專利名稱：同步回轉多相混輸泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流體泵，尤其是一種用于油、氣或油氣混合物輸送的動力裝 置，具體地說是一種同步回轉多相混輸泵。
背景技術：
眾所周知，油田開采中原油、伴生氣和水的多相長距離輸送是油田混輸中的技術 難題，特別在山區、沙漠和海洋油田更是研究熱點。油、氣混輸不僅可以節省費用，簡化工藝 流程和提高采油率，也可以大大減少由于伴生氣燃燒所產生的碳排放量和回收伴生氣，節 省能源。目前使用的多相混輸泵主要有雙螺桿泵，雙螺桿混輸泵是依靠兩個螺桿型線的相 互嚙合形成封閉的工作容積，對油、氣進行增壓和輸送。但螺桿混輸泵工作容積依靠型線 的加工精度來密封油、氣的，間隙的大小直接影響著容積效率，所以對螺桿型線的加工精度 提出了較高的要求，加工工藝復雜，對材料的特性要求也高，從而導致了較高的成本高；原 油中的水也會乳化潤滑油，破壞了其潤滑性，增加了功率損耗；原油中的硬顆粒也會在轉子 型線之間和型線與氣缸內表面之間形成泄漏通道，影響了容積效率；為了杜絕型線出現的 泄漏通道，往往在一個轉子型線的端部加有橡膠，但當油氣中的含氣率較高時，使被壓縮的 溫度提高，加速了橡膠的老化，減少了螺桿混輸泵的使用壽命；更值得注意的是螺桿混輸泵 的排氣口是一個固定的位置，油田中油氣的壓力不斷發生變化，當油氣進口或者輸送壓力 發生變化時，必然會形成過壓縮或者壓縮不足，造成附加的功率損耗；另外螺桿混輸泵工作 時，氣缸是靜止的而轉子是運動的，因此在轉子與氣缸之間就會形成較大的相對速度，其摩 擦磨損大，不僅造成了功率浪費，也同時縮短了其工作壽命。
發明內容本實用新型的目的是針對目前油氣輸送中常用的混輸泵因受結構影響易磨損，壽 命短、可靠性差的問題，設計一種既可以在高轉速也可以在低轉速下運轉的同步回轉多相 混輸泵。本實用新型的技術方案是一種同步回轉多相混輸泵，包括機體12、氣缸8、主軸1和轉子10，其特征是所述 的氣缸8安裝在機體12中，轉子10安裝在帶動其同步轉動的主軸1上并位于氣缸8中，主 軸1和氣缸8偏心安裝且主軸1上的轉子10與氣缸8保持線接觸；所述的轉子10上設有 滑板槽17，滑板15的一端位于滑板槽17中，滑板15的另一端與氣缸8鉸接相連，滑板15 將氣缸8和轉子10之間月牙形空腔分割成進油腔和排油腔，在與進油腔相對的氣缸8上設 有進油口 21，該進油口 21與機體12中的進油環形容積20相通，進油環形容積20與機體上 的供油口相通，在與排油腔相對應的轉子10上設有排油口 22，排油口 22經排油通道18排 出機體12外。所述的氣缸8由氣缸上蓋7和氣缸下蓋11固定，氣缸上蓋7和氣缸下蓋11分別
3由機架軸承4和機體軸承13支撐，機架軸承4安裝在偏心座2上，偏心座2與機體12的一 端固定相連，主軸1的一端機架主軸承3支撐，機架主軸承3安裝在偏心座3中，主軸1的 另一端懸置于氣缸8中。所述的轉子10的兩端均安裝有端面密封圈19以防止排油通道18中的油氣從轉 子10的排出端面進入進油腔和排油腔，同時也防止排油腔中的油氣漏入進油環形容積20。所述的氣缸8上設有圓弧形滑板槽16，滑板15的圓柱形一端插裝在該圓弧形滑板 槽16中實現鉸接相連。所述的排油通道18的主體位于氣缸下蓋11上，它的一端與轉子上的排油口 22相 連，另一端與機體12上的出油口相連通，在排油通道18的出口處安裝有單向閥14。所述的轉子10上設有減重用環形腔9。本實用新型的有益效果本實用新型是一咱適應輸送油田伴生氣和進行油氣混輸的理想設備，它對油、氣 混輸中的硬顆粒不敏感，對油氣混輸中的油氣比例無任何的要求，且工作壓力是與油田系 統壓力能實現自平衡，所以系統任何的壓力變化都不會影響設備的正常工作。本實用新型具有運轉平穩，泄漏小，容積效率高，加工工藝簡單，同時由于轉子外 表面和氣缸的內表面較低的相對速度，使得摩擦磨損小，工作可靠性高。本實用新型具有進油時間長，進油阻力損失小；無論油田中的進油壓力和系統壓 力如何變化，該混輸泵的工作壓力與系統壓力始終是自適應，永遠不會發生壓縮不足和過 壓縮問題，也不會發生液擊現象，確保了該機始終在最佳工況下工作，功率損失小，效率高; 轉子10與氣缸8僅繞自己的旋轉中心轉動，無不平衡的慣性力，機器運轉平穩；由于同步轉 動，因此對油氣輸送中的雜質不敏感，適應性強，工作可靠性高；主要加工面均為圓柱形，工 藝簡單，密封性好，摩擦磨損小，容積效率高和節省功耗。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的工作原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1、2所示。一種同步回轉多相混輸泵，包括機體12、氣缸8、主軸1和轉子10，氣缸8由氣缸上 蓋7和氣缸下蓋11固定，氣缸上蓋7和氣缸下蓋11分別由機架軸承4和機體軸承13支撐， 機架軸承4安裝在偏心座2上，偏心座2與機體12的一端固定相連，主軸1的一端機架主 軸承3支撐，機架主軸承3安裝在偏心座3中，主軸1的另一端懸置于氣缸8中；所述的氣 缸8安裝在機體12中，轉子10安裝在帶動其同步轉動的主軸1上并位于氣缸8中，主軸1 和氣缸8偏心安裝且主軸1上的轉子10與氣缸8保持線接觸；所述的轉子10上設有滑板 槽17，滑板15的一端為直板形結構，它活動地插裝在滑板槽17中，滑板15的另一端為圓柱 形結構，圓柱形結構插裝在氣缸8上的圓弧形滑板槽16中，兩者為柱面接觸故可實現鉸接 相連，滑板15在作為帶動氣缸8隨轉子10同步轉動的動力的同時，將氣缸8和轉子10之間月牙形空腔分割成進油腔和排油腔，在與進油腔相對的氣缸8上設有進油口 21，該進油 口 21與機體12中的進油環形容積腔20相通，進油環形容積20與機體上的供油口相通，在 與排油腔相對應的轉子10上設有排油口 22，排油口 22經排油通道18排出機體12外，排油 通道18的主體位于氣缸下蓋11上，它的一端與轉子上的排油口 22相連，另一端與機體12 上的出油口相連通，在排油通道18的出口處安裝有單向閥14。為了防止排油通道18中的 油氣從轉子10的兩端面進入進油腔或排油腔中，可在轉子10的兩端各安裝若干組端面密 封圈19，為了減輕轉子10的重量，可在轉子10上設有減重用環形腔9。如圖1所示。詳述如下參見圖1所示偏心座2通過螺栓5和機體12固定成一個整體，主軸1通過偏心座 一組支撐軸承3懸臂地支撐在偏心座1上，主軸5另一端通過鍵與鍵槽配合與轉子10的中 心軸孔相連接，即轉子10繞主軸1中心軸線旋轉。氣缸8通過連接螺栓6將氣缸上蓋7和氣缸下蓋11固定成一整體，其中上下蓋7 和11分別支撐在偏心座軸承4和機體軸承13，其氣缸8與機體的中心線重合，該中心線就 是氣缸8的回轉中心，它與轉子10的回轉中心形成一偏心距，使得轉子10的外表面與氣缸 8的內表面始終在A點相切，形成月牙形的工作容積。參見圖2所示，氣缸8上設置有用于鉸接安裝滑板15的半圓形滑板槽16， 該滑板槽16的軸向長度與轉子10和氣缸8及滑板15的軸向長度均相同，且始終 與滑板15的頭部半圓形相切，防止油氣自高壓腔泄漏到低壓腔，滑板15可隨滑板 槽16作平面擺動并帶動氣缸8同步轉動，同時相對于滑板導向槽17作往復運動， 以協調由于轉子10和氣缸8的不同心造成的轉動差異。氣缸8上還設置有進油口 21，該進油口 21隨氣缸8在旋轉，在任何的角度下，都與進油管道相通，當主軸轉角 羅>0°時，進油腔的容積增大，壓力降低，在壓力差的作用下，油氣自進油口 21連續進入 進油腔，直到fi =360°，完成整個進油過程，圖2表示了主軸1的旋轉角從於=0到終=180° 的工作情況，在於=360°時該同步回轉多相泵完成一個進氣、壓縮和排氣工作循環，依次周 而復始的工作。參見圖2，轉子10設置有排油口 22，在進油腔容積擴大的同時，壓縮排油腔的容積 則連續縮小，其油氣的壓力不斷提高，當腔中的壓力大于系統壓力時，油氣經排油通道18、 單向閥14與輸油管系連接，直到fi =360°排油結束。由此在主軸1旋轉一周，同時完成了 進油和壓縮及排油的一個工作循環，該機的工作效率高。轉子10與氣缸8同步轉動，混輸時油氣中的硬顆粒難以在密封點A擦出泄漏通 道，而是一起隨轉子10和氣缸8的轉動被一起排出工作腔外，所以本專利對油氣中的雜質 不敏感，極適合輸送帶有雜質的油、氣混合物。從圖1可以看出，在轉子10上開設有環形空腔9，以減少轉子10的質量和啟動時的轉動慣量。從圖2可以看出，本實用新型的工作壓力與系統壓力始終是自適應，當進油壓力 或者系統壓力發生變化時，在排油腔中不會發生壓縮不足和過壓縮問題，確保該機始終在 最佳工況下工作，這就解決了油氣混輸中壓力常常發生變化而引起混輸泵不能正常工作的 技術難題。[0029]參見圖1，在排油通道18設置有單向閥14，確保了同步回轉多相混輸泵在停機或 者在混輸泵啟動時壓縮腔中的壓力低于系統壓力時油、氣回流，提高了氣缸8的利用率。參見圖1，主軸1還可以通過偏心座軸承3和設置在機體12上的同心軸承，在主 軸1的兩端進行支撐，以減少主軸1的彎曲變形。由于本實用新型的氣缸與轉子通過滑板相連，所以轉子相對于氣缸實現了平面回 轉運動，當轉子平面回轉運動時，氣缸的內表面與轉子的外表面始終在A點相切，它們之間 就形成了一個月牙形的工作腔，該工作腔由滑板分為吸油、氣腔和排油、氣腔，在一轉中同 時完成吸油、氣和排油、氣的循環，工作效率高。由于在氣缸和轉子上分別設置有旋轉吸油 口和排油口，因此無論油田系統的壓力如何變化，均不會出現壓縮不足和過壓縮問題，功率 損耗小。另外由于轉子和氣缸的半徑不同，所以在轉動時它們的接觸表面在作極其緩慢的 移動，相對速度極低，氣缸與轉子屬于同步轉動，這樣一方面大大降低了摩擦和磨損，另一 方面則使油、氣的硬顆粒無法在密封表面擦出泄漏通道，容積效率高。本專利的氣缸與轉子 均繞自己的回轉中心轉動，所以運轉十分平穩。本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求1.一種同步回轉多相混輸泵，包括機體(12)、氣缸(8)、主軸(1)和轉子(10)，其特征是 所述的氣缸(8)安裝在機體(12)中，轉子(10)安裝在帶動其同步轉動的主軸(1)上并位于 氣缸(8)中，主軸(1)和氣缸(8)偏心安裝且主軸(1)上的轉子(10)與氣缸(8)保持線接觸； 所述的轉子(10)上設有滑板槽(17)，滑板(15)的一端位于滑板槽(17)中，滑板(15)的另 一端與氣缸(8)鉸接相連，滑板(15)將氣缸(8)和轉子(10)之間月牙形空腔分割成進油腔 和排油腔，在與進油腔相對的氣缸(8)上設有進油口(21)，該進油口(21)與機體(12)中的 進油環形容積腔(20)相通，在與排油腔相對應的轉子(10)上設有排油口(22)，排油口(22) 經排油通道(18)排出機體(12)外。
2.根據權利要求1所述的同步回轉多相混輸泵，其特征是所述的氣缸(8)由氣缸上蓋 (7 )和氣缸下蓋(11)固定，氣缸上蓋(7 )和氣缸下蓋(11)分別由機架軸承(4 )和機體軸承 (13)支撐，機架軸承(4)安裝在偏心座(2)上，偏心座(2)與機體(12)的一端固定相連，主 軸(1)的一端機架主軸承(3)支撐，機架主軸承(3)安裝在偏心座(3)中，主軸(1)的另一 端懸置于氣缸(8)中。
3.根據權利要求1所述的同步回轉多相混輸泵，其特征是所述的轉子(10)的兩端均安 裝有端面密封圈(19)。
4.根據權利要求1所述的同步回轉多相混輸泵，其特征是所述的氣缸(8)上設有圓弧 形滑板槽(16)，滑板(15)的圓柱形一端插裝在該圓弧形滑板槽(16)中實現鉸接相連。
5.根據權利要求1所述的同步回轉多相混輸泵，其特征是所述的排油通道(18)的主體 位于氣缸下蓋(11)上，它的一端與轉子上的排油口(22)相連，另一端與機體(12)上的出油 口相連通，在排油通道(18)的出口處安裝有單向閥(14)。
6.根據權利要求1所述的同步回轉多相混輸泵，其特征是所述的轉子(10)上設有減重 用環形腔(9)。
專利摘要一種同步回轉多相混輸泵，包括機體(12)、氣缸(8)、主軸(1)和轉子(10)，其特征是所述的氣缸(8)安裝在機體(12)中，轉子(10)安裝在主軸(1)上，主軸(1)和氣缸(8)偏心安裝且主軸(1)上的轉子(10)與氣缸(8)保持線接觸；所述的轉子(10)上設有滑板槽(17)，滑板(15)的一端位于滑板槽(17)中，滑板(15)的另一端與氣缸(8)鉸接相連，滑板(15)將氣缸(8)和轉子(10)之間月牙形空腔分割成進油腔和排油腔，在與進油腔相對的氣缸(8)上設有進油口(21)，該進油口(21)與機體(12)中的進油環形容積腔(20)相通，在與排油腔相對應的轉子(10)上設有排油口(22)，排油口(22)經排油通道(18)排出機體(12)外。本實用新型結構簡單，工作平穩，效率高。
文檔編號F04C2/344GK201786649SQ20102052830
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者侯敏 申請人:侯敏