[發(fā)明專利]定子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580080924.X
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN107709778B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·B·羅斯柴爾德;D·P·瓊斯;M·P·諾厄
• 申請（專利權(quán)）人: 賓州聯(lián)合技術(shù)公司
• 主分類號: F04C2/107
• 分類號: F04C2/107;F04C5/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 林振波

提供了一種用于漸進式空腔泵的定子組件。所述定子組件包括多個定子疊片，所述多個定子疊片具有平面主體，所述平面主體限定主要的內(nèi)通道和多個外通道，所述外通道被設(shè)置成有效地鄰近所述內(nèi)通道，由此所述內(nèi)通道至少部分地由環(huán)帶限定，其中所述環(huán)帶是向外柔性的。所述定子疊片以堆疊的方式彼此耦接，其中所述定子疊片主體內(nèi)通道限定了螺旋通道。所述螺旋通道是柔性的螺旋通道。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請是要求于2015年11月4日提交的美國專利申請?zhí)?4/931,885的優(yōu)先權(quán)并且要求于2015年5月4日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/156,512的優(yōu)先權(quán)的PCT國際申請。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開和要求保護的概念涉及用于漸進式空腔泵(progressive cavity pump)的定子組件，并且更具體地涉及其中螺旋通道是柔性螺旋通道的定子組件。

背景技術(shù)

為了表彰漸進式空腔泵的發(fā)明人Rene Moineau(其獲得美國專利號1,892,217)，漸進式空腔泵經(jīng)常稱為“Moineau”泵。在各行業(yè)中使用漸進式空腔泵來泵送材料，諸如但不限于粘性流體、半固體、具有懸浮固體的流體以及固體。由漸進式空腔泵輸送的示例性材料包括但不限于油、污水、壓裂流體等。通常，漸進式空腔泵(也稱為斜齒齒輪泵)包括具有一個或多個外螺紋螺旋葉瓣(lobe)或“花鍵(spline)”的伸長的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在限定螺旋通道的定子組件或定子主體中。在一個實施方案中，螺旋通道包括比螺旋轉(zhuǎn)子多一個的葉瓣。伸長的螺旋通道包括與定子形成多個空腔的多個螺旋凹槽。當轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時，空腔從泵的吸入端前進到排出端。在其它實施方案中，存在相同數(shù)量的轉(zhuǎn)子花鍵和定子葉瓣，但是轉(zhuǎn)子花鍵的大小和形狀被設(shè)計成使得限定定子葉瓣內(nèi)的空腔。在示例性實施方案中，在理論上，轉(zhuǎn)子的每個葉瓣在任何橫截面處總是與定子大體上接觸；這具有在定子與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生多個空的空間的效果。需注意，在其中轉(zhuǎn)子花鍵沒有完全坐落在定子葉瓣中的位置處的間隙或干涉可以是可變的，即，小于實質(zhì)性接合。也就是說，例如，在其中定子通道具有弧形端表面和線性側(cè)表面的實施方案中，期望確保轉(zhuǎn)子抵靠定子的弧形端表面密封；這確保了空腔，并且因此確保了其中的流體向前移動。轉(zhuǎn)子抵靠定子的線性側(cè)表面密封是期望的但是是不太重要的。

當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，空的空間從螺旋通道的吸入端前進到螺旋通道的排出端。此外，通過轉(zhuǎn)子與定子之間的經(jīng)常稱為“密封線”的接觸點來將空的空間彼此隔離。當轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，空的空間沿著螺旋通道的長度以螺旋運動“移動”或前進。在漸進式空腔泵的操作中，空的空間填充有待移動的材料。因此，隨著空的空間前進，當轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)時，材料從定子的一端移動到定子的另一端。由于定子和轉(zhuǎn)子的形狀和幾何結(jié)構(gòu)，當轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子將相對于定子橫向移動或進動。換句話說，除了在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)之外，轉(zhuǎn)子相對于定子偏心地移動。

在圖1所示的示例性實施方案中，漸進式空腔泵1包括伸長的螺旋轉(zhuǎn)子2和限定了伸長的螺旋通道4的定子組件3。在所示的示例性實施方案中，轉(zhuǎn)子具有單個葉瓣，并且因此具有大體上圓形的橫截面形狀。螺旋通道(以橫截面示出)具有長圓形形狀。如本文所用，“長圓形”形狀包括相對的大體弧形表面以及相對的大體平行、大體線性的表面；其可以通俗地識別為“藥丸”形狀。在操作中，轉(zhuǎn)子2在螺旋通道的兩端之間往復運動。

為了確保轉(zhuǎn)子“在任何橫截面處總是與定子實質(zhì)上接觸”，定子螺旋通道通常襯有彈性材料，諸如但不限于彈性體材料。也就是說，在示例性實施方案中，定子組件包括限定螺旋通道的剛性支撐組件，并且內(nèi)襯設(shè)置在其上。在圖1所示的示例性實施方案中，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并且在螺旋通道的兩端之間往復運動時，彈性材料在轉(zhuǎn)子與支撐結(jié)構(gòu)之間被壓縮。此外，如果被移動的材料是具有懸浮固體的流體，那么固體可以在彈性材料與轉(zhuǎn)子之間經(jīng)過。