軸對稱曲面旋轉變容泵的制作方法
【專利摘要】軸對稱曲面旋轉變容泵，涉及變容泵制作領域，包括泵體，泵體內的主軸、主軸中間的分隔盤、設置于分隔盤兩端的旋片、設置于泵體兩側的泵出液口、泵吸入口，泵出液口連接一段豎直向上的輸送管道，可以防止旋片和分隔盤相向的表面受高壓流體的沖刷、磨損，旋片使用壽命長，泵效率高，能適應氣、水、油三相混輸。
【專利說明】軸對稱曲面旋轉變容泵
【技術領域】
[0001]本實用新型是對軸對稱曲面旋轉變容泵的改進，尤其涉及一種可以防止旋片和分隔盤相向的表面受高壓流體的沖刷、磨損，旋片使用壽命長，泵效率高，能氣、水、油三相混輸的軸對稱曲面旋轉變容泵。
【背景技術】
[0002]軸對稱曲面旋轉變容泵是一種新類型旋轉容積泵，其工作效率很高，泵送效率高達70?80%，要比普通離心泵效率高出30?40%左右，尤其在小流量、高壓力工況使用，效率會比離心泵高出40%左右。例如流量20?30m3 / h，揚程0.8MPa的離心泵，一般效率只有35?40%，而輸送同樣流量及揚程的軸對稱曲面旋轉變容泵，其效率高達75%左右。此外，此泵還因是容積漸變壓縮實現泵送，泵內液體線速度較低，對泵沖刷性磨損較小，因而在輸送高粘度液體、含固相物料漿體具有獨到優勢。例如使用在我國面廣量大的石油原油輸送，較現有原油輸送多級離心泵功率可以節省35%以上，是一種較理想的原油輸送泵。并且此泵可正/反向旋轉工作。
[0003]中國專利200620116360.9公開了一種曲面旋轉變容泵，基本結構如圖1，包括內腔呈圓筒形的泵殼3及兩端支承轉軸的裝配式泵蓋2，泵腔軸向中部的固定分隔盤5將泵分隔為左右二腔，與泵腔軸線重合穿過分隔盤的轉軸1，泵殼分隔盤位置對置的進液口 3.1和出液口 3.2，分隔盤兩側與泵腔周面轉動配合、曲面相對并相錯180度、固定在轉軸上的軸對稱曲面轉盤4，分隔盤中間有軸向滑槽，內插可軸向往復滑動的擋板組件6。工作原理:分隔盤兩側曲面相向、曲面錯位180度的軸對稱曲面轉盤同步旋轉，在滑動擋板兩側分別產生容積減少(排出)和容積增加(吸入)，左右共有2個排出工作腔，2個吸入工作腔，通過分隔盤上導液凹槽對外排出和吸入流體，從而實現泵的排、吸連續輸送。滑動擋板在分隔盤軸向滑槽中往復運動，由同步旋轉對置相錯180度的曲面轉盤曲面推動。然而此結構只是提出了一種軸對稱曲面旋轉變容泵的設想，由于缺少工程運行考慮，使得按此設計制作的變容泵，在工程中缺乏實際應用價值，特別是使用壽命短，通常有效工作不超過20天，因而導致該變容泵實際實用新型多年，只是停留在理論階段，至今未有達到滿足實際工程運行需要的泵投入市場，所以市場沒有該泵實際存在，泵工程手冊上也未有報導，全國原油輸送泵至今仍采用效率較低的多級離心泵。
[0004]雖然通過本實用新型人多次持續的改進，也公開了進一步改良的技術方案(專利號:201220650411.1,201220650394.1,201220650414.5,201220650412.6)，但尚存在著不足。例如:泵在較長時間輸送空氣時，出液口的高壓力空氣會通過旋片凸部與分隔盤之間的間隙高速返流至泵的吸入口，導致泵的效力降低。同一原因的氣流返流，還會造成氣蝕，對旋片的工作凸部產生氣蝕性磨損，使旋片的工作面產生毛糙，進而對滑動擋板端的滾柱產生磨損，縮短滾柱的使用壽命，滾柱的壽命只能達到使用40(Γ500小時。以上技術的不足，還需改良。
[0005]另外泵的軸密封始終在高壓流體的環境中工作，例如泵出液壓力在IMPa時，軸密封部位泵腔內的壓力就處于0.SMPa的狀態下，這種壓力，對軸密封的使用壽命，有極大的影響。從實踐上說:軸密封部位的流體壓力越接近于“O”，密封的壽命就越長。因此為了提高軸密封的長期使用壽命，曲面軸對稱變容泵尚有改良的地方。
【發明內容】
[0006]本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種能長期輸送空氣，旋片不會磨損，軸密封性能可靠，整機使用壽命長的曲面軸對稱旋轉變容泵。
[0007]為解決本實用新型的技術目的，提供了以下技術方案:軸對稱曲面旋轉變容泵，包括泵體，泵體內的主軸、主軸中間的分隔盤、設置于分隔盤兩端的旋片、設置于泵體兩側的泵出液口、泵吸入口，其特征在于泵出液口連接一段豎直向上的輸送管道。
[0008]作為本實用新型進一步改進，所述輸送管道上設置有一回流管道連通泵吸入口，所述連通輸送管道的回流管道一端高于泵出液口。通過設置回流管道，使部分循環液，返流至泵吸入口腔體內，與所輸送的空氣混合成氣液混合的介質，再進入輸送腔。從實際使用效果看，這種設置一方面能提升空氣的輸送效率，另一方面能潤滑和冷卻泵腔內部組件，提升泵的使用壽命。
[0009]作為優選，所述輸送管道上設置有存液容器，存液容器位于泵出液口上方。泵在工作時，氣體與工作液混合，通過泵的工作室，送入存液容器。氣體在存液容器中，通過重力的作用，上浮分離進入輸送管道被輸送，而容腔內的工作液卻由于重力的作用不能進入輸送管道上端被返流到泵的吸入腔，與吸入腔的氣體混合，再被送入出液口存液容器，周而復始，循環利用。泵出口的高壓氣體不能向下返流至泵的吸入口，由于沒有空氣的返流只有液體的返流，旋片的凸部就不會產生氣蝕損壞，滑動擋板上的滾柱也不會產生磨損損壞，泵的使用壽命就大幅提尚。
[0010]作為本實用新型進一步改進，所述泵體與旋片間設置有密封套，所述密封套正對旋片的端面設置有一圈凸環，所述旋片正對密封套的端面設置有與凸環配接的凹環，兩者互補耦合連接。通過此種設置形成迷宮，起到阻流作用。
[0011]作為優選，所述旋片正對密封套的端面設置有輻射狀的幅條。在泵機運行時，幅條產生的離心力，也產生了反向流體，起到減壓作用，延長泵機密封的使用壽命。
[0012]作為優選，密封套材質為超高分子量聚乙烯或改性聚四氟乙烯。
[0013]本實用新型的有益效果:使該泵在輸送含油、含水、含氣的介質時控制了泵出口高壓氣體的返流，提高了泵的容積效率，使泵的效率由75%提高至85%左右；控制了泵出口氣體向泵吸入中返流，進而也控制了返流氣體對變容泵旋片凸部的氣蝕性磨損，使旋片的使用壽命增加，從而也增加了整機泵的使用壽命；擴大了曲面軸對稱變容泵的使用范圍，使該泵能輸送各類氣體，例如可輸送可燃性的，有害性的各種氣體，為國內外氣體輸送機械創出一條新路；通過在泵筒體和旋片之間設置的密封套，又明顯降低軸密封部位流體的壓力，從而有效提升了泵的軸密封可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術的泵結構示意圖。
[0015]圖2為本實用新型結構示意圖。
[0016]圖3為圖2中設置存液容器的結構示意圖。
[0017]圖4為本實用新型設置密封套和旋片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:軸對稱曲面旋轉變容泵，包括泵體3，泵體3內的主軸1、主軸I中間的分隔盤5、設置于分隔盤5兩端的旋片4、設置于泵體3兩側的泵出液口 3.2、泵吸入口 3.1，泵出液口 3.2連接一段豎直向上的輸送管道8。
[0019]實施例2:參照實施例1，所述輸送管道8上設置有一回流管道9連通泵吸入口
3.1，所述連通輸送管道8的回流管道9 一端高于泵出液口 3.2。
[0020]實施例3:參照實施例1或2，所述輸送管道上設置有存液容器7，存液容器7位于泵出液口 3.2上方。
[0021]實施例4:參照實施例1或2或3，所述泵體3與旋片4間設置有密封套10，所述密封套10正對旋片4的端面設置有一圈凸環10.1，所述旋片4正對密封套10的端面設置有與凸環10.1配接的凹環4.1，兩者互補耦合連接。
[0022]實施例5:參照實施例4，所述旋片4正對密封套10的端面設置有輻射狀的幅條
4.2。
[0023]實施例6:參照實施例5，密封套10材質為超高分子量聚乙烯或改性聚四氟乙烯。
[0024]所述存液容器7的大小、高低僅存水量多少，是根據泵的規格型號大小，輸送氣體的溫度的高低而定，在這里不作限定。
[0025]通過將輸送管道8加粗、加高和豎直安裝等措施，來達到氣液分離，工業液回流的目的；采取以上措施的裝置改進，也在本專利保護范圍之例。
【權利要求】
1.軸對稱曲面旋轉變容泵，包括泵體，泵體內的主軸、主軸中間的分隔盤、設置于分隔盤兩端的旋片、設置于泵體兩側的泵出液口、泵吸入口，其特征在于泵出液口連接一段豎直向上的輸送管道。
2.根據權利要求1所述的軸對稱曲面旋轉變容泵，其特征在于所述輸送管道上設置有一回流管道連通泵吸入口，所述連通輸送管道的回流管道一端高于泵出液口。
3.根據權利要求1或2所述的軸對稱曲面旋轉變容泵，其特征在于所述輸送管道上設置有存液容器，存液容器位于泵出液口上方。
4.根據權利要求1所述的軸對稱曲面旋轉變容泵，其特征在于所述泵體與旋片間設置有密封套，所述密封套正對旋片的端面設置有一圈凸環，所述旋片正對密封套的端面設置有與凸環配接的凹環，兩者互補耦合連接。
5.根據權利要求1所述的軸對稱曲面旋轉變容泵，其特征在于所述旋片正對密封套的端面設置有輻射狀的幅條。
6.根據權利要求4所述的軸對稱曲面旋轉變容泵，其特征在于密封套材質為超高分子量聚乙烯或改性聚四氟乙烯。
【文檔編號】F04C2/356GK204200572SQ201420608422
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】蔣龍福, 王岳平 申請人:宜興市宙斯泵業有限公司