[發明專利]具有改進的定子干運轉保護的螺桿泵

有效

• 申請號: 201780092040.5
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN110914548B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 貝恩德·薩特曼恩;帕特里克·威克
• 申請（專利權）人: 賽科蓬普斯北美有限責任公司
• 主分類號: F04C2/107
• 分類號: F04C2/107;F04C14/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王瑞朋;莊恒玲

本公開總體上涉及用于將溫度監控系統聯接在螺桿泵內以防止干運轉的改進的系統和方法。更具體而言，本公開描述了一種應用于螺桿泵中的溫度監控系統，用于監控彈性體定子的內部溫度。該溫度監控系統可以包括套筒和設置在其中的溫度傳感器。本公開通過在硫化彈性體定子之前將套筒插入到定子的殼體部分中，從而使套筒可以硫化到彈性體定子，實現了預期的結果。

技術領域

本公開總體上涉及具有改進的定子干運轉保護的螺桿泵。更具體而言，本公開描述了一種用于螺桿泵的改進的溫度監控系統。

背景技術

圖1示出了螺桿泵100的局部剖視圖，該螺桿泵通常也稱為偏心螺旋泵(在此統稱為螺桿泵，而不意在進行限制)。螺桿泵100可以包括螺旋轉子110(圖2)和定子120。

定子120可以具有殼體部分125，在殼體部分125內設置有具有內部模制腔127的彈性體材料。轉子110可旋轉地定位在定子120內。一般來說，轉子110可以由金屬(比如例如硬化鋼、不銹鋼等)制成。定子120的內部模制腔127可以由合成橡膠或天然橡膠(比如硫化彈性體)形成。彈性體可以通過填充定子120的殼體部分125的內表面126與放置在定子120內的護套或結構之間的空間來形成。

使用中，轉子110在其旋轉時緊密密封抵靠彈性體定子120，從而形成一系列緊密密封的固定尺寸的腔。轉子110的旋轉導致腔向排放端口移動，從而導致腔內的任何材料(例如，液體)的移動。

一個通常與螺桿泵相關聯的問題被稱為干運轉。在干運轉事件期間，轉子110和定子120之間的摩擦導致定子120的內表面的溫度快速升高。當定子120的內表面處的操作溫度超過其最大允許操作溫度時，彈性體會燒壞或者降解，從而導致螺桿泵故障。也就是說，當螺桿泵的傳送元件(例如，轉子110和定子120)中生成的熱能不再被充分耗散時，彈性體定子120會在短時間內被熱損壞，從而導致螺桿泵失效，并導致計劃外的操作失效、停機時間和昂貴的修理，例如，用于更換定子120。

鑒于此，螺桿泵通常結合有干運轉保護裝置。圖1示出了經常使用的一種形式的干運轉保護。溫度監控系統130可用于監控彈性體定子120中的操作溫度。溫度監控系統130可以通過監控彈性體定子120的溫度來防止干運轉，并且當系統檢測到彈性體定子120的溫度已經超過預定閾值溫度時，溫度監控系統130可以向控制單元150發出信號，以便關閉或另外地以最小化或消除對定子的熱損壞的風險的方式來控制螺桿泵100的操作。控制單元150可以是定位在開關柜中的數字電子控制單元。控制單元150可以包括微處理器、存儲器以及一個或更多個用戶界面，使得操作者可以設置用于斷開螺桿泵100的預定閾值溫度。另外，控制單元150可以包括用于顯示預定閾值溫度的顯示器。控制單元150可以通過導線152通信耦合到溫度監控系統130。替代地，控制單元150可以無線地耦合到溫度監控系統130。替代地，控制單元可以定位在溫度監控系統130的連接頭內部。

使用中，控制單元150被布置和構造成接收來自溫度監控系統130的信號，并確定彈性體定子部分的操作溫度何時超過預定閾值溫度。當控制單元150確定彈性體定子部分的當前操作溫度大于或超過預定閾值溫度時，控制單元150可以關閉螺桿泵100的操作。

參考圖2-圖3，已知的溫度監控系統130可以包括套筒134和溫度傳感器136。溫度監控系統130還可以包括套圈138、鎖定螺釘140和連接頭142。連接頭142可以包括用于與外部控制單元150通信的電子連接和裝置。替代地，連接頭142可以包括內部控制單元(未示出)。鎖定螺釘140可以用于固定套筒134的位置。套圈138可以在將連接頭142可旋轉地聯接就位之前聯接到連接頭142。

一般來說，已知的溫度監控系統130可以通過在成品彈性體定子120中形成精確定位的鉆孔132而聯接到螺桿泵100。鉆孔132可以完全延伸穿過彈性體定子120進入定子120的由轉子110占據的傳輸空間中，或者鉆孔132可以在彈性體定子120內的某處停止。套筒(例如，金屬套筒)134然后可以插入到鉆孔132中。然后可以將溫度傳感器136插入到套筒134中。