[发明专利]一种新型隔膜泵

说明书

技术领域

本发明属于动力机械，涉及一种新型隔膜泵，特别是一种用于油气混输、油田注水、原油输送等多种用途的隔膜泵。

背景技术

往复泵用于油田作为注水泵、泥浆泵、压裂泵、输油泵等已经成熟，近年开发应用了往复式隔膜泵，这些泵在结构上都是采用了曲轴旋转带动连杆将旋转运动转化为十字头、中间杆和柱塞的往复直线运动，柱塞与缸体之间设置密封函体装置，用于对介质腔的密封，防止泄漏；动力端与液力端过渡采用中间杆连接十字头和柱塞，动力端中间杆也涉及润滑油的密封问题，经常出现密封不好漏油漏水的问题，而且这种常规往复泵结构动力端部件多，泵体结构复杂，体积较大；在低转速下曲轴、十字头需要采取强制润滑等措施。常规往复式隔膜泵泵体较大，结构复杂，维修换件不方便。

为了解决常规往复泵结构存在的不足，寻找新型可靠性高、结构简单的新型隔膜泵，是本领域技术人员关注的课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型隔膜泵，以实现原油输送、油田注水、油气混输等多用途。

为了实现上述目的，本发明采取如下的解决方案：一种新型隔膜泵，其特征在于，包括动力端、液力端、传动装置、压力平衡系统、电动机和底座，其中动力端包括机箱、摆轮、曲轴、连杆、密封函体、十字头、弹簧、轴承；液力端包括缸体、泵头、进液阀总成和排液阀总成及阀座、隔膜及前后护膜板；传动装置包括大小皮带轮、皮带；压力平衡系统包括油箱、补油阀、油管、回油阀、油泵；

所述曲轴上安装双排圆柱滚子轴承，每组双排圆柱滚子轴承外圈装有摆轮，摆轮与连杆相连，连杆与摆轮连接的一端为球头结构，可在摆轮的卡槽内摆动；机箱上设有十字头滑道，连杆的另一端通过十字头销与十字头相连，连杆与十字头滑道之间设置密封函体；缸体内的后护膜板和前护膜板之间为隔膜，前后护膜板和隔膜将缸体分为介质腔和液压腔；介质腔一侧的缸体内部装有进、排液阀总成及阀座，顶部设有上法盖和排液口，下端设有进液管；缸体前端装有泵头，泵头与缸体用固定螺栓B固定；缸体下部设置一个油箱，并装有补油阀、回油阀及油管，油泵装于油箱和补油阀之间的管线上；曲轴的一端安装大皮带轮，皮带连接大小皮带轮，小皮带轮安装在电动机轴端，电动机和箱体用固定螺栓A固定在底座上；箱体与缸体相连接。

优选地，曲轴上设置偏心轮、轴承和摆轮，摆轮围绕连杆头在机箱内做摆动，同时随连杆做往复直线运动，将曲轴的旋转运动转化为连杆的往复直线运动。

优选地，隔膜将介质腔和润滑腔隔离，隔膜采用双层结构，可设置隔膜损坏传感报警装置。

优选地，密封函体由调节压盖、盘根填料、导向环和隔环组成。

优选地，曲轴可采用三缸、五缸或其他多缸结构。

优选地，动力端结构型式采用球阀、锥阀、阀片、立式分体阀或卧式组合阀，可根据具体工况和适应性进行选择。

优选地，油泵的排出口管线上应设置安全溢流阀和稳压装置，其中稳压装置为蓄能器或球形稳压器。

优选地，机箱采用圆形结构，摆轮可沿机箱内腔轨迹运动，机箱内腔较小，内装润滑油，用于轴承、摆轮、连杆、十字头部件的润滑。

优选地，机箱内十字头滑道可以与机箱一体，也可单独设计十字头滑道安装于机箱上。

本发明利用了曲柄滑块机构的原理，采用了往复泵的偏心回转动力端结构，电动机通过大、小皮带轮、皮带带动泵的曲轴旋转，曲轴与偏心轮的偏心结构带动摆轮在机箱内以连杆为中心做摆动和往复运动，将箱体内部变成工作腔，连杆随着摆轮位置的改变做上下往复运动。连杆带动十字头向后运动时隔膜靠近后护膜板，此时进液阀打开，液体进入泵头，直到连杆移至最后位置为止(曲轴转动180°)吸入过程结束，连杆开始向前运动，压缩滑道腔体内的液压油推动隔膜前移靠近前护膜板，泵头阀腔内的液体受挤压，压力升高，因而进液阀关闭，排液阀被打开，液体被隔膜推动经排液阀被排出。

护膜板与隔膜将介质腔和液压腔分开，当隔膜抵达腔体内壁时，护膜板自动关闭，采用压力平衡系统，腔体内壁表面形成平整状态，使隔膜不会因挤压变形而破损，从而有效提高了使用寿命。

在运行过程中，当液压腔内压力高于额定值时，回油阀起跳，释放出来的液压油经过回油管进入油箱；当液压腔内的液压油不足时，补油阀自动开启，油箱内的液压油通过补油管进入液压腔，使液压腔内隔膜两侧的压力始终保持平衡。