[发明专利]轴对称曲面旋转变容泵

说明书

技术领域

本发明是对轴对称曲面旋转变容泵的改进，尤其涉及一种可以防止旋片和分隔盘相向的表面受高压流体的冲刷、磨损，旋片使用寿命长，泵效率高，能气、水、油三相混输的轴对称曲面旋转变容泵。

背景技术

轴对称曲面旋转变容泵是一种新类型旋转容积泵，其工作效率很高，泵送效率高达70～80％，要比普通离心泵效率高出30～40％左右，尤其在小流量、高压力工况使用，效率会比离心泵高出40％左右。例如流量20～30m³／h，扬程0．8MPa的离心泵，一般效率只有35～40％，而输送同样流量及扬程的轴对称曲面旋转变容泵，其效率高达75％左右。此外，此泵还因是容积渐变压缩实现泵送，泵内液体线速度较低，对泵冲刷性磨损较小，因而在输送高粘度液体、含固相物料浆体具有独到优势。例如使用在我国面广量大的石油原油输送，较现有原油输送多级离心泵功率可以节省35％以上，是一种较理想的原油输送泵。并且此泵可正／反向旋转工作。

中国专利200620116360.9公开了一种曲面旋转变容泵，基本结构如图1，包括内腔呈圆筒形的泵壳3及两端支承转轴的装配式泵盖2，泵腔轴向中部的固定分隔盘5将泵分隔为左右二腔，与泵腔轴线重合穿过分隔盘的转轴1，泵壳分隔盘位置对置的进液口3.1和出液口3.2，分隔盘两侧与泵腔周面转动配合、曲面相对并相错180度、固定在转轴上的轴对称曲面转盘4，分隔盘中间有轴向滑槽，内插可轴向往复滑动的挡板组件6。工作原理：分隔盘两侧曲面相向、曲面错位180度的轴对称曲面转盘同步旋转，在滑动挡板两侧分别产生容积减少(排出)和容积增加(吸入)，左右共有2个排出工作腔，2个吸入工作腔，通过分隔盘上导液凹槽对外排出和吸入流体，从而实现泵的排、吸连续输送。滑动挡板在分隔盘轴向滑槽中往复运动，由同步旋转对置相错180度的曲面转盘曲面推动。然而此结构只是提出了一种轴对称曲面旋转变容泵的设想，由于缺少工程运行考虑，使得按此设计制作的变容泵，在工程中缺乏实际应用价值，特别是使用寿命短，通常有效工作不超过20天，因而导致该变容泵实际发明多年，只是停留在理论阶段，至今未有达到满足实际工程运行需要的泵投入市场，所以市场没有该泵实际存在，泵工程手册上也未有报导，全国原油输送泵至今仍采用效率较低的多级离心泵。

虽然通过本发明人多次持续的改进，也公开了进一步改良的技术方案（专利号：201220650411.1、201220650394.1、201220650414.5、201220650412.6），但尚存在着不足。例如：泵在较长时间输送空气时，出液口的高压力空气会通过旋片凸部与分隔盘之间的间隙高速返流至泵的吸入口，导致泵的效力降低。同一原因的气流返流，还会造成气蚀，对旋片的工作凸部产生气蚀性磨损，使旋片的工作面产生毛糙，进而对滑动挡板端的滚柱产生磨损，缩短滚柱的使用寿命，滚柱的寿命只能达到使用400~500小时。以上技术的不足，还需改良。

另外泵的轴密封始终在高压流体的环境中工作，例如泵出液压力在1MPa时，轴密封部位泵腔内的压力就处于0.8MPa的状态下，这种压力，对轴密封的使用寿命，有极大的影响。从实践上说：轴密封部位的流体压力越接近于“0”，密封的寿命就越长。因此为了提高轴密封的长期使用寿命，曲面轴对称变容泵尚有改良的地方。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种能长期输送空气，旋片不会磨损，轴密封性能可靠，整机使用寿命长的曲面轴对称旋转变容泵。

为解决本发明的技术目的，提供了以下技术方案：轴对称曲面旋转变容泵，包括泵体，泵体内的主轴、主轴中间的分隔盘、设置于分隔盘两端的旋片、设置于泵体两侧的泵出液口、泵吸入口，其特征在于泵出液口连接一段竖直向上的输送管道。

作为本发明进一步改进，所述输送管道上设置有一回流管道连通泵吸入口，连通所述输送管道的回流管道一端高于泵出液口。通过设置回流管道，使部分循环液，返流至泵吸入口腔体内，与所输送的空气混合成气液混合的介质，再进入输送腔。从实际使用效果看，这种设置一方面能提升空气的输送效率，另一方面能润滑和冷却泵腔内部组件，提升泵的使用寿命。