[发明专利]螺杆泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆泵(Moineau pump)，即渐进式腔泵(progressingcavity pump)。 

背景技术

从例如美国专利1,892,217中公知这类螺杆泵或渐进式腔泵。这类泵由环形的外部构件和设置在该环形的外部构件的空腔中的内部构件组成。空腔的内部和内部构件的外部均具有螺旋形状。该内部构件在该外部构件的内部沿偏心轨迹旋转。此外，该外部构件的螺旋结构比该内部构件的螺旋结构多一条螺纹。 

US RE 21374公开了一种渐进式腔泵，其具有内构件和外购件，其中，该内构件和外购件都绕一纵轴线旋转。此外，该两个纵轴线彼此倾斜。 

这类螺杆泵的问题在于定子内部的转子的运动较复杂。此外，由于所产生的摩擦，在不增加构件的摩擦和磨损的情况下，很难保持定子和转子之间的泵腔在高压下的压力密封。

发明内容。

有鉴于此，本发明的目的是提供一种改进的螺杆泵，该螺杆泵使内部构件和外部构件的运动复杂度降低并同时减少构件的磨损。 

根据本发明的螺杆泵包括螺旋泵送外部构件和设置在该泵送外部构件内部的螺旋泵送内部构件。其中，该外部构件的内部和该内部构件为锥形，该内部构件能围绕该内部构件的形成为固定的第一旋转轴线的纵轴线旋转，并且该外部构件能围绕该外部构件的形成为固定的第二旋转轴线的纵轴线旋转，以及，该第一旋转轴线和该第二旋转轴线彼此倾斜，并且该内部构件由该外部构件驱动，或者该外部构件由该内部构件驱动。其中，该内部构件或该外部构件能够沿轴向移动，并且由该泵产生的压力作用在该构件的表面 上，产生将该内部构件和该外部构件挤压在一起的轴向力。根据此设计，外部构件为内部具有空腔的环形。内部构件设置在该空腔中。外部构件的空腔的表面具有螺旋形状，并且内部构件的外表面也具有螺旋形状。通过内部构件的外表面和外部构件的内表面这两个相对表面的这种螺旋形状而在内部构件的外表面和外部构件的内表面之间形成泵室或空腔。 

此外，根据本发明，该外部构件的内部和该内部构件为锥形。这意味着该内部构件具有沿纵向从一端到相反的另一端渐增的直径。外部构件的空腔相对应地具有沿纵向从一端到相反的另一端直径渐增的形状。根据本发明，内部构件和外部构件均是可旋转的。两个构件均以可围绕其纵轴线旋转的方式设置。内部构件的纵轴线形成第一旋转轴线，内部构件可围绕该第一旋转轴线旋转。外部构件的纵轴线形成第二旋转轴线，外部构件可围绕该第二旋转轴线旋转。两个旋转轴线(即第一旋转轴线和第二旋转轴线)不是彼此平行的，而是彼此倾斜的。这意味着两个轴线相交于一个交点。内部构件和外部构件以这两个构件中的仅一个构件被外部驱动装置直接驱动的方式驱动。另一个构件由与该外部驱动装置连接的另一构件间接地驱动。这意味着根据本发明，或者内部构件由外部构件驱动，或者外部构件由内部构件驱动。 

该设计能够简化两个构件(即内部构件和外部构件)的运动。两个旋转轴线均为固定的轴线。不需要在驱动转子的驱动轴中设置柔性接头或万向接头，而由于内部构件和外部构件之间的偏心运动的缘故，上述接头的设置在传统的螺杆泵中是必要的。根据本发明，两个构件都是旋转的，因而两个构件均进行相对于彼此的偏心运动，但每一个构件能够围绕一个固定的旋转轴线旋转(所述旋转轴线本身不必移动)。 

由于倾斜的旋转轴线使得从泵的一端到另一端的偏心距线性增大，因此能够获得泵的恒定流量。 

此外，固定的旋转轴线使得内部构件和外部构件能够更好地装配，这使摩擦和磨损降低。 

所述内部构件和/或所述外部构件的至少一部分优选为由至少一种刚性材料制成。内部构件和外部构件之一使用刚性或硬质材料，优选为内部构件和外部构件均使用刚性或硬质材料，其所具有的优点是降低磨损并且使得两个构件的装配更为精确。此外，可以获得增强的可靠性和耐用性。特别地， 内部构件和外部构件之间的简化运动允许内部构件和外部构件彼此接触的表面使用此类刚性材料。由于这种更好的装配，能够在不使用弹性材料的情况下实现内部构件和外部构件之间的压力密封接触。可以使整个内部构件和/或外部构件由刚性材料制成。此外，这些构件也可以仅部分地由刚性材料制成，尤其可以在内部构件和/或外部构件彼此接触的表面上涂覆刚性材料的覆层。此外，内部构件和/或外部构件可以至少部分地由一种刚性材料制成。或者，例如可以使用几种刚性材料作为复合材料。此外，所述构件的不同部分可由不同材料制成，以使这些部分完全适合于尤其是考虑到摩擦和磨损的多种要求。