专利名称:有多股缆的水下泵系的制作方法
本发明基本上关于水箱排放用的水下泵系，如货轮的船壳或陆上的贮液罐，特别是低温液体如液化煤气。
这种泵系的一个例子在美国专利第Re 31445号中已有叙述。在此型式的系统中，液体输送套向下伸进水箱。套的上端用一可拆的顶板密封，顶板包括一个带有可以垂直移动提升装置的密封垫。套的上部有一个排出口一直通向水箱的外部，在下端有一个底阀，通常使它处于常闭位置使套和水箱隔开，一个整体组合件包括一个被电机驱动的泵被做成合适的外形和尺寸从上端放入套中，沿着套向下到达套下端的工作位置，或从工作位置被向上拉起。它到达下端工作位置时，就把底阀顶开，让水箱中的液体通过套被泵出排出口。
马达用一根沿着套向上伸的柔性电线管连接到位于顶板下面的连接点。接地导线管同样地从马达向上通过套接到顶板的向下面上。一根柔性支持缆从组合件向上穿过套到达在密件垫中的垂直移动提升装置，一根分开的提升缆也从这组合件向上穿过套的顶部和外面的提升机构相连接。
当这马达/泵组合件需要维修时，按下列步骤从套中拿出来首先把密封垫中的移动装置向上拉，由于它是通过支持缆连接着这个组合件的，所以组合件就脱离底阀了。这样，底阀就关闭了，然后，向套中导入清洗用的气体，把套中残余的液体通过底阀的背后压入水箱。然后把套的上端的顶板拆开举高以便可以接触套的内部，当这些都做好了，提升缆就接上铰车，把电线管和地线管和它们各自的最高处的连接头松开，把支持缆从密封垫上的垂直移动装置上拆开。铰车开始把组合件拖上来。在拖上来的过程中，电线管、地线管、支持缆可以绕在贮放盘上。当把泵/马达组合件放回套中去时，基本上按照上述相反的程序(只是不需要清洗用的气体这一步)。
上述的泵系已经在全世界许多场所被安装和成功地使用。然而，这种型式的系统还存在着某些缺点。例如，在操作时，通过套向上的液流会使得各分开的管和缆波动，互相接触，这就可能磨擦电线管，从而造成短路的危险。在特殊情况下，各种导管和缆会纠缠在一起，使得组合件很难取出。同时，当拆卸时，这些分开的导管和缆很难处置，在拆下泵时也很难贮放在水箱的顶部。
另外的一些泵系，因为种种原因也无法克服上述的各种缺点，它们是美国专利第3876126号;第4080106号;和第4435132号。
本发明的目的是提供一种改进的装置以对付电线管，地线管，支持缆和提升缆，使它们消除或实际上减少上述的缺点。
根据本发明的主要特点，电线管、地线管和支持缆的主要长度部分是包在一个公共的软性防磨鞘内，从而提供了一个整体的多股缆。鞘最好有透气孔以便凝结液可以蒸发透出。然而，鞘也能是不透水的，它的两端都封密以防止在其内部发生凝结现象。支持缆、电线管和地线管的下端出于鞘的下端以便连接到马达/泵组合件上。同样地，支持缆、电线管、地线管的上端都伸出于鞘的上端。支持缆被连接到密垫的移动提升装置上，电线管被连接到它们的连接点，地线管被连接接到接地端。多股缆和提升缆之间接触在很大程度上被多个可拆卸的支架来防止了，这些支架使两者在水平方向保持一定的间隔。当在这种接触发生的场合，防磨鞘就防止电线管的破坏。
电线管和地线管和支持缆都被紧紧地包在鞘里，因此防止了三者之间因相对运动而可能产生的磨损。如前所述，鞘的透气性允许任何在包紧的导管和缆上凝结的液体，当把这多股缆从套中拿出来后，可以蒸发到空气中去，支持缆表面有一层电气绝缘材料制成的鞘以防止组合件发生接地短路。
保护鞘最好由金属网组成，例如不锈钢。可拆的支架松松地围绕着多股缆，紧固在提升缆上。在多股缆上靠近每个支架的地方都用圆环紧固着。当提升缆被向上拉以拉起马达/泵组合件时，连续着的各支架就接触着各圆环，把多股缆拉起。提升缆可以卷在传统提升的转筒上，当这些连接支架到达套的上端时，它们就和多股缆脱开，同时可以提升缆上滑动。此时多股缆可被传统地卷在贮放盘上，或整齐地盘放在水箱顶上。
图1是按照本发明的装有水泵的水箱的垂直剖面图，其马达/泵组合件位于下面的工作位置;
图2是几个相邻部分的透视图，表示了多股缆和提升缆被一个隔离支架分开着;
图3是沿图2中3-3线作的隔离支架的剖面图;
图4、5和6是相似于图1的示意图，表示在拆去马达/泵组合件时的各个阶段。
首先参考图1，水箱10的内腔尺可贮放任何液体，特别是液化煤气或低温液体如天然气，沼气，丁烷，丙烷，氨，乙烯等等。液面L在水箱的顶12的下面，其间的空间充满着从液体沸腾出来的气体，因此以常温下该液体的气压来压着水箱。也可以在这个空间充填着其他的惰性气体。
一个圆柱形的套14穿过顶12垂直向下到达水箱的下部，套的上端由一块可拆卸的顶板16封密。在套的上部有一个排出口18以通出水箱外面。一个清洗用的气体进口20连接在套上，套的下端有一个底阀22。底阀有一个锥阀芯24被弹簧26压着保持在常闭位置(见图4和5)和环形阀底座28密合，把套14的内部和水箱的内部尺隔开。一个整体组合件30由泵32和驱动电机34组成，它们被做成合适的外形和尺寸以便从套的上端放入，沿着套向下到达套下端的工作位置，或从工作位置被向上拉起，此工作位置即是放在此处被画成锥形的座36上。当进入了工作位置后，见图1所示，泵接触到底阀的锥阀芯，见38处。组合件30的重量，如果需要可以用导入套内的清洗用气体产生的力来增强，超过了弹簧26的压紧作用，多余出来的压力作用在锥阀芯上，结果是把阀芯推向下，提供了一个位于阀芯24和阀座28之间的进口40。-当阀芯被打开后，它就不受水箱和套之间压力差的影响，随后组合件的重量就足够支持阀芯开着不需要附属装置(如套中清洗用的气体产生的力)继续帮助。在操作时，泵从水箱内腔R抽取液体，通过开口40，经由泵的排出口42泵出，从此开始，液体就被强迫通过套14，由排出口18出去。
底阀22和马达/泵组合件30的结构和操作已在上述的美国专利第RE31445号中详细介绍过，其说明在此可供参考。
顶板16包括一个有垂直移动装置46的密封垫44，垂直移动装置46的上端有一个吊环48，而其下端有一个连接环50，环50用U形钩和插销组件52可拆卸地连接着一个支持环54，支持环54连接着柔性支持缆56的上端。支持缆的下端连接在一个接头上例如马达/泵组合件30顶部的环58。
如在图2中能见到的那样，支持缆56包括多股缆60的一部分，后者也包括柔性电线管62和至少一根柔性地线管64，这些导管的主要长度上用软性填充物66包围着和密封着，一起装在一个柔性的最好是透气的保护鞘68内。电线管62和地线管64的上端和下端各自伸出鞘的上端和下端。电线管的上端和下端都各自连接在位于顶板16下面的接头70和位于马达34上的接线盒72。地线管64的上端和下端都被各自地连接在顶板16下表面上的接地架74和接线盒72。
提升缆76被连接在组合件方便的地方例如马达/泵组合件30上的环58，然后向上伸通过套14，通常和多股缆60保持平行，提升缆的上端当不用时绕在位于顶板16下表面上的贮放支架78上。
多股缆60和提升缆76被多个支架80在水平方向隔开。在图2和图3中可以清楚看出，每个支架80由两个半块80a，80b用连接螺栓81或类似手段连接在一起，可以松开以让两个半块在水平方向分开，这两个半块80a，80b紧夹住中间的提升缆76，因此就使每个支架80定位。然而，这两个半块80a，80b形成一个扩大的孔82，用来松松地容纳多股缆60。这些支架80都可以沿着缆60自由滑动。多个圆环84紧固在多股缆60上靠近每个支架80，这些圆环84有足够大的尺寸，不能通过各支架上的孔82。
这些圆环84各有对中心支架86可拆卸地连接着。这些支架86上都有导轮88，用来沿套的内壁接触滚动。在安装过程中，支持缆56被维持于拉紧状态，因而减少多股缆60和提升缆76(它支架80连接在多股缆上)在套中的波动。
图1示出在各自工作位置上的泵系的全部另件，马达/泵组合件30把底阀锥阀芯维持在开启位置，因而允许泵从水箱内腔R吸收液体并把液体向上泵，通过套14，直至排出口18。当液体向上流经套时会有一种趋向使多股缆60和提升缆76产生波动。这些支架80将保持缆60和76分开，因而减少任何使两者互相接触的趋向。然而，如果这种接触发生时，电线管62和地线管64将由透气的保护鞘来防止它们发生磨损。由于电线管和地线管62，64在鞘内被填充物紧紧包围着，这些管和缆之间的相对运动也被基本上阻止了，因而进一步减少任何磨损的可能。这样，由于各管磨损而产生的电气短路的危险基本上被排除了。
参照图4，为了进行正常的维修或更换磨损另件而需要把马达/泵组合件30拿出来时，一部铰车或类似的提升装置(未示出)被连接到提升环48，垂直移动装置46被通过密封垫44向上拉。装置46通过支持缆56被连接在马达/泵组合件30上，因而当组合件被拉上时，底阀锥芯24就被弹簧26压向阀座28进入密合，因此有效地把套的内部和水箱内腔R隔开。然后，清洗用的气体通过进口20被引入。清洗用的气体把在套14内的任何液体压经马达/泵组合件30，通过现在作为单向阀的底阀22而压出去。
如图5所示，当套被清洗以后，顶板16被从套上拆开并被适当地举高以便让一根支杆90插入，穿过支持环54。然后把顶板稍为放低直至支杆90搁在套的上缘上面。这样，马达/泵组合件30的全部重量就通过支持缆56落在支杆上了。然后，把电线管62从连接点70上脱开来，把地线管64从接地支架74上脱开来，把U形钩和插鞘组件52从支持环54上脱开来，然后取下顶板把它放到套的旁边。
当以上各步都做好后，如图6那样，把提升缆76接到一个提升装置上，例如铰车92上，开动它就可以把马达/泵组合件连续上升，拉出套外。各支架80顶着各圆环84以使多股缆60被随同提升缆一起向上拉。当每个圆环84到达套的上端时，同它装在一起的对中心支架可被拆下丢在一边。这样就可使多股缆60和它的各圆环84被方便地贮放在卷筒94上或者被盘放在水箱的顶上。当每个支架80到达套的上端时，把它从多股缆60上拆下来，但仍让它松松地连在提升缆76上。这样，当提升缆被卷上铰车92时，各支架80能沿着提升缆滑动。
这样，维修人员只要处理两根缆。任何凝结在电线管和地线管上的潮气能够通过多股缆的透气鞘68而蒸发掉，而当维修人员摆弄多股缆时，鞘继续起着保护着各导线管，防止损坏。
原来的或换上新的马达/泵组合件能被重新装进套中并放低到它的工作位置，这只要原则上按上述操作过程反过来做，除了不需要在安装过程中向套中引入清洗用的气体。
通过上述的一切，内行熟手会明白本发明可被应用于各种水下泵系，包括如该些美国专利第4435132号和4080106号中的型式，后者具有刚性分段的提升装置以代替传统的柔性提升缆。
勘误表 CPME854428
权利要求
1.在一种泵系中，有一个液体输送套(14)，它的上端用一块可拆卸的顶板(16)密封，另一端向下伸进水箱(12)，伸入箱内受压的贮液的液面(L)以下，套(14)的上部有一个排出口(18)通向水箱的外部；一个整体组合件(30)由一个泵(32)和驱动电机(34)组成，该组合件(30)具有合适的尺寸和形状以便通过套(14)的上端放入套(14)内，沿着套(14)向下到达套(14)下端的工作位置，或从工作位置被向上拉起，在此工作位置上，泵(32)从水箱内腔(R)抽吸液体并把该液体压经套(14)，通过排出口(18)排出，其特征为柔性的电线和地线管(62，64)从电机(34)通向套(14)上端的接头(70，74)；一根提升缆(76)和一根柔性的支持缆(56)，该两根缆(76，56)都从组合件(30)通向套(14)的上端可拆卸地连接着提升装置；一个柔性鞘(68)包在该支持缆(56)和该电线缆(62)和该地线管(64)的主要长度上，形成一根整体的柔性的多股缆(60)该支持缆(56)和该电线、地线管(62，64)的下端伸出该鞘(68)的下端以便连接该组合件(30)，该支持缆(56)和该电线、地线管(62，64)的上端伸出该鞘(68)的上端以便分别地连接到该提升装置和该些接头(70，74)；多个支架装置(80)用来水平地隔开并可拆地连接在该多股缆(60)和该提升缆(76)上，该多个支架装置(80)被逐个隔开地布置在该多股缆(60)和该提升缆(76)各自相应的长度上。
2.如权利要求
1中的泵系，其特征为，该鞘(68)是透气性的。
3.如权利要求
2中的泵系，其特征为，该鞘(68)包括金属的网。
4.如权利要求
1中的泵系，其特征为，该多个支架装置(80)松松地围绕着该多股缆(60)并紧固在该提升缆(76)上。
5.如权利要求
4中的泵系，其特征为它更包括紧固在该多股缆(60)上的多个圆环(84)，其位置紧靠着该多个支架装置(80)，该多股缆(60)的位于每两个该圆环(84)之间的部分，可纵向活动通过该多个支架装置(80)，该多个圆环(84)被做成可与该多个支架装置(80)相配接的尺寸。
6.在一个从水箱(12)内把低温液体泵出来的水下泵系中，一个电机/泵组合件(30)被布置在液面下向下伸入水箱(12)的液体输送套(14)底部的工作位置上，从处于该工作位置的泵/马达组合件(30)上引出柔性的电线和地线管(62，64)通向套(14)的上端以连接电源和接地，一个长的柔性的支持元件(56)和一个长的提升元件(76)也从处于该工作位置的泵/马达组合件(30)上引出，通向套(14)的上端可拆卸地连接到提升装置上，其特征为该各柔性导管(62，64)和该支持元件(56)被安放在一个柔性的鞘(68)内以形成一根多股缆(60);多个支架装置(80)可拆卸地连接到该多股缆(60)上以便水平地把多股缆(60)和该提升元件(76)隔开。
7.在一种泵系中有一个液体输送套(14)，它的上端被一块可拆卸的顶板(16)密封，另一端向下伸进一个贮存压力液体的水箱(12)，套(14)的上部有一个排出口(18)通向水箱的外部，套(14)的下端有一个底阀(22)，被加压处于常闭的位置把套(14)和水箱内腔(R)隔开，有一个由泵(32)和驱动电机(34)组成的整体组合件(30)，该组合件(30)被做成合适的尺寸和形状以便被通过套(14)的上端放入套(14)内，沿着套(14)向下到达套(14)下端的工作位置，在此位置上组合件(30)施加一个力在底阀(22)上使它开启，因此让液体能从水箱内腔(R)被泵(32)泵经套(14)通过排出口(18)排出，其特征为从电机(34)引出的柔性电线管和地线管(62，64)通向套(14)上端的接头(70，74);从组合件(30)引出的一根柔性支持缆(56)通向穿过顶板(16)的密封垫(44)上的垂直移动装置(46);从组合件(30)引出的一根柔性提升缆(76)通向套(14)的上端，连接到一个提升机构，当用垂直移动装置(46)和支持缆(56)把组合件(30)举起，使底阀(22)关闭，接着把套(14)中的液体清除干净，再把顶板(16)移开，这时提升机构可以把组合件(30)拉上和放下;一个柔性透气的鞘(68)包在该支持缆(56)和该电线管(62)和该地线管(64)的主要长度上，形成一根整体的多股缆(60)，该支持缆(56)和该电线管、地线管(62，64)的下端伸出该鞘(68)的下端以便连接该组合件(30)，该支持缆(56)和该电线管、地线管(62，64)的上端伸出该鞘(68)的上端以便分别地连接到该移动密封装置(46，44)和该些接头(70，74);多个支架装置(80)用来水平地隔开并可拆地连接该多股缆(60)和该提升缆(76)，该多个支架装置(80)被逐个隔开地布置在该多股缆(60)和该提升缆(76)各自相应的长度上。
专利摘要
涉及一种水下泵系用来从水箱中把低温液体泵出，一个电机/泵组合件被装在水箱内液体输送套底部的工作位置上。电机/泵组合件用柔性的电线管和地线管连接电源和接地，并用支持和提升缆在套中拉上放下。柔性的各导管和支持缆被放在一个柔性的鞘内，形成一根多股缆，多股缆用多个可拆卸的支架和提升缆隔开。
文档编号F04B47/06GK85106951SQ85106951
公开日1986年12月3日 申请日期1985年9月18日
发明者威廉·G·黑斯卢普, 詹姆斯·W·琼斯 申请人:J·G·卡特公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan