回转式油气混输泵的制作方法

1.本实用新型涉及一种回转式油气混输泵，可用于油气混输领域及流体输送中气与液体的混合比例变化较为复杂的状态以及真空泵领域。


背景技术：

2.油田开采中原油、伴生气和水的多相长距离输送是油田混输中的技术难题，通常由于压缩机只能输送气体，而油泵只能输送液体，特别在山区、沙漠和海洋油田中为了减小投资和工程量，伴生气形成火炬被烧掉，油田中的火炬燃烧造成了极大的资源浪费。油、气混输不仅可以大大节省开采费用，简化工艺流程和提高采油率，也可以大大减少由于伴生气燃烧所产生的碳排放量造成的环境污染和节省能源。
3.油、气混输的难点在于油和气的混合比无法事先确定，在同一个油田的不同时刻，可能一会儿油气比大，一会儿油气比小，而常规的螺杆混输泵具有设定压缩比，难于适应油气比不定的复杂工况，或者造成压缩比不足，或者形成液击而导致事故。具体为，螺杆混输泵其排气口是一个固定位置，只有当基元容积与排气口相通，油气才能被排出。这种预设的压缩比只能工作在一定油气比的情况下才能进行输送，而一旦油气比发生变化，或者造成压缩不足，浪费功率，或者形成液击而造成事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述传统的螺杆混输泵的缺点，提出一种新型的回转式混输泵。
5.本实用新型采取的技术方案是：一种回转式油气混输泵，包括气缸、转子和主轴，所述主轴的一端安装在转子的几何中心上并与转子一起安装在气缸中，所述气缸上对应设有一对滑片槽和一对滑片，所述滑片槽内设有弹簧，同时滑片安装在滑片槽内，在弹簧的作用下滑片的外侧端与转子的外表面相切，所述气缸的内表面、转子的外表面和滑片形成两对工作容积，同时在气缸上分别设有一对进气口和和一对排气口，排气口内分别设有排油阀。
6.进一步的，所述转子为椭圆柱形，其椭圆形的长轴长度等于气缸的内径长度，在任何运动的瞬时，转子的两个长轴端面均与气缸的内壁面相切。
7.进一步的，所述转子由主轴驱动，且转子的旋转中心位于气缸的轴心。
8.进一步的，所述的一对滑片随着转子的转动，在弹簧的作用力下一端紧贴于转子的外表面，并在滑片槽中随转子的转动作往复运动。
9.进一步的，所述的一对滑片的外侧端为半圆形，用于利于油气的密封和减小与转子外壁面摩擦磨损。
10.进一步的，所述气缸一侧设有进气口a和排气口a，另一侧设有进气口b和排气口b，所述进气口a和排气口a位于其中一个滑片的两侧，进气口b和排气口b位于另一个滑片5的两侧，并且进气口a和进气口b相对设置，排气口a和排气口b相对设置。
11.进一步的，所述气缸通过气缸螺栓将气缸轴向盖板固定在轴侧机架上，并通过气缸轴向盖板、轴侧机架与滑板及转子形成基元容积，
12.进一步的，所述轴侧机架上还固定连接有机架，机架通过设置底部的机座支撑，
13.进一步的，所述主轴通过一对轴承固定安装在轴侧机架上，并且轴承的外侧还安装有防止油、气轴向泄漏的轴向密封板及轴向密封圈。
14.进一步的，所述转子上设有防止油气径向泄漏的密封圈。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的回转式油气混输泵，其被压缩的基元容积始终与排气口相通，只要基元容积中的压力大于管道要求的输送压力，在基元容积和排油管道压力差的作用下即可打开排油阀，油、气被排出，有效地解决了传统螺杆混输泵存在的技术难题。
16.另外，本回转式油气混输泵在一个工作循环中有两个相对应的容积在同时工作，同时在转子一转中有两个工作循环，既提高了容积流量，且气流脉动大大减少，其转子上的受力更为均匀，省去了飞轮；同时转子的几何中心和旋转中心同心，确保了混输泵旋转的稳定性。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是回转式油气混输泵的结构示意图；
19.图2是回转式油气混输泵的工作原理示意图。
20.图中标记为：1-进气口a，2-气缸，3-转子，4-排气口b，5-滑片，6-进气口b，7-主轴，8-排气口a，9-滑片槽，10-弹簧，11-排油阀，12-机座，13-密封圈，14-气缸轴向盖板， 15-机架，16-气缸螺栓，17-轴承，18-轴向密封板，19-轴向密封圈，20-轴侧机架。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
22.图1是回转式混输泵结构示意图，在图1中，气缸2是通过气缸螺栓16将气缸轴向盖板14固定在轴侧机架20上，通过气缸轴向盖板14与滑板5及转子3形成基元容积，气缸2的中心与转子3同心，转子3的长轴ab与气缸2的内直径相等，转子3绕自己的旋转中心o转动时，切点a和b始终与气缸2的内壁面相切，滑片5在弹簧10的作用下沿着滑片槽运动，其端面与转子3的外表面相切，设置在转子3上的密封圈13可防止油气径向泄漏，机架15固定在轴侧机架20上，且由机座12支撑，一对轴承17固定在轴侧机架20上，轴向密封板18及轴向密封圈19固定在轴侧机架20内，可用于防止油、气轴向泄漏。
23.图2是回转式混输泵工作原理示意图，在图2中，包括气缸2、转子3、主轴7和一对滑片5及一对弹簧10，转子3安装在气缸2中，主轴7安装在转子3的几何中心上并位于气缸2中，气缸2上对应设有一对滑片槽9和一对滑片5，位于滑片槽9中的一对滑片 5在弹簧10的作用下与转子3的外表面相切，气缸2的内表面、转子3的外表面、一对滑片5和轴向盖板14形成二对工作容积，在气缸2上分别设有一对进气口以及一对排气口，排气口内分别设有排油阀11。
24.本实用新型中，转子3的回转中心为o点，旋转半径为oa，当转子3的长轴与一对滑板5的中心线重合时为θ＝0
°
，旋转方向顺时针，当切点a和b越过进气口a1和进气口 b6时，油、气自进气口a1和进气口b6进入由气缸2和转子3及滑板5形成的一对月牙形基元容积vs，而其切点a和b与气缸2、转子3及滑板5形成的另外一对基元容积vd容积便开始缩小，压力提高，即基元容积vd开始压缩。当转子3继续旋转，一对基元容积中 vd的油气压力不断提高，当转子3的旋转角度为θ＝βd时，一对基元容积vd油气压力达到了系统所需要的压力，基元容积中vd的油气在压力的作用下推开排气阀11自排气口a8和排气口b6排出，βd角称为排气角，而另一对基元容积vs则不断扩大。由于基元容积中vd始终与排气口a8和排气口b6相通，所以无论油、气的比例如何变化，油、气的进口压力如何变化，基元容积中vd中的油、气既不能形成压缩不足，也不可能形成液击现象，既节省了功耗，也杜绝了液击导致的事故发生，有效地解决了传统螺杆混输泵存在的技术难题。
25.当转子3的旋转角度为θ＝180
°
时，一对基元容积vd的油气被全部排出，同时另外一对基元容积vs便达到了最大的工作容积，由此可见，转子3旋转半圈即180
°
就完成了进气 (液)、压缩和排气(液)的一个循环；当转子3继续旋转，开始了第二个工作循环，当转子3的旋转角θ＝360
°
时，一对基元容积vd的油气又被全部排出，同时另外一对基元容积vs便又达到了最大的工作容积，完成了第二个工作循环，依次周而复始，油、气被吸入、压缩和排出。由图2可见，月牙形的工作容积vs和vd总是在同时工作，在转子3旋转一转中，便完成了二次工作循环，排气管道中的流速均匀，压力脉动小、效率高。
26.参见图1和图2所示，气缸2上设置有供滑片5移动的滑片槽9，在弹簧10的作用下，始终切于转子3的外表面，防止高压基元容积vd的气体(液)漏入到低压基元容积vs中。
27.参见图1和图2，设置在转子3上密封圈13防止基元容积vd的气体(液)径向漏入到低压基元容积vs中，以提高容积效率。
28.参见图1和图2，设置在主轴7上的轴向密封板18和轴向密封圈19防止基元容积中的油、气轴向泄漏，既提高了回转式混输泵的容积效率，又减小了泄漏造成的环境污染。
29.参见图1和图2，转子3和气缸2同心，且转子3的旋转中心与几何中心同心，运转更为平稳。
30.参见图1和图2，转子3由一个主轴7直接驱动，无需偏心轴，这样主轴的加工工艺较传统的滚动活塞式压缩机偏心轴更为简单。
31.综上，本实用新型的工作压力与系统压力始终是自适应，当进气(液)压力或者系统压力发生变化时，在工作容积vd中不会发生压缩不足和过压缩问题，确保回转式混输泵始终在最佳工况下工作，这就解决了压缩机和流体泵进气(液)压力常常发生变化而引起压缩机和流体泵不能正常工作的技术难题。
32.本实用新型的机构有两个对应的工作容积，较传统的滚动活塞式压缩机和旋转式压缩机效率提高一倍；而在一转中又有两个工作循环，较传统的滚动活塞式压缩机和旋转式压缩机(一转仅有一个工作循环)气流(液)脉动更小。
33.本实用新型的主要零件为一个圆形气缸、一个椭圆柱形转子、一对滑片5，转子3与气缸2同心，转子3的回转中心又位于转子的几何中心，转子3的长轴等于气缸2的内直径，气缸2的内壁面与转子3长轴的外表面始终相切，转子3的外表面、气缸2的内壁面和一对滑片5将月牙形的工作容积分为相对应的进气腔vs和压缩腔vd，当转子3在主轴7 的驱动下转动
时，进气腔vs则不断扩大，油、气由进气口1和6进入进气腔vs，与此同时压缩腔vd则不断缩小，实现压缩，当压缩腔vs中的油、气达到系统所要求的压力时，油、气则通过排气口4和8推开一对排气阀11排出，工作连续而平稳。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。
35.本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。