[发明专利]单螺杆泵轴向推力消除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种单螺杆泵轴向推力消除装置。 

背景技术

单螺杆泵由其结构决定了其在正常工作时，其螺杆会承受一个轴向推力。该轴向推力G由三部分组成: 

G=G1+G2+G3 

式中：G1 一密封腔室中的介质在螺旋套中的移动，使螺杆所受到的轴向力；

G2一当螺杆表面沿着螺旋套表面作相对滑动时．螺杆所受到的半干摩擦力以及螺杆对螺旋套的“迎面效应” (即螺杆棱线面迎着螺旋套棱线面产生碰撞)而引起的螺旋套棱线沿螺杆轴线的反作用力；

G3一由泵出口端和入口端的介质压力差作用在出口端螺杆端部投影面所产生的轴向力。

在G1、G2、G3这3个力中，G3对单螺杆泵的影响最大，本发明所要消除的轴向推力就是G3（以下简称：轴向推力）。G1、G2不在本发明的消除范围之内。 

由于轴向推力是单螺杆泵出口端和入口端的介质压力差作用在出口端螺杆端部投影面所产生的力，所以其大小与单螺杆泵的额定压力及排量成正比。而单螺杆泵的螺杆在正常运行时是在螺旋套内作行星运动，其在入口端与万向节相连接，而万向节又与轴承座及减速机相连接。作用在出口端螺杆端部的轴向推力会直接传递到万向节及轴承座和减速机上。如果该轴向推力过大，就会直接导致万向节破裂，甚至损坏轴承座和减速机。 

所以目前高压力、大排量的单螺杆泵的发展受到了很大的限制，主要原因就是其在运行时会产生较大的轴向推力。所以如何消除和减小单螺杆泵正常运转时所产生的轴向推力，这是单螺杆泵行业一直关注的课题。 

目前为了解决单螺杆泵正常运转时所产生的轴向推力，不得不加大与螺杆相连接的万向节等受力部件的几何尺寸以增强其强度来承受该轴向推力。但是，其几何尺寸的增加会受到空间及自重的限制，因此仍然不能很好地解决该轴向推力的问题。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种单螺杆泵轴向推力消除装置,以消除或减小单螺杆泵正常运转时所产生的轴向推力，为高压力、大排量单螺杆泵的进一步发展提供有利的条件，其技术方案是： 

单螺杆泵轴向推力消除装置包括：连接管、关节轴承、芯轴、连轴套、O型密封圈、O型密封圈、轴用挡圈、轴用挡圈、O型密封圈、O型密封圈及关节轴承，所述特征在于：芯轴固定在连接管内，关节轴承固定在装有O型密封圈的芯轴上，连轴套的两端分别固定在装有O型密封圈的关节轴承及装有O型密封圈的关节轴承上，而关节轴承则固定在装有O型密封圈的螺杆上，连接管两端法兰分别与单螺杆泵出口端法兰和出口短管通过连接螺栓及连接螺栓和螺母相连接，轴用挡圈及轴用挡圈分别安装在芯轴的端部及螺杆7的端部；

单螺杆泵出口端螺杆端部套上O型密封圈与本装置的关节轴承相连接，再装上轴用挡圈；连接管两端法兰分别与单螺杆泵出口端法兰和出口短管通过连接螺栓及连接螺栓和螺母相连接，形成一个整体。此时单螺杆泵出口端螺杆端部完全被密封在本装置内，出口端的压力介质无法与其接触，从而使其无法产生轴向推力。

    本发明的技术效果是：在单螺杆泵正常运转时，单螺杆泵轴向推力消除装置能有效屏蔽出口端螺杆端部，使出口端的压力介质无法作用在螺杆的端部，从而消除或者减小单螺杆泵正常运转时所产生的轴向推力。 

附图说明： 

图1为常规的单螺杆泵在已安装本发明“单螺杆泵轴向推力消除装置”时出口端的示意图。

在图1中： 

1、出口短管  2、连接螺栓  3、螺母  4、单螺杆泵轴向推力消除装置

5、连接螺栓  6、单螺杆泵出口端法兰   7、螺杆

图2为常规的单螺杆泵在未安装本发明“单螺杆泵轴向推力消除装置”时出口端的示意图。

图3为本发明“单螺杆泵轴向推力消除装置”的示意图。 

在图3中： 

4-1、连接管   4-2、关节轴承  4-3、芯轴  4-4、连轴套  4-5、O型圈

4-6、O型圈   4-7、轴用挡圈  4-8、轴用挡圈   4-9、O型圈

4-10、O型圈   4-11、关节轴承 

 具体实施方式：

2、一种单螺杆泵轴向推力消除装置包括：出口短管1、连接螺栓2、螺母3、  单螺杆泵轴向推力消除装置4、连接螺栓5、单螺杆泵出口端法兰6、螺杆7、连接管4-1、关节轴承4-2、芯轴4-3、连轴套4-4、O型密封圈4-5、O型密封圈4-6、轴用挡圈4-7、轴用挡圈4-8、O型密封圈4-9、O型密封圈4-10及关节轴承4-11；