[发明专利]旋转筒式泵，具有用于筒的分开的引导装置和对中装置

说明书

本发明涉及一种旋转筒式泵，其中，借助分开的引导装置和对中装置来实现筒(6)与壳体(15)之间的枢转连接。

技术领域

本发明涉及泵的领域，具体是用于高压泵送的泵，尤其是用于钻井作业的泵。

背景技术

目前，曲轴驱动泵是在所有工业部门中使用最广泛的：生产资料、石油、煤气和食品工业、汽车工业、建筑工业(供暖、井、空调、水泵等)，并且更具体地用于水和废物处理(水网络和排水系统)。然而，它们仍然是基于1930年代的设计来制造的，且已进行了非常少的研究和开发调查以改进它们的性能、降低它们的成本价格、最小化它们的维护成本或减少它们对环境的影响。这些泵在功率、压力/流动速率扭矩(即，由曲轴产生的压力正弦响应所产生的压力激增型现象而导致的限制)、重量、效率和使用寿命方面有限制。此外，它们不允许有可变的排量，并且因此它们在使用中缺乏灵活性。

此外，在烃类生产领域中，目前观察到的是，井筒需要达到越来越大的深度，这涉及在越来越高的灌注压力下工作。因此，石油公司需要超高压泵，例如用于钻井泥浆灌注，以达到所需的深度。这些泵还必须是可靠、经济、灵活且紧凑的，从而满足能源部门越来越严格的要求。

另一种正排量泵技术是筒式泵。它主要用于在较低压力和流动速率下进行泵送(它主要用于泵送液压油)，并且它具有许多优点：

-优异的重量/功率比

-非常良好的性能/价格比

-有利的机械和容积效率

-通过调节盘的倾斜度的可变排量能力。

设计为具有筒的泵借助旋转盘系统运行，旋转盘系统一个接一个地致动各个活塞。当一个活塞处于吸入阶段时，相对的活塞处于输送模式，这在泵上游和下游提供了恒定的流量。由筒引导的活塞位置的分布确保了在由马达驱动的轴旋转时力的渐进分布。

存在三种主要的筒式泵结构：

·固定的筒式泵(图1)：在泵1的这种构造中，其中，筒是固定的，旋转的是倾斜盘2(由轴5驱动)，从而产生活塞3在它们的套筒4(压缩室)中的运动。活塞3与盘2之间的联接则由在盘2上摩擦的球接头垫实现。在此优点是旋转部件的惯性非常小。然而，这种构造使得难以具有可变的排量。此外，在高压和高流动速率的情况下，盘与垫之间的摩擦力不可忽略，并且使得难以或甚至不可能制造泵；

·摆动盘筒式泵：在这种结构中，筒是固定的，并且有两个盘，第一倾斜盘旋转并且仅将摆动运动传递到第二盘。因此，可例如借助通过球接头联接部来联接到活塞和盘的连杆而将活塞联接到第二盘、摆动盘，而不需要摩擦构件。由于没有摩擦元件，这种结构适于高压泵送(此外，一些能在地热能市场上找到)。其提供了优异的机械效率。这种结构使得能够产生可变的排量，然而其仍难以集成和设计；

·旋转筒式泵(图2)：在泵1内，固定的是盘2，而承载活塞3的筒6旋转，这提供了活塞3在它们套筒4(压缩室)中的运动。活塞3和盘2之间的联接以与第一种结构相同的方式设置。这种结构的优点是，能容易地使盘在倾斜度方面调节，从而可具有可变的排量。另一方面，由于筒和所有活塞旋转，所以旋转部件的惯性以并显著的方式增加。此外，对于这种结构，泵的维护是困难的：整个筒需要被移除，包括“机械”活塞引导部分以允许进入入口管和出口管。通常，对于这种结构，筒由两部分制成，这使得难以安装，因为它需要引导销和腔室具有良好的共线性。

为了克服这些缺陷，本发明涉及一种旋转筒式泵，其中，筒与壳体之间的枢转连接由不同的引导装置和对中装置提供。这种设计允许区分引导和密封功能，这有助于泵的维护和维修。

发明内容

本发明涉及一种筒式泵，包括壳体，并且在所述壳体内包括：

-驱动轴，

-缸体，包括至少两个周向分布的压缩室，所述缸体由所述驱动轴驱动，