本實(shí)用新型涉及螺桿泵,具體涉及一種新型全金屬單螺桿泵。
背景技術(shù):
單螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵,它是依靠轉(zhuǎn)子和定子相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來(lái)輸送液體的。我國(guó)自二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始引進(jìn)和研發(fā)地面驅(qū)動(dòng)單螺桿抽油泵采油技術(shù)以來(lái),實(shí)踐證明它因具有初始投資少、地面裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、占地面積小、泵效高等頗受各油田的重視,并得到快速發(fā)展,是目前使用最廣泛的一種采油設(shè)備。但由于該泵的定子由橡膠制成,其承壓能力低、不耐磨、不耐高溫,過(guò)熱會(huì)引起定子橡膠退化而燒損,出現(xiàn)溶脹、溫脹甚至與定子鋼套削離,導(dǎo)致泵的壽命降低,嚴(yán)重影響了該技術(shù)的在重質(zhì)稠油熱采中的推廣應(yīng)用。
全金屬螺桿泵的定子與轉(zhuǎn)子都由金屬材料制成,不會(huì)出現(xiàn)承壓能力低、不耐磨、不耐高溫的問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)中的全金屬螺桿泵以及采油裝置的金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有貫穿的第一通道與第二通道,由于金屬轉(zhuǎn)子一直在轉(zhuǎn)動(dòng),所受的作用力更大,因此金屬轉(zhuǎn)子更易出現(xiàn)斷裂等問(wèn)題,這就降低了全金屬螺桿泵的使用壽命;現(xiàn)有技術(shù)中的采油螺桿泵腔室壓力檢測(cè)裝置是將壓力檢測(cè)裝置安裝在螺桿泵的外壁上,這樣壓力檢測(cè)裝置就會(huì)受到外界環(huán)境的影響,進(jìn)而會(huì)影響壓力檢測(cè)的精確度;而且現(xiàn)有技術(shù)中也沒(méi)有用于感應(yīng)全金屬螺桿泵裂紋的裝置,對(duì)螺桿泵出現(xiàn)的裂紋并不能進(jìn)行監(jiān)控。
為了提高全金屬螺桿泵的使用壽命,并為了進(jìn)一步提高全金屬螺桿泵腔室油壓力的檢測(cè)精度,同時(shí)為了感應(yīng)全金屬螺桿泵出現(xiàn)的裂紋,非常有必要設(shè)計(jì)一種新型全金屬單螺桿泵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型全金屬單螺桿泵,能提高全金屬螺桿泵的使用壽命,且能進(jìn)一步提高全金屬螺桿泵腔室油壓力的檢測(cè)精度,同時(shí)可以用于感應(yīng)全金屬螺桿泵出現(xiàn)的裂紋,以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的不足。
本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
一種新型全金屬單螺桿泵,包括呈空心結(jié)構(gòu)且氮化處理的金屬轉(zhuǎn)子,金屬轉(zhuǎn)子外側(cè)套設(shè)有氮化處理的金屬定子,金屬轉(zhuǎn)子和金屬定子的上部都呈高度相同的圓筒形結(jié)構(gòu),金屬轉(zhuǎn)子和金屬定子的下部的內(nèi)壁與外壁都呈形狀和大小均相同的螺旋形結(jié)構(gòu),且金屬轉(zhuǎn)子外壁與金屬定子內(nèi)壁間隙配合,金屬轉(zhuǎn)子上部外壁與金屬定子上部左側(cè)內(nèi)壁部分貼合,金屬轉(zhuǎn)子與金屬定子的下部之間形成螺旋形空腔,金屬轉(zhuǎn)子與金屬定子都為等壁厚結(jié)構(gòu),且金屬轉(zhuǎn)子的壁厚大于金屬定子的壁厚,金屬定子下部右側(cè)和上部右側(cè)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口;金屬轉(zhuǎn)子上部?jī)?nèi)壁在與出油口中心相同水平高度位置處設(shè)有壓力檢測(cè)裝置,壓力檢測(cè)裝置包括向金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)腔突出的水平的圓筒形限位壁,圓筒形限位壁中心軸處的金屬轉(zhuǎn)子側(cè)壁設(shè)有直徑小于圓筒形限位壁內(nèi)徑的水平通孔,在圓筒形限位壁內(nèi)沿對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)壁向金屬轉(zhuǎn)子軸的方向上依次固定設(shè)有第一密封部件、定位部件、第二密封部件與壓力感應(yīng)部件,第一密封部件、定位部件與第二密封部件的中部都設(shè)有通孔,壓力感應(yīng)部件直接感應(yīng)出油口部位的油壓力;壓力檢測(cè)裝置對(duì)側(cè)的金屬轉(zhuǎn)子上部?jī)?nèi)壁設(shè)有溫度檢測(cè)裝置,溫度檢測(cè)裝置包括向金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)腔突出的底限位壁與側(cè)限位壁,底限位壁、側(cè)限位壁與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)壁之間固定設(shè)有溫度感應(yīng)部件;金屬轉(zhuǎn)子和金屬定子頂端設(shè)有上部密封裝置,上部密封裝置頂部設(shè)有金屬轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)裝置,驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)為變頻電機(jī),上部密封裝置右側(cè)底部固定設(shè)有裂紋感應(yīng)部件,裂紋感應(yīng)部件的感應(yīng)端處于金屬轉(zhuǎn)子外壁與金屬定子內(nèi)壁形成的空腔中;出油口處固定設(shè)有流量檢測(cè)部件;金屬轉(zhuǎn)子與金屬定子底端設(shè)有下部密封裝置,下部密封裝置底端設(shè)有限位部件。
進(jìn)一步地,所述圓筒形限位壁與金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)壁一體成型,圓筒形限位壁的內(nèi)壁上設(shè)有壓力檢測(cè)內(nèi)螺紋,壓力感應(yīng)部件包括壓力檢測(cè)端與壓力感應(yīng)部件連接端,壓力檢測(cè)端朝向金屬轉(zhuǎn)子側(cè)壁的水平通孔設(shè)置,壓力感應(yīng)部件連接端外壁上設(shè)有與壓力檢測(cè)內(nèi)螺紋相配合的壓力檢測(cè)外螺紋,通過(guò)將壓力感應(yīng)部件螺紋連接在圓筒形限位壁上,以使第一密封部件、定位部件、第二密封部件、壓力感應(yīng)部件與圓筒形限位壁以及金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)壁密封連接。
進(jìn)一步地,所述溫度檢測(cè)裝置處于壓力檢測(cè)裝置的下方,側(cè)限位壁垂直于底限位壁,底限位壁、側(cè)限位壁與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子內(nèi)壁一體成型,側(cè)限位壁與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上設(shè)有溫度檢測(cè)內(nèi)螺紋,溫度感應(yīng)部件下側(cè)的外壁上設(shè)有與溫度檢測(cè)內(nèi)螺紋相配合的溫度檢測(cè)外螺紋。
進(jìn)一步地,所述上部密封裝置右側(cè)底部上設(shè)有凹槽,凹槽側(cè)壁設(shè)有凹槽內(nèi)螺紋,裂紋感應(yīng)部件包括裂紋感應(yīng)端與裂紋感應(yīng)部件連接端,裂紋感應(yīng)部件連接端的外壁上設(shè)有與凹槽內(nèi)螺紋相配合的裂紋感應(yīng)外螺紋,裂紋感應(yīng)部件連接端頂部與凹槽頂部之間還設(shè)有密封墊圈。
進(jìn)一步地,所述第一密封部件、第二密封部件以及密封墊圈都為聚四氟乙烯材料。
進(jìn)一步地,所述流量檢測(cè)部件左右兩側(cè)分別設(shè)有出油口和出油管,流量檢測(cè)部件與出油口以及出油管的連接方式都為螺紋連接。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器與制動(dòng)器,金屬轉(zhuǎn)子穿過(guò)上部密封裝置與減速器的低速軸相連,減速器高速軸上端通過(guò)聯(lián)軸器與變頻電機(jī)相連,減速器高速軸下端連有制動(dòng)器。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型中金屬轉(zhuǎn)子的壁厚大于金屬定子的壁厚,這樣就能延長(zhǎng)金屬轉(zhuǎn)子的使用壽命;本實(shí)用新型中的金屬轉(zhuǎn)子上部?jī)?nèi)壁在與出油口中心相同水平高度位置處設(shè)有壓力檢測(cè)裝置,由于壓力檢測(cè)裝置安裝在金屬轉(zhuǎn)子的上部?jī)?nèi)壁上,壓力檢測(cè)裝置就不會(huì)受到外界環(huán)境的影響,從而能夠提高壓力的檢測(cè)精度;本實(shí)用新型中的溫度檢測(cè)裝置能夠檢測(cè)全金屬單螺桿泵的溫度,進(jìn)而可以通知工作人員進(jìn)行處理以防止金屬轉(zhuǎn)子以及金屬定子溫度過(guò)高現(xiàn)象的發(fā)生,而且溫度檢測(cè)裝置安裝在金屬轉(zhuǎn)子的上部?jī)?nèi)壁上,這樣溫度檢測(cè)裝置就不會(huì)受到外界環(huán)境的影響,從而能夠提高溫度的檢測(cè)精度;本實(shí)用新型中的裂紋感應(yīng)部件通過(guò)螺紋連接在上部密封裝置的右側(cè)底部,裂紋感應(yīng)部件的感應(yīng)端處于金屬轉(zhuǎn)子外壁與金屬定子內(nèi)壁形成的空腔中,這樣就可以用于感應(yīng)全金屬單螺桿泵出現(xiàn)的裂紋信號(hào);本實(shí)用新型中的流量檢測(cè)部件通過(guò)螺紋連接在出油口與出油管間,安裝方便快捷,且可以時(shí)刻檢測(cè)出油口處的油流量以及一定時(shí)間內(nèi)總的油流量;本實(shí)用新型中電機(jī)為變頻電機(jī),系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢平滑,避免金屬單螺桿泵受沖擊力而損壞,進(jìn)而能延長(zhǎng)其使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型中壓力檢測(cè)裝置安裝的局部放大圖;
圖3為本實(shí)用新型中溫度檢測(cè)裝置安裝的局部放大圖;
圖4為本實(shí)用新型中裂紋感應(yīng)部件安裝的局部放大圖;
圖5為本實(shí)用新型中流量檢測(cè)部件安裝的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1、2、3、4和5所示,本實(shí)用新型包括呈空心結(jié)構(gòu)且氮化處理的金屬轉(zhuǎn)子1,金屬轉(zhuǎn)子1外側(cè)套設(shè)有氮化處理的金屬定子2,金屬轉(zhuǎn)子1和金屬定子2的上部都呈高度相同的圓筒形結(jié)構(gòu),金屬轉(zhuǎn)子1和金屬定子2的下部的內(nèi)壁與外壁都呈形狀和大小均相同的螺旋形結(jié)構(gòu),且金屬轉(zhuǎn)子1外壁與金屬定子2內(nèi)壁間隙配合,金屬轉(zhuǎn)子1上部外壁與金屬定子2上部左側(cè)內(nèi)壁部分貼合,金屬轉(zhuǎn)子1與金屬定子2的下部之間形成螺旋形空腔3,金屬轉(zhuǎn)子1與金屬定子2都為等壁厚結(jié)構(gòu),且金屬轉(zhuǎn)子1的壁厚大于金屬定子2的壁厚,金屬定子2下部右側(cè)設(shè)有進(jìn)油口4,金屬定子2上部右側(cè)設(shè)有出油口5;金屬轉(zhuǎn)子1上部?jī)?nèi)壁在與出油口5中心相同水平高度位置處設(shè)有壓力檢測(cè)裝置6,壓力檢測(cè)裝置6包括向金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)腔突出的水平的圓筒形限位壁7,圓筒形限位壁7與金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁一體成型,圓筒形限位壁7中心軸處的金屬轉(zhuǎn)子1側(cè)壁設(shè)有直徑小于圓筒形限位壁7內(nèi)徑的水平通孔8,在圓筒形限位壁7內(nèi)沿對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁向金屬轉(zhuǎn)子1軸的方向上依次固定設(shè)有第一密封部件9、定位部件10、第二密封部件11與壓力感應(yīng)部件12,第一密封部件9、定位部件10與第二密封部件11的中部都設(shè)有通孔,壓力感應(yīng)部件12直接感應(yīng)出油口5位置處的油壓力,所述圓筒形限位壁7內(nèi)壁上設(shè)有壓力檢測(cè)內(nèi)螺紋13,壓力感應(yīng)部件12包括壓力檢測(cè)端14與壓力感應(yīng)部件連接端15,壓力檢測(cè)端14朝向金屬轉(zhuǎn)子1側(cè)壁的水平通孔8設(shè)置,壓力感應(yīng)部件連接端15外壁上設(shè)有與壓力檢測(cè)內(nèi)螺紋13相配合的壓力檢測(cè)外螺紋16,通過(guò)將壓力感應(yīng)部件12螺紋連接在圓筒形限位壁7上,以使第一密封部件9、定位部件10、第二密封部件11、壓力感應(yīng)部件12與圓筒形限位壁7以及金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁密封固定連接;壓力檢測(cè)裝置6對(duì)側(cè)的金屬轉(zhuǎn)子1上部?jī)?nèi)壁設(shè)有溫度檢測(cè)裝置17,溫度檢測(cè)裝置17處于壓力檢測(cè)裝置6的下方,溫度檢測(cè)裝置17包括向金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)腔突出的底限位壁18以及與底限位壁18相垂直的側(cè)限位壁19,底限位壁18、側(cè)限位壁19與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁一體成型,底限位壁18、側(cè)限位壁19與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁之間固定設(shè)有溫度感應(yīng)部件20,側(cè)限位壁19與對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子1的內(nèi)壁上設(shè)有溫度檢測(cè)內(nèi)螺紋21,溫度感應(yīng)部件20下側(cè)的外壁上設(shè)有與溫度檢測(cè)內(nèi)螺紋21相配合的溫度檢測(cè)外螺紋22;金屬轉(zhuǎn)子1和金屬定子2頂端設(shè)有上部密封裝置23,金屬轉(zhuǎn)子1穿過(guò)上部密封裝置23與減速器24的低速軸相連,減速器24高速軸上端通過(guò)聯(lián)軸器25與變頻電機(jī)26相連,減速器24高速軸下端連有制動(dòng)器27,上部密封裝置23右側(cè)底部上設(shè)有凹槽28,凹槽28側(cè)壁設(shè)有凹槽內(nèi)螺紋29,凹槽28內(nèi)設(shè)置有裂紋感應(yīng)部件30,裂紋感應(yīng)部件30包括裂紋感應(yīng)端31與裂紋感應(yīng)部件連接端32,裂紋感應(yīng)部件連接端32的外壁上設(shè)有與凹槽內(nèi)螺紋29相配合的裂紋感應(yīng)外螺紋33,裂紋感應(yīng)部件連接端32頂部與凹槽28頂部之間還設(shè)有密封墊圈34,裂紋感應(yīng)部件30的感應(yīng)端處于金屬轉(zhuǎn)子1外壁與金屬定子2內(nèi)壁形成的空腔中;出油口5處固定設(shè)有流量檢測(cè)部件35,流量檢測(cè)部件35左右兩側(cè)分別通過(guò)螺紋連接在出油口5與出油管36上;金屬轉(zhuǎn)子1與金屬定子2底端設(shè)有下部密封裝置37,下部密封裝置37底端設(shè)有限位部件38。
其中,第一密封部件9、第二密封部件11以及密封墊圈34都為聚四氟乙烯材料。
螺桿泵出現(xiàn)的裂紋信號(hào)利用液體作為傳輸媒介,并傳輸?shù)搅鸭y感應(yīng)部件30上,裂紋感應(yīng)部件30感應(yīng)到的裂紋信號(hào)可以用于后續(xù)上位機(jī)的處理,以提供數(shù)據(jù)支持。裂紋檢測(cè)方法屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
本實(shí)用新型中金屬轉(zhuǎn)子1的壁厚大于金屬定子2的壁厚,這樣就能延長(zhǎng)金屬轉(zhuǎn)子1的使用壽命;本實(shí)用新型中的金屬轉(zhuǎn)子1上部?jī)?nèi)壁在與出油口5中心相同水平高度位置處設(shè)有壓力檢測(cè)裝置6,壓力檢測(cè)裝置6包括向金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)腔突出的水平的圓筒形限位壁7,圓筒形限位壁7中心軸處的金屬轉(zhuǎn)子1側(cè)壁設(shè)有直徑小于圓筒形限位壁7內(nèi)徑的水平通孔8,在圓筒形限位壁7內(nèi)沿對(duì)應(yīng)金屬轉(zhuǎn)子1內(nèi)壁向金屬轉(zhuǎn)子1軸的方向上依次固定設(shè)有第一密封部件9、定位部件10、第二密封部件11與壓力感應(yīng)部件12,第一密封部件9、定位部件10與第二密封部件11的中部都設(shè)有通孔,出油口5位置處的油壓力從金屬轉(zhuǎn)子1側(cè)壁的水平通孔8、第一密封部件9以及定位部件10的通孔傳遞到壓力感應(yīng)部件12上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)出油口5位置處油壓力的檢測(cè),由于壓力檢測(cè)裝置6安裝在金屬轉(zhuǎn)子1的上部?jī)?nèi)壁上,這樣壓力檢測(cè)裝置6就不會(huì)受到外界環(huán)境的影響,從而能夠提高壓力的檢測(cè)精度;本實(shí)用新型中的溫度檢測(cè)裝置17通過(guò)螺紋連接在壓力檢測(cè)裝置6對(duì)側(cè)的金屬轉(zhuǎn)子1上部?jī)?nèi)壁上,從而能夠檢測(cè)全金屬單螺桿泵的溫度,進(jìn)而可以通知工作人員進(jìn)行處理以防止金屬轉(zhuǎn)子1以及金屬定子2溫度過(guò)高現(xiàn)象的發(fā)生,而且溫度檢測(cè)裝置17安裝在金屬轉(zhuǎn)子1的上部?jī)?nèi)壁上,這樣溫度檢測(cè)裝置17就不會(huì)受到外界環(huán)境的影響,從而能夠提高溫度的檢測(cè)精度;本實(shí)用新型中的裂紋感應(yīng)部件30通過(guò)螺紋連接在上部密封裝置23的右側(cè)底部,裂紋感應(yīng)部件30的感應(yīng)端處于金屬轉(zhuǎn)子1外壁與金屬定子2內(nèi)壁形成的空腔中,這樣就可以用于感應(yīng)全金屬單螺桿泵出現(xiàn)的裂紋信號(hào);本實(shí)用新型中的流量檢測(cè)部件35通過(guò)螺紋連接在出油口5與出油管36間,安裝方便快捷,且可以時(shí)刻檢測(cè)出油口5處的油流量以及一定時(shí)間內(nèi)總的油流量;本實(shí)用新型中電機(jī)為變頻電機(jī)26,系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢平滑,避免金屬單螺桿泵受沖擊力而損壞,進(jìn)而能延長(zhǎng)其使用壽命。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下,還可以作出若干改變和改進(jìn),這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。