專利名稱：混輸泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于活塞式容積泵與軸流泵技術領域，是一種既可輸送液體也可輸送氣體的設備。在本實用新型作出之前，活塞式容積泵用于液體介質時，轉速是受到很大限制的，一般控制在每分鐘60-80轉。其原因主要是單向閥的開、關與活塞不同步；液體通過閥門時損失太大。因為二個單向閥都設置在活塞頂部，單向閥孔面積小，能量局部損失大。活塞泵用于液體介質，都要配備一個龐大的減速機構，造價很高。液體介質的輸送一般都用離心泵，活塞泵主要用來需要建立壓力的場合。
離心泵對于氣體介質的輸送是困難的。一般轉速下，不可能對氣體產生較大離心力，建立較大氣壓。當需要對含有液體和氣體的混合介質輸送時，目前，國內、國外沒有好辦法。如螺桿泵、螺旋式葉片泵-----都不能很好地解決液氣混輸問題。
目前，我國石化行業，對油氣混合介質輸送辦法是先用分離設備把油、氣分離，然后分別用氣泵和離心油泵，用二條管線(氣管線、油管線)進行輸送。這樣，設備投資大、效率低。國外，曾經有資料介紹，用類似誘導輪原理，設計螺旋葉片軸向壓送。由于氣體可壓縮性和流動性都很大，這種泵對輸送油、氣混合介質也不理想。因為靠旋轉葉片的螺旋升力很有限，反過來說，只要進出流道是溝通的，沒有封閉的壓縮空腔，對氣體要建立較大壓力是困難的。為什么氣泵都采用活塞式泵呢？也就是這個道理。
我國石油天燃氣總公司已把油氣混輸問題作為重要課題研究，到目前為止，據說樣機試驗效果不理想。據說該樣機采用的是螺旋葉片工作原理。由此說明，上述分析是成立的。
如何對液氣混合介質或一時是氣體，一時是液體這種不規律變化的介質進行輸送？同時要使所構思的產品制造成本低，實用性好，這是創造發明本實用新型的目的。
本實用新型主要由齒輪傳動部分、離心活塞內凸輪機構、帶誘導輪的轉輪、流道式機械密封、進出水隔套、安全換氣機構等六部分組成。
本實用新型的目的用以下方式實現，混輸泵包括出水端蓋、吸水端蓋，這二個端蓋內都裝有機械密封靜環和彈簧；內凸輪、滾動體、轉輪、活塞，活塞有四個，都裝在轉輪內，活塞頂部都裝有滾動體，內凸輪裝在泵殼體內，轉輪上裝有大齒輪、轉輪二端裝有機械密封動環，兩端還裝有軸承，軸承裝在泵殼體內；誘導輪、軸承、進出水隔套及其支承軸，誘導輪裝在轉輪內，誘導輪內裝有軸承支承進出水隔套支承軸，支承軸另一端有鍵、螺母與出水端蓋固定，支承軸上裝有進出水隔套；換氣管、換氣缸、浮動閥及安全閥門及彈簧組成安全換氣機構，彈簧、安全閥門、安全閥桿、支架組成浮動閥，一起在換氣缸內，換氣缸和吸入口的三通接頭相連，三通接頭與吸水端蓋相連，換氣管與換氣缸和泵殼體內腔相連；泵吐出口有帶限壓安全閥的管道與泵進口相連。
以下結合附圖，對本實用新型作進一步的描述。
圖1為本實用新型的主視圖圖2為
圖1的A-A剖視圖圖中1、出水端蓋 12、吸水端蓋 23、小齒輪軸2、流道式機械密封 13、換氣管 24、小齒輪3、軸承 14、換氣缸 25、進出水隔套支承軸4、大齒輪 15、浮動閥 26、固定螺母5、轉輪 16、三通接頭 27、小軸座6、泵殼體 17、安全閥門 28、導流頭7、小軸 18、機械密封壓蓋 29、誘導輪8、內凸輪 19、機械密封 30、軸承9、滾動體(軸承) 20、軸承 31、軸承密封10、活塞 21、軸承壓蓋 32、進出水隔套11、固定銷22、軸承 33、進出水隔套固定鍵容積泵的小齒輪軸[23]由原動機帶動旋轉，通過大小齒輪[4]和[24]傳動，使轉輪[5]旋轉。參看圖2，轉輪[5]內裝有四個相同的相互垂直的活塞[10]。在離心力作用下，活塞分別向外運動，中間通過滾動體[9]與內凸輪輪廓接觸。內凸輪[8]控制活塞的行程。活塞、滾動體、內凸輪組成離心活塞內凸輪機構，主要由這部分產生能量轉換。
活塞[10]一方面隨轉輪[5]轉動，另一方面受內凸輪[8]控制作相對于轉輪移動。四個活塞[10]在離心力的作用下，始終是通過滾動體[9]與內凸輪[8]輪廓接觸，活塞無沖擊，運行平穩。如圖2所示，水平位置相對的二個活塞隨轉輪轉動，活塞室內容積由于離心力作用，活塞向外移而增大；同時，垂直位置相對的二個活塞隨轉輪轉動，活塞室內容積由于內凸輪輪廓限制，活塞向中心移動而減小。轉輪不斷轉動，活塞室容積不斷發生大小變化。
如圖2所示，活塞有4個，對應每個活塞底部的轉輪上，有二個軸向排列的孔，結合看
圖1，右邊為吸入孔，左邊為壓出孔。
轉輪[5]內裝有誘導輪[29]，并用銷子[11]固定，使誘導輪隨轉輪一起轉動，誘導輪相當一個軸流泵葉輪。
誘導輪[29]內裝有導流頭[28]、軸承[30]、軸承密封[31]、進出水隔套支承軸[25]。
進出水隔套支承軸[25]左端裝在出水端蓋[1]內，并用鍵[33]、螺母[26]固定，使該軸靜止不轉動。該支承軸安裝進出水隔套[32]，并用鍵[33]固定，使進出水隔套靜止不轉動。
進出水隔套左右二邊各有二個相對的孔，左邊相對的二孔的中心線與右邊相對二孔的中心線錯開90度。
圖1所示，隔水套上左邊相對的二孔處在水平位置，被軸[25]遮住看不見。隔套右邊相對二孔為吸入孔，左邊相對二孔為壓出孔。
當轉輪[5]轉動時，誘導輪[29]也一起轉動，介質被誘導輪增壓并輸送到
圖1所示位置的進出水隔套右邊吸入孔處；轉輪旋轉，轉輪上吸入孔與進出水隔套上吸入孔相通，正好是活塞在離心力作用下向外移動，活塞室容積增大的時候，介質就順勢通過吸入孔進入活塞容積室。同時，如圖2所示，水平位置的二個活塞吸入介質，則垂直位置的二個活塞壓出介質。轉輪旋轉，轉輪上壓出孔與進出水隔套上壓出孔相通，正好是垂直位置的二個活塞在內凸輪輪廓作用下，向中心移動，對活塞室內介質進行壓送，介質就被壓送出壓出孔。轉輪不斷旋轉，二對活塞交替吸入、壓出，從而達到對介質的輸送目的。
另外三個部分，附帶說明如下一、滾動體滾動體采用軸承代替，軸承裝在小軸[7]上，小軸固定在小軸座[27]上，小軸座[27]安裝在活塞頂部，這樣，轉輪旋轉，軸承外圈就沿內凸輪輪廓滾動，通過小軸，小軸座給活塞傳力。殼體[6]內盛有適當機油，使軸承滾動體得到潤滑。由軸承性能可知，這樣的滾動體是能夠適應的。
二、流道式機械密封如
圖1流道式機械密封[2]有二處，機械密封動環裝在轉輪二端，靜環、彈簧裝在出水端蓋[1]、吸水端蓋[12]內。有了這個獨特的設計，機械密封內徑成為過流管道，密封端面連接了旋轉的轉輪和靜止的管道。
三、安全換氣機構如
圖1示，換氣管[13]連接泵殼體[6]的內腔和換氣缸[14]，換氣缸內裝有浮動閥[15]，浮動閥[15]由彈簧、安全閥門[17]、安全閥桿、支架一起組成。正常情況下，彈簧壓緊安全閥門[17]，使之處在關閉狀態。泵殼體內氣壓增高，使浮動閥[15]下移，增加吸入口介質壓力，有利于介質吸入；泵殼體內氣壓減小，浮動閥[15]上移，使殼體內氣壓保持穩定。當因故障，泵殼體內壓力超高，浮動閥[15]內的安全閥門克服彈簧壓力打開，溝通泵殼體內腔與吸入口進行卸壓，保障安全，避免事故。
另外，按容積泵設計慣例，在吐出口與吸入口之間設置帶有限壓安全閥的管道連接，保障泵在非正常情況下吐出口的超高壓馬上向吸入口卸壓，達到安全運行。
由上述說明可知，本實用新型混輸泵與現有的活塞泵、柱塞泵、軸流泵等相比有許多新穎獨到之處。這種泵具有導流頭、誘導輪，使得吸入阻力小，吸入介質充分，容積效率高；這種泵具有進出水隔套，二對活塞交替吸入和壓出，使管道內吸入、壓出連續，介質壓力脈沖小，有利于管道、閘閥、儀表的安全運行；這種泵具有離心活塞內凸輪機構，無閥門，且活塞與內凸輪之間的接觸用軸承代替，因而活塞運行平穩、轉速高，下需配減速箱，解決了長期以來人們認為活塞泵只能在低速狀態下運行的問題；密封性能好，有三處密封能可靠地保證介質不外泄漏；活塞室幾乎沒有無效空間，壓縮比大，既可輸送液體，也可輸送氣體；這種泵體積小，重量輕，便于使用維修。我國石化行業中，油氣混輸是長期以來人們沒有解決而又急需解決的問題，這種泵作為油氣混輸泵是很合適的。
權利要求1.一種混輸泵包括出水端蓋[1]、吸水端蓋[12]、轉輪[5]、活塞[10]、滾動體[9]、內凸輪[8]、固定銷[11]、誘導輪[29]、導流頭[28]、進出水隔套[32]、進出水隔套支承軸[25]、固定螺母[26]、軸承[30]、泵殼體[6]、機械密封[19]、機械密封壓蓋[18]、軸承[80]、大齒輪[4]、小齒輪[24]、小齒輪軸[23]、軸承壓蓋[21]、軸承[20]，其特征在于混輸泵的出水端蓋[1]與吸水端蓋[12]內都裝有機械密封靜環和彈簧，這二個端蓋都固定在泵殼體[6]上，相同活塞[10]有四個，活塞頂部有小軸座[27]，穿過小軸座的小軸[7]上裝有滾動體[9]，四個活塞都裝在轉輪[5]內，轉輪上裝有大齒輪[4]一個或二個，轉輪左右二端內都裝有機械密封動環，二端外裝有軸承[3]，軸承[3]裝在泵殼體[6]內或吸水端蓋、出水端蓋內，轉輪內裝有誘導輪[29]，誘導輪一端有導流頭[28]，誘導輪內裝有軸承[30]及軸承密封[31]，軸承[30]內裝有進出水隔套支承軸[25]，進出水隔套支承軸[25]上裝有進出水隔套[32]，進出水隔套支承軸[25]另一端用鍵[33]固定在出水端蓋[1]內，內凸輪[8]固定在泵殼體[6]內。
2.一種按照權利要求1所述的混輸泵，其特征在于轉輪內裝有誘導輪[29]，誘導輪由固定銷[11]傳動，隨轉輪轉動。
3.一種按照權利要求2所述的混輸泵，其特征在于轉輪內有四個相互垂直的活塞孔，且活塞孔底部有軸向排列的二個孔。
4.一種按照權利要求3所述的混輸泵，其特征在于出水端蓋[1]與誘導輪[29]之間裝有進出水隔套支承軸[25]，支承軸[25]由鍵[33]固定在出水端蓋孔內，支承軸[25]靜止不轉動。
5.一種按照權利要求4所述的混輸泵，其特征在于進出水隔套支承軸[25]上裝有進出水隔套[32]，進出水隔套的左右二邊分別有壓出孔和吸入孔。
專利摘要本實用新型是一種混輸泵,屬于活塞式容積泵與軸流泵技術領域。它主要由齒輪傳動部分、離心活塞內凸輪機構、帶誘導輪的轉輪、進出水隔套、流道式機械密封、安全換氣機構等組成。這種混輸泵運行平穩,轉速高,機組效率高,體積小,重量輕,便于使用維修,密封性能好,容積壓縮比大,既可輸送液體,也可輸送氣體,很適合作油氣混輸泵。
文檔編號F04C2/332GK2334917SQ9723922
公開日1999年8月25日 申請日期1997年11月24日 優先權日1997年11月24日
發明者張弄璋 申請人:張弄璋