CN102011728A - 一种含砂稠油集输泵组 - Google Patents

Abstract

一种含砂稠油集输泵组，它涉及一种集输泵组。针对现有常规泵输送含砂稠油存在效率低、能耗大、抗磨性差、寿命短、采油生产成本高的问题。泵壳体的一侧设有进油口，另一侧设有出油口，主、从动轴装在泵壳体和齿轮端盖内，主、从动轴上各固装有一个相互啮合的同步齿轮，主、从动轴上装有第一、二轴承座，主、从动轴上各装有一个转子，两个转子上的扇形叶片垂直设置，转子与泵壳体之间的回转间隙为0.36mm，减速机的输出齿轮固装在主动轴的输入端上，减速机的输入齿轮与电动机的输出轴传动连接，电动机固装在机座上。本发明具有密封效果好、耐磨性好、效率高、能耗小、使用寿命长、采油成本低的特点，本发明主要用于油田石油工程储运和集输中。

Description

一种含砂稠油集输泵组

技术领域

本发明涉及一种集输泵组。

背景技术

油田用集输泵(即工艺泵)是石油工程储运和集输中的主要流体机械品种，且在炼油厂和石油化工厂广泛使用。因此，泵长期可靠地运行是石化企业连续生产至关重要的先决条件之一，同时泵又是石油化工企业中耗电的最主要设备。但是实际使用的大多泵的功能达到现场使用目的的并不多，而且，随着稠油开发发现许多油田(如：辽河、胜利、克拉马依、河南和南海)产出液中原油粘度高、含砂和夹带气体、含水乳化液等多相流，用一般常规泵输送，效率低、能耗大、抗磨性差、寿命短，从而加大了采油生产成本和费用。在含砂稠油集输泵的设计中，必须考虑油气混输和多相流体输间的重要差异因素，其中包括混输过程中气体压缩发热现象，流体经泵时出现相变，造成工况变化及热膨胀；多相混输中，含磨蚀流经过泵时出现磨料磨损，造成泵的失效等问题。为解决上述难题，有必要开发抗磨性好并具有输送高含水(62％)的高效、节能型的多相集输泵组。

发明内容

本发明的目的是提供一种含砂稠油集输泵组，以解决采用现有常规泵输送含砂稠油存在效率低、能耗大、抗磨性差、寿命短、采油生产成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述集输泵组由含砂稠油集输泵、减速机、电动机和机座组成，所述含砂稠油集输泵由透盖、泵壳体、多个密封圈、轴承座、两个转子、齿轮端盖、两个同步齿轮、四个第一轴承、三个第二轴承、主动轴、从动轴和法兰端盖组成；所述轴承座分别是第一轴承座和第二轴承座，泵壳体的一侧设有进油口，泵壳体的另一侧设有出油口，每个转子由阶梯形法兰盘和一对扇形叶片组成，所述一对扇形叶片相对于阶梯形法兰盘的中心轴线对称设置在阶梯形法兰盘的大直径端面一侧，阶梯形法兰盘和一对扇形叶片制成一体；所述主动轴和从动轴上下平行设置且装在泵壳体和齿轮端盖内，主动轴和从动轴上各固装有一个同步齿轮，两个同步齿轮相互啮合且装在齿轮端盖内，齿轮端盖的开口端与泵壳体相邻一侧端面固接，主动轴上装有第一轴承座，从动轴上装有第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座均与泵壳体固接，主动轴和从动轴上各固装有一个转子，固装在主动轴上的转子设置在第一轴承座内，固装在从动轴上的转子设置在第二轴承座内，且两对扇形叶片相互垂直设置，转子与泵壳体之间的回转间隙为0.36mm，主动轴上装有四个第一轴承，且四个第一轴承中的任意两个装在第一轴承座与主动轴之间，四个第一轴承中的剩余两个装在主动轴与泵壳体之间，从动轴上装有三个第二轴承，且三个第二轴承中的任意两个装在第二轴承座与从动轴之间，三个第二轴承中的剩余一个装在从动轴的输出端与泵壳体之间，且通过与泵壳体相邻一侧端面固接的法兰端盖轴向定位，第一轴承座与固装在主动轴上的转子之间、第二轴承座与固装在从动轴上的转子之间、主动轴与泵壳体之间以及从动轴与泵壳体之间各装有至少两个密封圈，主动轴的输入端上装有透盖，所述透盖与泵壳体的相邻一侧端面固接，所述减速机的输出齿轮固装在主动轴的输入端上，减速机的输入齿轮与电动机的输出轴传动连接，电动机固装在机座上。

本发明具有以下有益效果：一、本发明采用封闭式结构，两个齿轮采用同步转动，目的是使径向力达到平衡状态，保证主动轴和从动轴不变形，转子转动灵活，无卡滞现象，从而提高了含砂稠油集输泵工作的稳定性。二、本发明的转子采用双扇塞对称式，并优化了转子型线，转子互换性好，制造简单，泵的闭死容积得到了改善，并具有节电、体积小和耐磨性好的特点。三、本发明采用同步、同轴(即电动机与减速机直连)连接的屏蔽式结构，形成机电一体化。此外，本发明还具有输送原油效率高、能耗小、使用寿命长、采油生产成本低的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2是原油在本发明内的流向示意图，图3是转子5的主剖视图，图4是图3的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式的集输泵组由含砂稠油集输泵24、减速机21(采用悬挂式两级减速机)、电动机22和机座23组成，所述含砂稠油集输泵24由透盖1、泵壳体2、多个密封圈3、轴承座、两个转子5、齿轮端盖6、两个同步齿轮7、四个第一轴承8、三个第二轴承9、主动轴10、从动轴11和法兰端盖20组成；所述轴承座分别是第一轴承座12和第二轴承座13，泵壳体2的一侧设有进油口2-1，泵壳体2的另一侧设有出油口2-2，每个转子5由阶梯形法兰盘5-1和一对扇形叶片5-2组成，所述一对扇形叶片5-2相对于阶梯形法兰盘5-1的中心轴线对称设置在阶梯形法兰盘5-1的大直径端面一侧，阶梯形法兰盘5-1和一对扇形叶片5-2制成一体；所述主动轴10和从动轴11上下平行设置且装在泵壳体2和齿轮端盖6内，主动轴10和从动轴11上各固装有一个同步齿轮7，两个同步齿轮7相互啮合且装在齿轮端盖6内，齿轮端盖6的开口端与泵壳体2相邻一侧端面固接，主动轴10上装有第一轴承座12，从动轴11上装有第二轴承座13，第一轴承座12和第二轴承座13均与泵壳体2固接，主动轴10和从动轴11上各固装有一个转子5，固装在主动轴10上的转子5设置在第一轴承座12内，固装在从动轴11上的转子5设置在第二轴承座13内，且两对扇形叶片5-2相互垂直设置，转子5与泵壳体2之间的回转间隙为0.36mm(本实施方式中的转子采用SRM技术齿形，使用这种齿形比原齿形提高泵效率5％以上，而且在节能上也收到了明显的效果)，主动轴10上装有四个第一轴承8，且四个第一轴承8中的任意两个装在第一轴承座12与主动轴10之间，四个第一轴承8中的剩余两个装在主动轴10与泵壳体2之间，从动轴11上装有三个第二轴承9，且三个第二轴承9中的任意两个装在第二轴承座13与从动轴11之间，三个第二轴承9中的剩余一个装在从动轴11的输出端与泵壳体2之间，且通过与泵壳体2相邻一侧端面固接的法兰端盖20轴向定位，第一轴承座12与固装在主动轴10上的转子5之间、第二轴承座13与固装在从动轴11上的转子5之间、主动轴10与泵壳体2之间以及从动轴11与泵壳体2之间各装有至少两个密封圈3，主动轴10的输入端上装有透盖1，所述透盖1与泵壳体2的相邻一侧端面固接，所述减速机21的输出齿轮21-1固装在主动轴10的输入端上，减速机21的输入齿轮21-2与电动机22的输出轴传动连接，电动机22固装在机座23上，含砂稠油集输泵24和机座23上均固装在工作台25上。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的减速机21由减速机壳体21-3、输入齿轮21-2、输出齿轮21-1、第一过渡齿轮21-4、第二过渡齿轮21-5、过渡轴21-6和键21-7组成；所述输入齿轮21-2、输出齿轮21-1、第一过渡齿轮21-4、第二过渡齿轮21-5和过渡轴21-6均装在减速机壳体21-3内，输入齿轮21-2与第一过渡齿轮21-4啮合，第一过渡齿轮21-4和第二过渡齿轮21-5均固装在过渡轴21-6上，第二过渡齿轮21-5与输出齿轮21-1啮合，输入齿轮21-2上沿轴向设有键孔21-8，所述电动机22的输出轴装在输入齿轮21-2的键孔21-8内，且二者通过键21-7固接。减速机21与电动机22通过键21-7连接，结构简单，装配容易。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一轴承座12与固装在主动轴10上的转子5之间及第二轴承座13与固装在从动轴11上的转子5之间各装有两个密封圈3。如此设置，密封效果好。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的主动轴10与泵壳体2之间及从动轴11与泵壳体2之间各装有三个密封圈3。其它与具体实施方式一相同。如此设置，密封效果好。

具体实施方式五：结合图说明本实施方式，本实施方式的密封圈3为O型密封圈。如此设置，密封效果好。其它与具体实施方式一或四相同。

工作原理：参见图1和图2所示，图中的A点是固装在主动轴10上的转子5与泵壳体2的上端内壁相接合的点；B点是固装在主动轴10上的转子5与主动轴10的上接合点；C点是固装在主动轴10上的转子5与主动轴10的下接合点；D点是固装在从动轴11上的转子5与从动轴11的上接合点；E点是固装在从动轴11上的转子5与从动轴11的下接合点；F点是固装在从动轴11上的转子5与泵壳体2的下端内壁相接合的点，上述各接合点也是密封点。由这几个接合点将泵体型腔分隔成进油腔(低压腔14)和出油腔(高压腔15)，当转子5按图示方向旋转时，位于低压腔14的扇塞逐渐退出啮合处。使低压腔14“通进容积”逐渐增大，压力降低，流体充满“通进容积”，在转子5的作用下，“通进容积”变小，液体即被挤压排出。

Claims (5)

1.一种含砂稠油集输泵组，所述集输泵组由含砂稠油集输泵(24)、减速机(21)、电动机(22)和机座(23)组成，所述含砂稠油集输泵(24)由透盖(1)、泵壳体(2)、多个密封圈(3)、轴承座、两个转子(5)、齿轮端盖(6)、两个同步齿轮(7)、四个第一轴承(8)、三个第二轴承(9)、主动轴(10)、从动轴(11)和法兰端盖(20)组成；所述轴承座分别是第一轴承座(12)和第二轴承座(13)，泵壳体(2)的一侧设有进油口(2-1)，泵壳体(2)的另一侧设有出油口(2-2)，每个转子(5)由阶梯形法兰盘(5-1)和一对扇形叶片(5-2)组成，所述一对扇形叶片(5-2)相对于阶梯形法兰盘(5-1)的中心轴线对称设置在阶梯形法兰盘(5-1)的大直径端面一侧，阶梯形法兰盘(5-1)和一对扇形叶片(5-2)制成一体；其特征在于：所述主动轴(10)和从动轴(11)上下平行设置且装在泵壳体(2)和齿轮端盖(6)内，主动轴(10)和从动轴(11)上各固装有一个同步齿轮(7)，两个同步齿轮(7)相互啮合且装在齿轮端盖(6)内，齿轮端盖(6)的开口端与泵壳体(2)相邻一侧端面固接，主动轴(10)上装有第一轴承座(12)，从动轴(11)上装有第二轴承座(13)，第一轴承座(12)和第二轴承座(13)均与泵壳体(2)固接，主动轴(10)和从动轴(11)上各固装有一个转子(5)，固装在主动轴(10)上的转子(5)设置在第一轴承座(12)内，固装在从动轴(11)上的转子(5)设置在第二轴承座(13)内，且两对扇形叶片(5-2)相互垂直设置，转子5与泵壳体2之间的回转间隙为0.36mm，主动轴(10)上装有四个第一轴承(8)，且四个第一轴承(8)中的任意两个装在第一轴承座(12)与主动轴(10)之间，四个第一轴承(8)中的剩余两个装在主动轴(10)与泵壳体(2)之间，从动轴(11)上装有三个第二轴承(9)，且三个第二轴承(9)中的任意两个装在第二轴承座(13)与从动轴(11)之间，三个第二轴承(9)中的剩余一个装在从动轴(11)的输出端与泵壳体(2)之间，且通过与泵壳体(2)相邻一侧端面固接的法兰端盖20轴向定位，第一轴承座(12)与固装在主动轴(10)上的转子(5)之间、第二轴承座(13)与固装在从动轴(11)上的转子(5)之间、主动轴(10)与泵壳体(2)之间以及从动轴(11)与泵壳体(2)之间各装有至少两个密封圈(3)，主动轴(10)的输入端上装有透盖(1)，所述透盖(1)与泵壳体(2)的相邻一侧端面固接，所述减速机(21)的输出齿轮(21-1)固装在主动轴(10)的输入端上，减速机(21)的输入齿轮(21-2)与电动机(22)的输出轴传动连接，电动机(22)固装在机座(23)上。

2.根据权利要求1所述的一种含砂稠油集输泵组，其特征在于：所述减速机(21)由减速机壳体(21-3)、输入齿轮(21-2)、输出齿轮(21-1)、第一过渡齿轮(21-4)、第二过渡齿轮(21-5)、过渡轴(21-6)和键(21-7)组成；所述输入齿轮(21-2)、输出齿轮(21-1)、第一过渡齿轮(21-4)、第二过渡齿轮(21-5)和过渡轴(21-6)均装在减速机壳体(21-3)内，输入齿轮(21-2)与第一过渡齿轮(21-4)啮合，第一过渡齿轮(21-4)和第二过渡齿轮(21-5)均固装在过渡轴(21-6)上，第二过渡齿轮(21-5)与输出齿轮(21-1)啮合，输入齿轮(21-2)上沿轴向设有键孔(21-8)，所述电动机(22)的输出轴装在输入齿轮(21-2)的键孔(21-8)内，且二者通过键(21-7)固接。

3.根据权利要求1所述的一种含砂稠油集输泵组，其特征在于：所述第一轴承座(12)与固装在主动轴(10)上的转子(5)之间及第二轴承座(13)与固装在从动轴(11)上的转子(5)之间各装有两个密封圈(3)。

4.根据权利要求3所述的一种含砂稠油集输泵组，其特征在于：所述主动轴(10)与泵壳体(2)之间及从动轴(11)与泵壳体(2)之间各装有三个密封圈(3)。

5.根据权利要求1或4所述的一种含砂稠油集输泵组，其特征在于：所述密封圈(3)为O型密封圈。