本发明涉及用于传送介质的装置，该装置具有带多个托架轴的工作机以及使托架轴旋转的驱动器，所述多个托架轴上布置有用于输送介质的输送元件。
工作机(例如，带多个轴的排量泵)通常由单个驱动器(例如，液压发动机、内燃机或电动机)驱动，该驱动器直接地或借助联接器连接到工作机的从动轴。具有电动机的这种实施例例如描述于de102008018407a1中。
就带有依赖于旋转角度并根据正排量原理运行的多个轴的工作机而言，需要各独立轴之间的载荷分布，这会在机器内产生附加的较高力和弯矩。除此之外，依赖于旋转角度的轴需要进行同步
本发明的目的是提供一种装置，该装置可在相似尺寸的情况下提供更高的可靠性和耐久性或实现更紧凑的设计。
根据本发明借助具有主权利要求的特性的装置来达成该目的。在从属权利要求、书面说明和附图中公开了本发明的有利构型和附加实施例。
具有工作机和多个托架轴(其上布置有用于传送介质的输送元件)以及使托架轴旋转的驱动器的、用于传送介质的装置以一定方式设计，使得驱动器具有多个从动轴，每个从动轴与不少于一个托架轴联接。工作机(通常为泵)具有两个或更多个托架轴，其上布置有输送元件，诸如齿轮或螺旋主轴。驱动器使托架轴旋转，使得输送元件将待传送的介质从入口通过壳体或传送室输送到出口。驱动器具有多个从动轴，每个从动轴与不少于一个托架轴联接。每个托架轴与从动轴联接，使得每个托架轴被单独地驱动。不同于使用单轴驱动器来驱动单个驱动套管上方的多轴工作机以及用于使相应托架轴同步的相应联接元件，根据本发明的驱动器是通过驱动工作机的独立角度依赖性轴的多个从动轴来实现的，其中优选地在每个独立托架轴中均匀地引起成比例的驱动扭矩。因此，避免了通过从动轴将驱动扭矩传送到其他从动轴中，从而使扭矩和弯矩显著减小。
在优选的构型中，驱动器的从动轴的数量对应于托架轴的数量，使得每个托架轴由驱动器的正好一个从动轴驱动。通过减轻所传送的载荷并使载荷均匀分布在工作机的各轴中，可显著延长预期寿命，继而可分别减小轴、轴承和密封件的尺寸。
工作机的托架轴可按角度依赖性和刚性的方式彼此联接，以确保同步以及啮合输送元件诸如螺旋主轴或齿轮的正确转出过程。这使得输送元件的磨损减少且维修间隔期延长。不再可能发生输送元件相对于彼此的相对扭转，不会提供组装状态下的轴向位移可能性，或仅有很小程度的可能性，例如以便抵消轴承公差。
工作机优选地被设计为排量泵，特别是螺旋主轴泵，这使得实现非常紧凑的工作与驱动机单元成为可能，这些工作与驱动机单元可有利地在受限空间条件(诸如存在于例如石油开采和气体开采平台上的那些条件)下使用。
驱动器优选地被设计为液压发动机，其实现了节省空间的构造，尤其是在传送流体时。通常，提供有液压驱动功率，使得可实现紧凑、低维护且简单的驱动系统。
如果驱动器被设计为液压齿轮电机或螺旋主轴电机，则其优点在于驱动器的齿轮或螺旋主轴部件可同时用于使托架轴的驱动器同步，这意味着不需要另外的齿轮副就能确保托架轴的同步性。由液压发动机一体地执行同步齿轮的功能。液压发动机可具有两个或更多个从动轴，因此即使在多轴工作机的情况下，每个托架轴也可与从动轴联接。
为了进一步提高装置的紧凑性，从动轴可为托架轴的一部分或以扭转刚性的方式与托架轴联接。可以按一体的方式设计托架轴和对应从动轴，使得这些轴彼此牢固地结合。同样，可借助联接装置诸如爪形联接器、螺旋接头、连接器或齿轮驱动器来联接这些轴。与其他解决方案相比，齿轮驱动器需要更多技术努力，但它能够改变工作机的旋转速度和/或旋转方向。工作机和驱动器可一起位于单个壳体中，以便增强装置的紧凑性。
在优选的布置方式中，驱动器和工作机以液压方式彼此分隔开，使得待传送的介质不会与驱动器的驱动介质混合。这降低了驱动单元污染的风险，并且在驱动单元作为液压发动机的实施例的情况下，降低了液压流体污染的风险。由此，减少了驱动单元的磨损并增强了装置的总体耐久性。
根据本发明的解决方案实现了以轴的依赖性角位置在根据正排量原理的多轴工作机的各独立轴之间的自动载荷分布。托架轴自动地通过驱动器进行同步。驱动扭矩对相应托架轴的独立影响减少或消除了干扰性附加载荷，所述干扰性附加载荷诸如为由齿轮齿力、或因驱动扭矩通过一个轴传输到下一个轴而引起的扭力所产生的弯矩。使附加载荷最小化降低了常规驱动概念常会出现的轴弯曲，这就形成了通过减小内公差来进一步改善效率的可能性。除此之外，减少的载荷意味着更高的耐久性和更高的容错性(例如，抵御峰值载荷或污染)。
下面将参照附图描述本发明的一个实施例。该图示出了具有工作机和驱动器的装置的示意性剖视图。
在该图的剖视图中，示出了具有壳体10的装置1，工作机2和驱动器3位于该壳体中。工作机2被设计为具有两个主轴的螺旋主轴泵，并且位于壳体10的工作机壳体部分12中。驱动器3位于壳体10的驱动器壳体部分11中，并且在所描绘的实施例示例中被设计为双轴液压齿轮电机。
在壳体10中，提供了用于传送介质的入口13，待传送的介质(诸如石油开采或气体开采中的烃类)可通过该入口流入工作机2中。借助蜗杆螺纹形状的输送元件12,22，将待传送的介质从入口13通过工作机2输送到出口14。
输送元件22,32安装在托架轴25,35上或被设计为这些托架轴的一体部分，并且它们将介质从入口13传送到出口14。托架轴25,35穿透入口13背面的入口区并延伸到驱动器壳体11中，使得它们可按扭转刚性的方式与驱动器3的从动轴联接。
驱动器3以液压齿轮电机的形式被布置在驱动器壳体部分11中，经由入口通道15向该液压齿轮电机供应加压液压流体。通过入口通道15，向由齿轮21和31组成的相啮合的齿轮副供应液压流体。齿轮21,31牢固地紧固在驱动器3的从动轴20和30上，如，例如借助平行键或齿系统进行收缩或正向安装。经由入口通道15向驱动器3供应的液压流体使齿轮21,31并因此使从动轴20,30旋转。经由出口通道16移除减压液压流体。
不同于所示的涉及齿轮电机的设计，驱动器3也可被设计为螺旋主轴电机，其中驱动部件的齿轮传动经由螺旋主轴而非齿轮齿来实现。在所描绘的实施例中，入口通道15被布置在装置1的前侧上，并允许液压流体基本上平行于从动轴20,30的旋转轴线流动。通过出口通道16移除液压流体也以适当方向(即，也与从动轴20,30的旋转轴线同轴)在前侧上发生。因此，在钻孔、钻杆或传送管道中从一侧实现了节省空间的设计以及液压流体的简便供应和简便移除。
在所示的实施例示例中，从动轴20,30被设计成与托架轴25,35一体，使得液压发动机所供应的功率由驱动器3的从动轴20,30直接传输到工作机2的托架轴25,35上。作为从动轴和托架轴20,30,25,35的一体式设计的替代形式，也可以借助联接装置(诸如螺旋凸缘、联接衬套或另一种刚性连接)来联接从动轴20,30。还可以将从动轴20,30以一定方式与托架轴25,35联接，使得轴20,25,30,35相对于彼此的角位置得以保持，例如借助与齿轮驱动器的齿轮传动。
不同于壳体10的一体式设计，涉及多个部件的设计也是可能的，特别是以这样的方式：工作机壳体12和驱动器壳体11单独地制造并且彼此附接。
可规定驱动器3和工作机2以液压方式彼此脱离联接，使得待传送的介质不会从工作机2抵达驱动器3，以避免污染及对应的更高驱动器磨损。为此，例如借助迷宫密封或轴封，将通往工作机2的入口区或吸入区的从动轴20,30开口密封起来。然而，如果装置1意在用于石油开采，可能有利的是液压流体与待传送的流体相容，例如成为适当再加工的油，因为在这种情况下，密封件中的可能泄漏不会导致待传送的介质受污染。
将驱动器3和工作机2放入一个壳体10中，使得可以拥有紧凑的、特别是圆柱形的设计。可以将多个装置1一前一后地布置成一行，并将它们机械地连接在一起，从而形成一个模块。装置1的这种连续布置方式的优点在于从工作机2传送通过出口14的介质可通过连接通道输送到下一装置的入口13。因此，用于驱动该驱动器3的液压流体可传送通过装置1的壳体。
在与所示示例不同的实施例中，还可以将两个工作机2与一个驱动器3联接，使得驱动器3的从动轴20,30在两个方向上都从驱动器壳体11突出，并且被布置在齿轮21,31的两侧上。这样，可以实现装置1的甚至更紧凑的设计。连接到这种驱动器3的两个工作机2可在相同方向上输送待传送的介质。或者，也可用这种驱动器实现相反的输送方向。
输送元件22,32和/或螺旋传送机的托架轴25,35以角度依赖性方式彼此刚性地联接，其中该联接通过驱动器3的齿轮21,31实现，这是由于从动轴20,30与托架轴25,35之间具有扭转刚性连接。不需要托架轴25,35的进一步同步，不必通过托架轴之一传送力矩，这就大大减少了轴内的扭矩和弯矩所形成的载荷。为了实现托架轴25,35的及因此输送元件22,32的更精确同步特性和同步性，除了驱动器3的齿轮21,31之外，还可以并计划将齿轮的一个或多个啮合副布置在托架轴25,35上，以便确保同步性。然而，这些同步齿轮不会引起驱动功率，相反，仅实现更精确的同步。理想的是，在两个托架轴25,35中均匀地引起驱动器3的驱动功率，原因在于从动轴20,30与托架轴25,35之间直接联接，这确保了每个托架轴25,35被独立地驱动。通过托架轴25,35与驱动器3的从动轴20,30的独立联接，随之实现了以托架轴25,35的依赖性角位置在多轴工作机2的独立轴上自动分布载荷，由此，在有利的布置方式中，工作机2根据正排量原理工作。所有轴彼此自动地进行同步。通过最小化附加载荷，诸如例如由齿轮齿力产生的、或由因驱动扭矩从一个轴传输到下一个轴上而引起的扭转所产生的弯矩，减少了出现的轴弯曲，这就形成了通过减小输送元件内的内公差来改善效率的可能性。