述转子与曲轴间隙配合，栗壳内固设有定齿轮，转子中部设有与定齿轮配合的内齿圈，内齿圈固定连接转子；内内齿圈与定齿轮的齿数之比大于I;所述栗壳包括一环形或长圆形侧壁，侧壁的两侧分别设有封盖，侧壁为台阶状与封盖卡入口 ο
[0010]另一种方案是:挤压式偏心回转输油栗，包括:
[0011 ]栗壳，栗壳内设有空腔，栗壳上设有输油入口和输油出口 ；
[0012]在空腔内设有三角转子，转子与栗壳形成3个工作腔，转子套在输入轴的偏心块处旋转以实现工作腔的增大或减小;所述转子与曲轴间隙配合，栗壳内固设有定齿轮，转子中部设有与定齿轮配合的齿；内内齿圈与定齿轮的齿数之比大于I;所述栗壳包括一环形或长圆形侧壁，侧壁的两侧分别设有封盖，侧壁为台阶状与封盖卡合。
[0013]进一步地，偏心块呈凸轮状。
[0014]进一步地，所述输油入口和输油出口各有两个，输油入口与输油出口交错设置，四个口上下左右对称设置。
[0015]进一步地，内齿圈与定齿轮的齿数之比为3:2，实现电机(输入轴)每转一周，转子转1/3周，完成两个工作腔的进油出油过程。
[0016]进一步地，所述栗壳底端设有竖直方向的固定座。
[0017]进一步地，所述封盖与所述输入轴之间设有端盖。
[0018]进一步地，所述侧壁与所述封盖卡合处设有密封垫，在所述端盖与输入轴之间设有油沟，油沟内填有油脂。
[0019]进一步地，所述输入轴通过无极变速机与动力装置连接。
[0020]进一步地，所述转子的三条边为向外凸的弧线。
[0021]进一步地，所述转子的内角处装有可伸缩的硬质密封条以密封工作腔体。
[0022]所述的输油栗在消防摩托车的应用。
[0023]输油栗的使用方法，具体步骤如下:
[0024]I)转子在输入轴的带动下旋转，由一个输油入口吸油，一个工作腔的体积增大；
[0025]2)转子继续旋转，步骤I)中的工作腔的体积逐渐减小，油液从输油出口排出；
[0026]3)输油栗从步骤2)中输油出口下方的输油入口吸油，工作腔的体积增大；
[0027]4)转子继续旋转，步骤3)中的工作腔的体积逐渐减小，油液从输油出口排出；
[0028]5)同时从步骤I)和步骤3)中的输油入口吸油，重复步骤I)-步骤4)。
[0029]本发明的工作原理是:转子的转动分为由输入轴转动来带动转子绕输入轴转动以及内齿轮与定齿轮的啮合运动完成转子的自转两部分。转子的几何中心绕输入轴中心公转的同时，转子本身又绕自身几何中心自转。在转子转动时，以转子中心为中心的内齿圈与以输入轴中心为中心的定齿轮啮合，定齿轮与栗壳相对静止，固定在栗壳上。转子以及封盖把缸体分成了互不相通的三个工作腔，通过转子的复合运动改变三个工作腔的容积变化来完成工作，即转子完成一个周期的转动，栗完成六次吸油六次排油过程；由输入轴提供动力，因内齿圈、定齿轮相啮合，内齿圈固定在转子上，定齿轮与侧壁相对静止，内齿圈与定齿轮的齿数之比为3:2，上述运动关系使得转子顶点的运动轨迹似椭圆，转子把侧壁分成三个独立工作腔，三个工作腔各自先后完成进油和排油，如图3中A到G过程为图4中所指输油入口开始进油的一个腔体的进油排油过程，此过程转子自转了半圈，因此输入轴的转速是转子自转速度的3倍，所以可以得出:输入轴转一圈，可完成两个腔体的进油出油过程。
[0030]本发明的有益效果是:
[0031 ] I)采用偏心挤压结构，轴与轴承受压相对平衡，齿轮受力较小，密封性好，能产生较大压力。
[0032]2)挤压式偏心回转输油栗采用偏心回转结构，增大了工作容积，电机主轴转一圈能完成2个腔体进油出油过程，效率高;挤压式偏心回转输油栗设计结构紧凑合理，运行平稳振动小，无噪音。
【附图说明】
[0033]图1为挤压式偏心回转输油栗结构侧面示意图；
[0034]图2为挤压式偏心回转输油栗结构正面示意图；
[0035]图3为挤压式偏心回转输油栗转子在腔体内工作过程示意图；
[0036]图4为挤压式偏心回转输油栗进出管位置示意图；
[0037]图5为挤压式偏心回转输油栗可换进出管示意图。
[0038]其中:I—侧壁;2—密封垫;3—转子;4一前封盖;5—轴承;6—后轴承端盖;7—输油出口 ；8—内齿圈;9—端盖;10—定齿轮;11 一前轴承端盖;12一输入轴;13—后封盖。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0040]如图1所示，挤压式偏心回转输油栗包括:输入轴12、轴承5、转子3、内齿圈8、定齿轮10;前封盖4、后封盖13、侧壁1、转子3、端盖9等。通过输油出口 7进油出油。由电机输入源动力，匹配无级变速器，带动输入轴12转动，使转子输入轴12主轴转动，而转子3受齿轮限制，绕输入轴12自转，从而复合成转子3顶点的类椭圆轨迹。输入轴12每转一周，转子3转I/3周，完成两个工作腔的进油出油过程。输油入口和输油出口设在侧壁I上，中心对称设置，位置经过分析计算，选择最优位置，输油入口中心线选在穿过图3中B位置处转子左上顶点的水平线靠外位置，输油出口中心线穿过图3中B位置处转子右上顶点;进出管口有内螺纹，进出管通过螺纹连接，同时出油管大小不定，可根据需求更换，如图5所示。
[0041]侧壁内腔型线为内切创成法形成的双弧外次摆线，转子3的轮廓线是侧壁型线的内包络线。
[0042]以电机驱动转子3绕输入轴12转动，转子3又由内齿圈8和定齿轮10限定绕输入轴12自转，两种运动复合为转子3顶点轨迹近似一个椭圆，通过改变各腔体体积变化来完成油液的吸入和排出，完成输油。
[0043]该挤压式偏心回转输油栗转子3在侧壁I内转动完成进油出油的工作原理如图3所示，由输入轴12提供动力，因内齿圈8、定齿轮10相啮合，内齿圈8固定在转子3上，定齿轮10与侧壁I相对静止，内齿圈8与定齿轮10的齿数之比为3:2，上述运动关系使得转子3顶点的运动轨迹似椭圆，转子3把侧壁I分成三个独立工作腔，三个工作腔各自先后完成进油和排油，如图3中A到G过程为图4中所指进油口 d开始进油的一个工作腔的进油排油过程，此过程转子3自转了半圈，因此输入轴12的转速是转子3自转速度的3倍，所以可以得出:输入轴转一圈，可完成两个工作腔的进油出油过程。
[0044]转子3通过轴套与输入轴12的偏心块处配合;输入轴12的输入端通过轴承以及端盖9与轴承端盖装配在一起，前封盖4与侧壁I配合，前封盖4中插入端盖9，在轴承前通过前轴承端盖11固定，定齿轮10与前封盖4固定，输入轴12的另一端通过轴承以及后轴承端盖6装配在一起，后轴承端盖通过紧固螺栓与后封盖13固定。前封盖4与后封盖13通过紧固螺栓固定在侧壁I上。内齿圈8镶嵌在转子3内部，定齿轮10镶嵌在前封盖4上。转子3的侧面装配有耐磨密封环，以实现转子3侧面与前后封盖的密封;转子3三个尖角处设有凹槽，凹槽装有弹簧密封片以实现转子3与工作腔的密封。
[0045]挤压式偏心回转输油栗密封可以分为端面密封和轴向密封。端面密封如图1所示采用在前封盖4和后封盖13与侧壁I上分别设计有台阶面，使得使两者相扣合，并垫有密封垫2，起到密封作用。前封盖4和后封盖13，转子3，侧壁I工作面经过磨床加工，使得前后封盖
13、4与转子3之间、转子3与侧壁I之间留有0.005-0.0lmm的间隙，工作时充满油液，确保转子3所划分的3个单独工作腔相对密封。轴向密封主要是输入轴12与前轴承端盖11之间的密封，采用的方法是在前轴承端盖11与输入轴12接触面上设有油沟，内填油脂，前轴承端盖11与输入轴12之间留有0.1-0.3_的间隙，可确保轴向密封，输油入口和输油出口均安装单向阀，确保栗送压力。
[0046]实施例2
[0047]本实施例与实施例1的区别是:
[0048]转子内部有与定齿轮配合的齿。
[0049]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.挤压式偏心回转输油栗，其特征在于，包括: 栗壳，栗壳内设有空腔，栗壳设有输油入口和输油出口 ； 在空腔内设有三角转子，转子套在输入轴的偏心块处旋转以实现工作腔的增大或减小；所述转子与曲轴间隙配合，栗壳内固设有定齿轮，转子中部设有与定齿轮配合的内齿圈，内齿圈固定连接转子；内内齿圈与定齿轮的齿数之比大于I;所述栗壳包括侧壁，侧壁的两侧分别设有封盖，侧壁为台阶状与封盖卡合。2.挤压式偏心回转输油栗，其特征在于，包括: 栗壳，栗壳内设有空腔，栗壳上设有输油入口和输油出口 ； 在空腔内设有三角转子，转子套在输入轴的偏心块处旋转以实现工作腔的增大或减小;所述转子与曲轴间隙配合，栗壳内固设有定齿轮，转子中部设有与定齿轮配合的齿；内内齿圈与定齿轮的齿数之比大于I;所述栗壳包括一侧壁，侧壁的两侧分别设有封盖，侧壁为台阶状与封盖卡合。3.如权利要求1或2所述的输油栗，其特征在于，所述输油入口和输油出口各有两个，输油入口与输油出口交错设置，四个口上下左右对称设置。4.如权利要求1或2所述的输油栗，其特征在于，所述栗壳底端设有竖直方向的固定座，内内齿圈与定齿轮的齿数之比为3:2。5.如权利要求1或2所述的输油栗，其特征在于，所述封盖与所述输入轴之间设有端盖。6.如权利要求5所述的输油栗，其特征在于，所述侧壁与所述封盖卡合处设有密封垫，在所述端盖与输入轴之间设有油沟，油沟内填有油脂。7.如权利要求1或2所述的输油栗，其特征在于，所述输入轴通过无极变速机与动力装置连接。8.如权利要求1或2或6所述的输油栗，其特征在于，所述转子的三条边为向外凸的弧线，转子与栗壳形成3个工作腔，所述转子的内角处装有可伸缩的硬质密封条以密封工作腔体。9.权利要求1-8任一项所述的输油栗在消防摩托车的应用。10.如权利要求3所述的输油栗的使用方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)转子在输入轴的带动下旋转，由一个输油入口吸油，一个工作腔的体积增大； 2)转子继续旋转，步骤I)中的工作腔的体积逐渐减小，油液从输油出口排出； 3)输油栗从步骤2)中输油出口下方的输油入口吸油，工作腔的体积增大； 4)转子继续旋转，步骤3)中的工作腔的体积逐渐减小，油液从输油出口排出； 5)同时从步骤I)和步骤3)中的输油入口吸油，重复步骤I)-步骤4)。
【专利摘要】本发明公开了挤压式偏心回转输油泵、应用及其使用方法，输油泵包括：泵壳，泵壳内设有空腔，泵壳设有输油入口和输油出口；在空腔内设有三角转子，转子的侧面与空腔之间形成3个工作腔，转子套在输入轴的偏心块处旋转以实现工作腔的增大或减小；所述转子与曲轴间隙配合，泵壳内固设有定齿轮，转子中部设有与定齿轮配合的内齿圈，内齿圈固定连接转子，泵壳与转子为耐磨材料制成。本发明的有益效果是：挤压式偏心回转输油泵采用偏心回转结构，增大了工作容积，电机主轴转一圈能完成2个腔体进油出油过程，效率高；挤压式偏心回转输油泵设计结构紧凑合理，运行平稳振动小，无噪音。
【IPC分类】F04C15/06, F04C15/00, F04C2/22
【公开号】CN105715541
【申请号】CN201510980345
【发明人】韩锐锐
【申请人】山东创能机械科技有限公司