[發(fā)明專利]一種螺旋軸流式氣液混輸泵

在審

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• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107630838A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張惟斌;袁帥;劉小兵;江啟峰;秦瑩瑩;劉玲玲;鄧萬權(quán);史廣泰
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: F04D31/00
• 分類號: F04D31/00;F04D29/18
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司51120
• 代理人: 張堰黎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于動力輸送泵設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于兩相流體的雙螺旋軸流式氣液混輸泵。

背景技術(shù)

在石油開采和輸送以及其他氣液混合流體的輸送等過程中，需要采用各種泵來增壓輸送氣體和液體組成的兩相流體。目前國內(nèi)常用雙螺桿泵進(jìn)行油氣混輸，但是雙螺桿泵在兩相流動介質(zhì)中含氣體比例較高時無法工作。

目前，國外已經(jīng)廣泛采用螺旋軸流式油氣混輸泵進(jìn)行油氣的混合輸送。與雙螺桿式油氣混輸泵相比，螺旋軸流式油氣混輸泵具有對高含氣量適應(yīng)性好，無需過濾和分離裝置，增壓比較高、體積小、停機(jī)時流道不密閉等優(yōu)點。

然而，螺旋軸流式油氣混輸泵的使用和研究仍處于起步階段，螺旋軸流式油氣混輸泵技術(shù)含量較高，國內(nèi)仍處于技術(shù)攻關(guān)階段。目前已公開的資料中，螺旋軸流式氣液混輸泵一般為單螺旋結(jié)構(gòu)，由多級固定導(dǎo)葉和動葉輪串聯(lián)在同一根軸上組成，由一個固定導(dǎo)葉和一個動葉輪組成的一個基元級，一個螺旋軸流式混輸泵一般由5到10級組成，這樣勢必會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動軸過長，轉(zhuǎn)子振動情況會更復(fù)雜，且不利于機(jī)組使用壽命的延長。

單螺旋軸流式油氣混輸泵的轉(zhuǎn)軸較長，轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時，存在擺振現(xiàn)象，導(dǎo)致軸承使用壽命下降和機(jī)組振動幅度較大、噪音較大等問題，且單螺旋軸流式油氣混輸泵也存在流道較窄，高氣體含量時，存在流道堵塞情況，影響油氣輸送的通過能力。

因此如何提高螺旋軸流式油氣混輸泵高速運(yùn)行時的穩(wěn)定性和提高單位時間內(nèi)通過流體的流量也是目前研究的一個熱點。

發(fā)明內(nèi)容

為了更好地解決螺旋軸流式油氣混輸泵機(jī)組振動噪音，讓高含氣量混合流體能夠平穩(wěn)混合輸送，本發(fā)明提出一種雙螺旋軸流式氣液混輸泵。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

螺旋軸流式氣液混輸泵，包括泵殼和多級螺旋葉輪構(gòu)成的螺旋軸流式輸送泵，其特征在于：所述每級螺旋葉輪包括兩只平行并例設(shè)置并相互嚙合的葉輪。

所述兩只平行并例設(shè)置并相互嚙合的葉輪分別是主動葉輪和從動葉輪，主動葉輪和從動葉輪螺距相同、葉片厚度相同、外徑和內(nèi)徑相同、旋向相反；主動葉輪和從動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片交界面之間、葉片和泵殼之間有1～2毫米的間隙。

所述螺旋軸流式輸送泵具有一級或兩級螺旋葉輪；當(dāng)葉輪為兩級設(shè)置時，兩級螺旋葉輪相對設(shè)置。

所述泵殼上設(shè)置有物料入口和物料出口，物料入口設(shè)置于螺旋葉輪首端泵殼上，物料出口設(shè)置于螺旋葉輪末端泵殼上。

所述主動葉輪與從動葉輪通過齒輪或傳動鏈實現(xiàn)傳動配合。

本發(fā)明雙螺旋軸流式氣液混輸泵包括：泵殼形成的泵腔；主動葉輪，從動葉輪，安裝固定葉輪的主動軸，從動軸；實現(xiàn)傳動的主動齒輪，從動齒輪，或傳動鏈；端蓋等七部分組成。主動葉輪和主動齒輪安裝在主動軸上，從動葉輪和從動齒輪安裝在從動軸上。

本發(fā)明雙螺旋軸流式氣液混輸泵的工作原理：泵在工作時，由電動機(jī)、汽油機(jī)或者其他動力裝置驅(qū)動主動軸旋轉(zhuǎn)，主動軸帶動主動葉輪和主動齒輪旋轉(zhuǎn)，主動軸通過主動齒輪驅(qū)動從動齒輪旋轉(zhuǎn)，從動齒輪再驅(qū)動從動軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動從動葉輪旋轉(zhuǎn)。主動葉輪和從動葉輪螺距相同、葉片厚度相同、外徑和內(nèi)徑相同、旋向相反。主動葉輪和從動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片交界面之間、葉片和泵殼之間具有1～2毫米的間隙，主從動葉輪相互嚙合對氣液混合流體形成舉升力，從而將葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能傳遞給流體，將流體壓力提高并驅(qū)動流體從泵腔進(jìn)口流到泵腔出口排出。

本發(fā)明有益性：本發(fā)明螺旋混輸泵與雙螺桿泵相比，本發(fā)明作為開式系統(tǒng)，停機(jī)狀態(tài)下可作為流體通道，自動泄壓保護(hù)。體積和重量較雙螺桿泵小，且葉輪之間的間隙恰當(dāng)，抗砂粒性能好，葉輪壽命較雙螺桿泵長，可滿足大含氣量輸送要求。本發(fā)明螺旋混輸泵與單螺旋泵相比，雙螺旋泵轉(zhuǎn)子較短，轉(zhuǎn)子抗振動性能好，通過流量大，不需要動葉輪和靜止導(dǎo)葉組成基元級，可達(dá)到較高轉(zhuǎn)速且結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明混輸泵結(jié)構(gòu)組合示意圖；

圖2是本發(fā)明混輸泵單級葉輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明混輸泵兩級葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。