CN102536808A - 滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法 - Google Patents

滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法。所述滑片泵具有筒状的泵壳，泵壳中设有：驱动轴、套在驱动轴上的转子、设置在转子上的滑片，滑片与泵壳的内腔接触密封，泵壳的端部设有端盖，滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，滑片泵吸入口和/或滑片泵排出口位于泵壳的端盖上。本发明还提出另一种滑片泵，所述滑片泵包括多个筒状的泵壳，滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，滑片泵吸入口和/或滑片泵排出口分别位于端盖上，各隔板上均设有贯穿各隔板上下端面的流体中转开口。所述利用滑片泵输送流体的方法从泵壳的端部方向进行吸入和/或排出流体以进行泵送。

Description

滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法
技术领域
本发明涉及液压领域，具体而言，涉及一种滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法。
背景技术
滑片泵一种常用的容积式泵，广泛用于集输和举升的工业领域，其具有很强的自吸能力，特别适用于油船码头卸油，船上货油，扫舱，火车卸槽等场合，及油罐车，加油车和油库、加油站油料输送。滑片泵可用于输送轻质油料，而粘油效果更佳。普通单作用滑片泵工作原理如图1所示。一般单作用滑片泵主要由以下几部分组成：驱动轴1、连接键2、转子3、滑片4也称叶片、定子也称泵壳5。驱动轴，设置在所述泵壳中，转子，套在所述驱动轴上并与所述驱动轴固定连接，滑片，从所述转子的侧向伸出并位于所述转子与所述泵壳之间。当电机或其它原动机旋转驱动轴1时，驱动轴1通过键2带动转子3旋转，转子3带动滑片4在泵壳5的偏心腔室内转动，叶片4在离心力的作用下与定子内腔接触密封，由于叶片4与定子5构成腔室的容积变化，使滑片泵可以对流体产生抽吸和挤压作用。
与普通单作用滑片泵对应，将定子或泵壳5内腔的轮廓线修改为对称的椭圆形状或近似椭圆形状，轮廓线可以为多种曲线方程，同时在定子或泵壳5设置吸入口、和排出口各2个，通常吸入口和排出口的周向间隔角度为90°，这就是目前常用的双作用滑片泵，见图2所示。驱动轴旋转一圈，双作用滑片泵吸入排出各两次。与单作用滑片泵相比，由于结构和受力载荷对称，双作用滑片泵往往可以获得更大排量，同时降低滑片泵的噪声，提高驱动轴等部件的可靠性。
图3给出了现有的一种普通单作用滑片泵的基本三维结构。主要由以下几部分组成：驱动轴1、端盖6、定子或泵壳5、转子3及滑片4。
上述工业中常见的滑片泵(包括单作用滑片泵和双作用滑片泵)在工作中都是单独使用的，即其输送介质从低压端吸入，从高压端排出，吸入口和排出口均设置在定子(或泵壳)的侧向，这种方式为径向吸入和排出的旁通式结构，例如，日本专利JP1-177478A，以及中国专利CN2379622Y，都采用径向吸入和排出的旁通式结构，使得吸入和排出的方向往往与滑片泵的旋转轴垂直，吸入和排出的方向连接吸入和排出的管路后，增加了滑片泵的径向尺寸，造成滑片泵体积较大，很难适应狭小的管筒状空间，而且这种径向吸入和排出的旁通式结构需要很大的径向尺寸才能达到举升流体，(例如举升石油)的排量和压力，无法安装在尺寸有限的套管内。另外，上述现有的滑片泵由于采用径向吸入和排出的旁通式结构，如果要下降到油井中进行举升原油，则会在下降到油井的过程中，径向设置的吸入和排出的管路会受到破坏，难以安全稳定的安装在井下，而且径向设置的吸入和排出的管路难以承受井下巨大压力和腐蚀，不能在原油淹没工况下工作，所以，径向吸入和排出的旁通式结构限制了滑片泵在井下举升方面的应用。
另外，为了提高滑片泵的泵送压力，往往需要提高原动机的转速，因为散热等条件及很多情况的限制，带动滑片泵的原动机的速度难以提高。普通滑片泵的这些特点限制了其在一些工业领域的应用。
发明内容
本发明提供一种滑片泵和利用滑片泵输送流体的方法，以解决现有的滑片泵径向尺寸大、滑片泵体积较大、很难适应狭小的管筒状空间的问题。此外，本发明还可以解决滑片泵的泵送压力较小的问题。
为此，本发明提出一种滑片泵，所述滑片泵具有筒状的泵壳，所述泵壳中设有：驱动轴、套在所述驱动轴上的转子、设置在所述转子上的滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封，所述泵壳的端部设有端盖，所述滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，所述滑片泵吸入口和/或所述滑片泵排出口位于所述泵壳的端盖上。
进一步地，所述滑片泵吸入口和滑片泵排出口均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口和滑片泵排出口关于所述驱动轴对称设置。
进一步地，所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上。
进一步地，所述滑片泵吸入口包括：设置在所述底盖上的第一吸入口和第二吸入口，所述滑片泵排出口包括：设置在所述顶盖上的第一排出口和第二排出口，所述第一吸入口和第二吸入口与所述驱动轴的轴心的连线为一条直线，所述第一排出口和第二排出口与所述驱动轴的轴心的连线为一条直线，所述第一吸入口和第二吸入口的连线垂直所述第一排出口和第二排出口的连线。
本发明还提出一种滑片泵，所述滑片泵具有从下至上输送流体的通道，所述滑片泵包括多个筒状的泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，驱动轴，穿过各所述泵壳的内腔，各所述泵壳套在所示驱动轴上，多个所述泵壳至少包括首端的泵壳和尾端的泵壳，所述滑片泵的两端设有端盖，一个端盖位于首端的泵壳的首端，另一个端盖位于尾端的泵壳的尾端；
所述滑片泵中设有套设在所述驱动轴上的n个隔板，n大于等于1，所述隔板将相邻两个所述泵壳分隔开，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子、转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；
所述滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，所述滑片泵吸入口和/或所述滑片泵排出口分别位于所述端盖上，所述各隔板上均设有贯穿所述各隔板上下端面的流体中转开口，所述输送流体的通道经过滑片泵吸入口、流体中转开口和滑片泵排出口，并且所述输送流体的通道位于各所述泵壳的内腔中。
进一步地，所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，各所述隔板所在的平面垂直所述驱动轴，除了位于两端的泵壳外，其余每个泵壳中，下层隔板的流体中转开口为泵壳的吸入口，上层隔板的流体中转开口为泵壳的排出口；所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及各隔板上的流体中转开口的数目均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口和相邻的流体中转开口、相邻的两个流体中转开口或滑片泵排出口与相邻的流体中转开口关于所述驱动轴对称设置，各泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上下相邻的两个泵壳的设置方向呈180度夹角。
进一步地，所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，各所述隔板所在的平面垂直所述驱动轴，每个泵壳中，下层隔板的流体中转开口为该泵壳的吸入口，上层隔板的流体中转开口为该泵壳的排出口；所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及各隔板上的流体中转开口的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口的周向间隔角度为180度，同一隔板上的两个流体中转开口的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口与相邻所述底盖的隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，和/或上下相邻两隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，和/或所述滑片泵排出口与相邻所述顶盖的隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，各泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上下相邻的两个泵壳的设置方向相互垂直。
进一步地，所述滑片泵中设有一个套设在所述驱动轴上的隔板，所述一个隔板所在的平面垂直所述驱动轴，所述一个隔板将所述滑片泵分为两个依次上下排布的泵壳，分别为上方的泵壳和下方的泵壳，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子，所述转子通过连接健与所述驱动轴固定连接，所述转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，所述一个隔板上设有贯穿该隔板上下端面的流体中转开口，所述流体中转开口为下方的泵壳的排出口，同时也是上方的泵壳的吸入口。
进一步地，所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及一个所述隔板上的流体中转开口的数目均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口与一个所述隔板上的流体中转开口、滑片泵排出口与一个所述隔板上的流体中转开口关于所述驱动轴对称设置，上方的泵壳和下方的泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上方的泵壳和下方的泵壳的设置方向呈180度夹角。
进一步地，所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口、以及所述一个隔板上的流体中转开口的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口的周向间隔角度为180度，所述一个隔板上的两个流体中转开口的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，所述滑片泵排出口与所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，上方的泵壳和下方的泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上方的泵壳和下方的泵壳的设置方向呈90度夹角。
本发明还提出一种利用滑片泵输送流体的方法，所述滑片泵具有筒状的泵壳，所述泵壳中设有驱动轴，所述利用滑片泵输送流体的方法从所述泵壳的端部方向进行吸入和/或排出流体以进行泵送。
进一步地，将所述滑片泵分隔成依次上下排布的多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，其中，相邻的两个泵壳通过隔板隔开，所述隔板上设有贯穿所述隔板上下端面的流体中转开口，所述流体通过滑片泵吸入口、流体中转开口和滑片泵排出口，，下方的泵壳排出的流体经过流体中转开口被上方的泵壳吸入，上方的泵壳从端部方向吸入的流体被再上方的泵壳吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。
进一步地，所述吸入和/或排出流体的方向与所述驱动轴的轴向平行。
进一步地，将所述滑片泵分隔成多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，多个所述泵壳至少包括位于最下方的首端的泵壳和位于最上方的尾端的泵壳，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，首端的泵壳从上端排出流体，尾端的泵壳从下端吸入流体，除首端的泵壳和尾端的泵壳之外，其余每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，包括首端的泵壳和尾端的泵壳在内的各泵壳，相邻的两个泵壳中，下方的泵壳排出的流体被上方的泵壳吸入，上方的泵壳吸入的流体被再上方的泵壳吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。
进一步地，所述吸入和/或排出流体的方向与所述驱动轴的轴向平行。
本发明从所述泵壳的端部方向进行吸入和/或排出流体，通过转子的转动，使得叶片与泵壳所形成的腔体容积不断变化，形成了滑片泵吸入口与泵壳内的低压腔连通，滑片泵排出口与高压腔连通，产生了滑片泵吸入口和滑片泵排出口之间的压力差，从而实现对流体的泵送。
本发明从所述泵壳的端部方向进行吸入和/或排出流体，在实现对流体增压或泵送的过程中，由于滑片泵吸入口和滑片泵排出口存在上下高度差，所以本发明还实现了流体势能的变化，而且当滑片泵吸入口和滑片泵排出口设置在泵壳的端部时，最大限度的提高了滑片泵对流体势能的变化影响，尤其能够实现势能的提高，这同传统的滑片泵吸入口和滑片泵排出口设置在泵壳侧向，滑片泵吸入口和滑片泵排出口之间的高度差不明显，不能影响流体势能的变化相比，进步巨大，使得滑片泵不仅具有增压或泵送的功能，还使滑片泵具有较高的举升能力，使得滑片泵不局限于油船码头卸油，船上货油，扫舱，火车卸槽等场合，及油罐车，加油车和油库、加油站油料输送，还可以应用在需要举升的场合。
本发明避开了从泵壳的侧向进行吸入和排出流体，减小了滑片泵的径向尺寸和径向体积，能够适应狭小的管筒状空间，增加了滑片泵的应用范围。由于本发明输送流体的通道位于泵壳的内腔中，因而无需设置现有技术的径向设置的吸入和排出的管路，所以，本发明克服了现有的旁通式的滑片泵由于径向设置的吸入和排出的管路而造成的难以安全稳定的安装在井下、难以承受井下巨大压力和腐蚀和不能在原油淹没工况下工作等缺陷，通过泵壳或泵筒的保护，使得本滑片泵在实现举升和增压的同时，在结构上具有抗砂、抗气、防腐、耐压等综合性改善，可以在原油淹没工况下工作，实现24小时无人职守下不间断举升，因而拓展了原油举升的方式，比其他举升方式更耐高温。
另外，本发明的输送流体的通道位于各所述筒状的定子的内腔中，相对于现有的旁通式的滑片泵径向设置的吸入和排出的管路进行输送液体，本发明避免了通过离心作用将液体输送至径向设置的吸入和排出的管路，减少了液体输送效率的损失，通过内部输送，尤其是轴向输送的方式，增加了输送的流量和压力，而且，通过内部输送相对于旁通式的径向吸入和排出，本发明缩短了液体输送的路径，更减少了液体传动损失，减少了液体在径向方向上压力和流速的折损。此外，本发明的吸入和排出流体的方向基本为直线或吸入和排出流体的方向为轴向，速度损失和效率损失小，而现有技术的旁通式的吸入和排出，流体在吸入和排出的方向上发生较大的转变，因而有技术的旁通式的吸入和排出产生较多的速度损失、效率损失。
本发明还通过设置依次上下排布的多个泵壳，利用从端部方向泵送流体的吸入和排出，进而实现了多级滑片泵的接力增压，使其更加适应管筒内流体的输送和举升作业，可以极大提升滑片泵的举升能力，使得滑片泵可以应用于传统滑片泵应用的禁区，例如流体的举升，包括石油开采，扩大滑片泵的应用范围。
附图说明
图1为现有的单作用滑片泵工作原理示意图；
图2为现有的双作用滑片泵工作原理示意图；
图3用剖视方法示出了单作用滑片泵的三维结构；
图4为根据本发明实施例的单级单作用轴流式滑片泵的分解结构示意图；
图5用剖视方法示出了根据本发明实施例的单级单作用轴流式滑片泵的立体分解结构；
图6用剖视方法示出了根据本发明实施例的单级单作用轴流式滑片泵的立体组合结构；
图7为根据本发明实施例的两级单作用轴流式滑片泵的分解结构示意图；
图8用剖视方法示出了根据本发明实施例的两级单作用轴流式滑片泵的立体分解结构；
图9用剖视方法示出了根据本发明实施例的两级单作用轴流式滑片泵的立体组合结构；
图10为根据本发明实施例的单级双作用轴流式滑片泵的分解结构示意图；
图11用剖视方法示出了根据本发明实施例的单级双作用轴流式滑片泵的立体分解结构；
图12用剖视方法示出了根据本发明实施例的两级双作用轴流式滑片泵的立体分解结构；
图13用剖视方法示出了根据本发明实施例的两级双作用轴流式滑片泵的立体组合结构。
附图标号说明：
1、驱动轴2、连接键、3、转子4、滑片(或叶片)5、泵壳
6、端盖7、吸入口8、排出口
61、上端盖63、下端盖70、吸入口80、排出口
21、驱动轴22、隔板24、流体中转口23、转子261、上端盖263、下端盖
25、泵壳270、吸入口280、排出口100、一级泵200、二级泵
161、上端盖(顶盖)163、下端盖(底盖)170、吸入口180、排出口
31、驱动轴32、隔板33、转子34、流体中转口361、上端盖363、下端盖
235、泵壳370、吸入口380、排出口3100、一级泵3200、二级泵
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图4至图6所示，本发明提出一种滑片泵，所述滑片泵具有筒状的泵壳5，所述泵壳5中设有：驱动轴1、套在所述驱动轴上的转子3，转子3通过连接键2与驱动轴1固定连接、设置在所述转子3上的滑片4，所述滑片4与所述泵壳5的内腔接触密封，所述泵壳5的端部设有端盖，所述滑片泵还具有滑片泵吸入口70和滑片泵排出口80，所述滑片泵吸入口70和/或所述滑片泵排出口80位于所述泵壳的端盖上，为了结构紧凑，所述滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80均位于所述泵壳的端盖上，同时还最大限度的提高了滑片泵对流体势能。当然，滑片泵吸入口70或滑片泵排出口80只要有一个从端部方向输送流体，另外一个可以仍然设置在泵壳的侧向，也可以提高流体势能的功能，也可以减小部分区域内滑片泵的径向尺寸，只不过滑片泵吸入口70和滑片泵排出口80同时设置在泵壳的端盖上，可以更好的实现滑片泵的径向尺寸最小化，可以最大限度的提高流体的势能。
除了所述滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80均位于所述泵壳的端盖上之外，关于滑片泵中泵壳5的形状、驱动轴1的形状、滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80滑片泵的轴端密封及轴承支撑、泵壳5的端盖的形状以及滑片泵中的上述部件的连接关系、以及低压吸入、高压排出的工作原理不是本发明讨论的重点，上述结构和工作原理可以参考和采用现有的各种滑片泵的合适结构。例如，滑片泵吸入口与泵壳的低压腔连接或连通，所述滑片泵排出口与泵壳的高压腔连接或连通。
图4至图6所示的为本发明的单级单作用轴流式滑片泵，所述端盖包括：底盖63和位于所述底盖上方的顶盖61，各所述端盖为圆盘状，其中设有驱动轴1穿过的轴孔，各所述端盖所在的平面垂直所述驱动轴1，这样便于驱动轴1的旋转。进一步地，所述滑片泵吸入口70设置在所述底盖63上，所述滑片泵排出口80设置在所述顶盖61上。滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80分别为贯穿底盖63和顶盖61的通孔，所述滑片泵吸入口和滑片泵排出口均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口和滑片泵排出口关于所述驱动轴对称设置，滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80的形状可以为长弧形，当然也可以为其他形状。
本发明的滑片泵，从底端的滑片泵吸入口70吸进低压流体，流体在转子3的转动中，通过滑片泵转子的转动形成的容积的变化，导致吸进的流体和排出的流体之间形成压力差，从顶盖61的滑片泵排出口80排出高压流体，这样，本发明从根本上避开了从泵壳的侧向进行吸入和排出流体，减小了滑片泵的径向尺寸和径向体积，能够适应狭小的管筒状空间，增加了滑片泵的应用范围。本发明不局限于只从端盖吸入和排出流体，只要能够从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体的方法以进行泵送，不管滑片泵是否设置端盖，不管流体是否经过端盖，本发明都能实现端向吸入和排出流体，通常情况下，流体的吸入和排出方向与驱动轴1的轴向一致或接近，因而，本发明的滑片泵也(又)可以称为轴流式滑片泵，只要端向吸入和排出流体，无论吸入和排出流体的方向与驱动轴的夹角，例如可以与驱动轴1的轴向相交15度、30度、60度等，均与现有的在泵壳的侧向吸入和排出流体的旁通式结构区别明显，只不过流体的吸入和排出方向与驱动轴1的轴向一致或接近时，本发明的滑片泵结构更紧凑。
进一步地，如果在单作用轴流式滑片泵的端盖上使滑片泵吸入口70和所述滑片泵排出口80的数目均变为两个，则可以得到双作用滑片泵。如图10和图11所示，所述滑片泵吸入口170包括：设置在所述底盖163上的第一吸入口和第二吸入口，所述滑片泵排出口180包括：设置在所述顶盖161上的第一排出口和第二排出口，滑片泵吸入口与泵壳的低压腔连接或连通，所述滑片泵排出口与泵壳的高压腔连接或连通；所述第一吸入口和第二吸入口与所述驱动轴1的轴心的连线为一条直线，所述第一排出口和第二排出口与所述驱动轴的轴心的连线为一条直线，所述第一吸入口和第二吸入口的连线垂直所述第一排出口和第二排出口的连线。也就是各所述滑片泵吸入口与各所述滑片泵排出口的周向间隔角度为90度，这样可以获得更大排量，同时降低滑片泵的噪声，提高驱动轴等部件的可靠性。至于其他方面，例如，关于转子3通过连接键2与驱动轴1的连接，以及泵壳5内的结构可以采用与单作用泵一样的结构。
如图7至图9所示，本发明还提出一种滑片泵，该滑片泵为两级单作用轴流式滑片泵。所述滑片泵具有两个分体的筒状泵壳25，各泵壳25按照从首端到尾端的方向依次衔接并套在，每个所述泵壳中设有驱动轴21，驱动轴21可以为一个整体的轴，该整体的轴穿过各泵壳25，各所述泵壳套在所示驱动轴上，滑片泵中设有一个套设在所述驱动轴21上的隔板22，所述隔板22所在的平面垂直所述驱动轴21，所述隔板22将所述滑片泵分为两个依次上下排布的泵壳；
每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子23，所述转子23通过连接健与所述驱动轴21固定连接，所述转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；所述泵壳的端部设有端盖，所述端盖包括：底盖263和位于所述底盖上方的顶盖261，所述滑片泵吸入口270设置在所述底盖263上，所述滑片泵排出口280设置在所述顶盖261上，所述隔板22上设有贯穿该隔板22上下端面的流体中转开口24。隔板22可以与各端盖的结构相同，例如均为圆盘状。流体中转开口24、滑片泵吸入口270和所述滑片泵排出口280的形状可以相同，可以为长弧形。这样，隔板22可以与各端盖可以相互替换，便于制作安装。其中，各泵壳可以焊接在隔板22上。
下方的泵壳及其中的部件形成一级泵100，上方的泵壳及其中的部件形成二级泵200，流体中转开口24既是上一级泵的排出口，又是下一级泵的吸入口；两级轴流滑片泵的定子(或称为泵壳)180°对置，从而也实现了上一级泵和下一级泵高压腔和低压腔室方向的180°对置，也就是，流体中转开口24与一级泵100的高压腔连接，同时与二级泵200的低压腔连接，实现两级轴流滑片泵之间的隔板22能同时作为排出口(上一级泵的排出口)和吸入口(下一级泵的吸入口)。对于两级(或多级)单作用轴流滑片泵，当驱动轴旋转时，驱动轴同时带动各级的转子和滑片运动，一级轴流滑片泵100通过从滑片泵吸入口270吸入流体和从流体中转开口24排出流体，将流体增压排入二级轴流滑片泵200的吸入端，二级轴流滑片泵200的吸入端也是流体中转开口24，即也是一级轴流滑片泵100的排出端，二级轴流滑片泵对流体进行增压后从滑片泵排出口280排出。如果单级滑片泵的增压倍数为m，则经过两级轴流滑片泵增压后，滑片泵的整体增压倍数为m的平方，经过三级，则整体增压倍数为m的立方，经过n级，则滑片泵整体增压倍数为m的n次方，通过以上设计可以实现多级单作用轴流滑片泵的接力增压，而且效果显著。
对于二级或多级滑片泵，经过隔板22的分隔，使得各泵壳相互独立，使得每个泵壳都能形成对流体的泵送，又经过流体中转开口24的中转，使得各泵壳的吸入和排出相互关联，形成了多级滑片泵的接力增压。当然，只要在滑片泵的内部经过隔板22的分隔以及流体中转开口24的中转就能实现多级滑片泵的接力增压，至于滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以不设置在滑片泵端部，例如，滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以都设置在滑片泵的侧向，或者滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口中的一个设置在滑片泵的端部，另一个设置在滑片泵的侧向，只不过滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口都设置在滑片泵端部更有利于节约空间，也便于加工。
当然，根据图7至图9所示，本发明的滑片泵不局限于两级泵，还可以为更多级泵。例如，所述滑片泵包括3个或更多筒状的泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，驱动轴，穿过各所述泵壳的内腔，多个所述泵壳至少包括首端的泵壳和尾端的泵壳，所述滑片泵的两端设有端盖，一个端盖位于首端的泵壳的首端，另一个端盖位于尾端的泵壳的尾端；所述滑片泵中设有套设在所述驱动轴上的2个或更多隔板，所述隔板将相邻两个所述泵壳分隔开，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子、转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；所述滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，所述滑片泵吸入口和/或所述滑片泵排出口分别位于所述端盖上，所述各隔板上均设有贯穿所述各隔板上下端面的流体中转开口。
对于上述具有三级或更多级泵的滑片泵来说，每个泵壳的结构和功能均可与两级泵的结构和功能相同或类似，都是采用隔板的分隔，使得各泵壳相互独立，使得每个泵壳都能形成对流体的泵送，又经过流体中转开口的中转，使得各泵壳的吸入和排出相互关联，形成了多级滑片泵的接力增压。例如，对于具有三级或更多级泵的滑片泵来说，首端的泵壳和尾端的泵壳与两级滑片泵中的上方的泵壳和下方的泵壳结构相同，具有三级或更多级泵的滑片泵还具有位于首尾两端之间的中间的泵壳，中间的泵壳则是由上下相邻的隔板围成的一级泵，隔板上的流体中转开口仍然起到流体中转的作用，即所述流体中转开口为下方的泵壳的排出口，同时也是上方的泵壳的吸入口，该中间的泵壳中，流体从下层的流体中转开口吸入，从上层的流体中转开口排出，滑片泵的最初吸入流体依然从滑片泵吸入口吸入，最终排出流体仍然从滑片泵排出口排出，流体中转开口与低一级泵的高压腔连接，同时与高一级泵的低压腔连接，形成流体从低级泵向高级泵的增压。
如图12至图13所示，滑片泵为两级双作用滑片泵。两级双作用滑片泵与两级单作用滑片泵的主要区别在于，两级双作用滑片泵比两级单作用滑片泵多个一个所述滑片泵吸入口和一个所述滑片泵排出口。所述滑片泵吸入口370设置在上端盖(也称顶盖)361上，所述滑片泵排出口380设置在下端盖(也称底盖)363上。所述滑片泵吸入口370、所述滑片泵排出口380、以及所述隔板32上的流体中转开口34的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口370的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口380的周向间隔角度为180度，所述一个隔板上的两个流体中转开口34的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口370与所述隔板32的流体中转开口34的周向间隔角度为90度，所述滑片泵排出口380与所述隔板32的流体中转开口34的周向间隔角度为90度。各泵壳35的内腔均可以为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上下相邻的两个泵壳的设置方向相互垂直，也就是，流体中转开口34与一级泵3100的高压腔连接，同时与二级泵3200的低压腔连接。其他与双级单作用滑片泵的结构相同或类似，例如，所述滑片泵吸入口370设置在所述底盖363上，所述滑片泵排出口380设置在所述顶盖361上，驱动轴31垂直穿过隔板32、底盖363和顶盖361，驱动轴31上设有转子33和叶片，实现两级轴流滑片泵之间的隔板能同时作为排出口(上一级泵的排出口)和吸入口(下一级泵的吸入口)。流体可以从两个滑片泵吸入口370吸入到一级泵3100中，经过增压后从两个流体中转开口34被排出到二级泵3200中，二级泵3200从两个流体中转开口34吸入一级泵3100排出的流体经过增压后从滑片泵排出口380排出。经过两个泵壳的两级增压后，从两个滑片泵排出口380排出，既实现了多级增压，又实现了更大的流体排量，同时降低滑片泵的噪声，提高驱动轴等部件的可靠性。当然，各泵壳35的内腔及转子的结构不限于偏心腔室结构，还包括其他种类。
对于两级(或更多级)双作用轴流滑片泵，当驱动轴旋转时，驱动轴同时带动各级的转子和滑片运动，一级双作用轴流滑片泵通过吸入和排出将流体增压排入二级双作用轴流滑片泵的吸入端，二级双作用轴流滑片泵对流体进行增压后排出。通过以上设计可以实现多级双作用轴流滑片泵的接力增压。
例如，三级以上的双作用轴流滑片泵，所述泵壳中设有一个套设在所述驱动轴上的隔板，所述一个隔板所在的平面垂直所述驱动轴，所述一个隔板将所述泵壳的内腔分为两个依次上下排布的泵壳，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子，所述转子通过连接健与所述驱动轴固定连接，所述转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，所述一个隔板上设有贯穿该隔板上下端面的流体中转开口；所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口、以及所述一个隔板上的流体中转开口的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口的周向间隔角度为180度，所述一个隔板上的两个流体中转开口的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口与所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，所述滑片泵排出口与所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度。这种三级或多级双作用滑片泵能够大幅增加滑片泵排量，尤其适用于井下狭窄的空间内。
本发明还提出一种利用滑片泵输送流体的方法，所述滑片泵具有筒状的泵壳，所述泵壳中设有驱动轴，所述利用滑片泵输送流体的方法从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体以进行泵送。如图4至图6所示的单级单作用滑片泵、如图7至图9所示的两级单作用滑片泵、如图10至图11所示的单级双作用滑片泵、如图12至图13所示的两级双作用滑片泵均采用从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体以进行泵送，例如，可以从上端到下端输送，还可以从下端到上端输送，上述各实施例示出的是采用在端盖上设置吸入口和排出口，本发明并不局限于在端盖上设置吸入口和排出口以从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体，还可以采用其他从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体，例如对不设置端盖的泵壳从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体。在此基础上，更多级单作用以及更多级双作用均可以采用增加泵壳、隔板以及流体中转开口的方式增加泵送的级数，实现更多级的泵送。
本发明的这种从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体以进行泵送的方法，使相邻两级泵壳之间在滑片泵内部实现了上方的泵壳吸入下方泵壳的排出，实现了两级泵壳之间吸入和排出的零距离转换。本发明不局限于只从端盖吸入和排出流体，本发明的端盖也不局限于圆盘状，只要能够从所述泵壳的端部方向进行吸入和排出流体的方法以进行泵送，不管滑片泵是否设置端盖，不管流体是否经过端盖，本发明都能实现端向吸入和排出流体。
对于单级滑片泵，滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口中的一个设置在滑片泵的端部，另一个可以设置在滑片泵的侧向，也能实现本发明节省空间的目的，只不过滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口都设置在滑片泵端部更有利于节约空间，也便于加工。
对于多级滑片泵，只要在滑片泵的内部经过隔板的分隔以及流体中转开口的中转就能实现多级滑片泵的接力增压，至于滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以不设置在滑片泵端部，例如，滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以都设置在滑片泵的侧向，或者滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口中的一个设置在滑片泵的端部，另一个设置在滑片泵的侧向。只不过滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口都设置在滑片泵端部更有利于节约空间，也便于加工。当然，流体的吸入和排出方向与驱动轴的轴向一致或接近时，本发明的滑片泵结构更紧凑，输送效果更好，径向尺寸更为理想。
进一步地，将所述滑片泵分隔成依次上下排布的多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，其中，相邻的两个泵壳中，下方的泵壳排出的流体被上方的泵壳吸入，上方的泵壳吸入的流体被再上方的泵壳吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。如图7至图9所示的两级单作用滑片泵、如图12至图13所示的两级双作用滑片泵，滑片泵的内部经过隔板的分隔以及流体中转开口的中转就能实现多级滑片泵的接力增压，这种设置多个泵壳的方式可以实现多级滑片泵的接力增压，这种增压方式大大改善了滑片泵的增压效果和举升作用。
进一步地，将所述滑片泵分隔成多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，多个所述泵壳至少包括位于最下方的首端的泵壳和位于最上方的尾端的泵壳，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，首端的泵壳从上端排出流体，尾端的泵壳从下端吸入流体，除首端的泵壳和尾端的泵壳之外，其余每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，包括首端的泵壳和尾端的泵壳在内的各泵壳，相邻的两个泵壳中，下方的泵壳排出的流体被上方的泵壳吸入，上方的泵壳吸入的流体被再上方的泵壳吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。其中，首端的泵壳和尾端的泵壳可以从端部方向吸入和排出流体，如图7至图9所示的两级单作用滑片泵、如图12至图13所示的的两级双作用滑片泵。
此外，首端的泵壳和尾端的泵壳可以从侧向方向吸入和排出流体，只要在滑片泵的内部经过隔板的分隔以及流体中转开口的中转就能实现多级滑片泵的接力增压，至于滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以不设置在滑片泵端部，例如，滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口可以都设置在滑片泵的侧向，或者滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口中的一个设置在滑片泵的端部，另一个设置在滑片泵的侧向。只不过滑片泵吸入口和所述滑片泵排出口都设置在滑片泵端部更有利于节约空间，也便于加工。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种滑片泵，所述滑片泵具有从下至上输送流体的通道，其特征在于，所述滑片泵包括多个筒状的泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，驱动轴，穿过各所述泵壳的内腔，各所述泵壳套在所示驱动轴上，多个所述泵壳至少包括首端的泵壳和尾端的泵壳，所述滑片泵的两端设有端盖，一个端盖位于首端的泵壳的首端，另一个端盖位于尾端的泵壳的尾端；
所述滑片泵中设有套设在所述驱动轴上的n个隔板，n大于等于1，所述隔板将相邻两个所述泵壳分隔开，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子，转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；
所述滑片泵还具有滑片泵吸入口和滑片泵排出口，所述滑片泵吸入口和/或所述滑片泵排出口分别位于所述端盖上，所述各隔板上均设有贯穿所述各隔板上下端面的流体中转开口，所述输送流体的通道经过滑片泵吸入口、流体中转开口和滑片泵排出口，并且所述输送流体的通道位于各所述泵壳的内腔中。
2.如权利要求1所述的滑片泵，其特征在于，所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，各所述隔板所在的平面垂直所述驱动轴，除了位于两端的泵壳外，其余每个泵壳中，下层隔板的流体中转开口为该泵壳的吸入口，上层隔板的流体中转开口为该泵壳的排出口；所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及各隔板上的流体中转开口的数目均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口和相邻的流体中转开口、相邻的两个流体中转开口或滑片泵排出口与相邻的流体中转开口关于所述驱动轴对称设置，各泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上下相邻的两个泵壳的设置方向呈180度夹角。
3.如权利要求1所述的滑片泵，其特征在于，所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，各所述隔板所在的平面垂直所述驱动轴，除了位于两端的泵壳外，其余每个泵壳中，下层隔板的流体中转开口为该泵壳的吸入口，上层隔板的流体中转开口为该泵壳的排出口；所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及各隔板上的流体中转开口的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口的周向间隔角度为180度，同一隔板上的两个流体中转开口的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口与相邻所述底盖的隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，和/或上下相邻两隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，和/或所述滑片泵排出口与相邻所述顶盖的隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，各泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上下相邻的两个泵壳的设置方向相互垂直。
4.如权利要求1所述的滑片泵，其特征在于，所述滑片泵中设有一个套设在所述驱动轴上的隔板，所述一个隔板所在的平面垂直所述驱动轴，所述一个隔板将所述滑片泵分为两个依次上下排布的泵壳分别为上方的泵壳和下方的泵壳，每个泵壳中均设有套在所述驱动轴上的转子，所述转子通过连接健与所述驱动轴固定连接，所述转子上设有滑片，所述滑片与所述泵壳的内腔接触密封；所述端盖包括：底盖和位于所述底盖上方的顶盖，所述滑片泵吸入口设置在所述底盖上，所述滑片泵排出口设置在所述顶盖上，所述一个隔板上设有贯穿该隔板上下端面的流体中转开口；所述流体中转开口为下方的泵壳的排出口，同时也是上方的泵壳的吸入口。
5.如权利要求4所述的滑片泵，其特征在于，所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口以及一个所述隔板上的流体中转开口的数目均为一个，在圆周方向上，所述滑片泵吸入口与一个所述隔板上的流体中转开口、滑片泵排出口与一个所述隔板上的流体中转开口关于所述驱动轴对称设置，上方的泵壳和下方的泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上方的泵壳和下方的泵壳的设置方向呈180度夹角。
6.如权利要求4所述的滑片泵，其特征在于，所述滑片泵吸入口、所述滑片泵排出口、以及所述一个隔板上的流体中转开口的数目均为两个，两个所述滑片泵吸入口的周向间隔角度为180度，两个所述滑片泵排出口的周向间隔角度为180度，所述一个隔板上的两个流体中转开口的周向间隔角度为180度；所述滑片泵吸入口与所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，所述滑片泵排出口与所述一个隔板的流体中转开口的周向间隔角度为90度，上方的泵壳和下方的泵壳的内腔均为形状相同的偏心腔室，沿圆周方向，上方的泵壳和下方的泵壳的设置方向呈90度夹角。
7.一种利用滑片泵输送流体的方法，所述滑片泵具有筒状的泵壳，所述泵壳中设有驱动轴，所述利用滑片泵输送流体的方法从所述泵壳的端部方向进行吸入和/或排出流体以进行泵送，其特征在于，将所述滑片泵分隔成多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，其中，相邻的两个泵壳通过隔板隔开，所述隔板上设有贯穿所述隔板上下端面的流体中转开口，所述流体通过滑片泵吸入口、流体中转开口和滑片泵排出口，下方的泵壳排出的流体经过流体中转开口被上方的泵壳吸入，上方的泵壳吸入的流体被再上方的泵壳从端部方向吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。
8.如权利要求7所述的利用滑片泵输送流体的方法，其特征在于，将所述滑片泵分隔成多个泵壳，多个所述泵壳按照从首端到尾端的方向依次衔接，多个所述泵壳至少包括位于最下方的首端的泵壳和位于最上方的尾端的泵壳，所述流体从下至上输送，流体被最下方泵壳吸入，被最上方的泵壳泵送排出，首端的泵壳从上端排出流体，尾端的泵壳从下端吸入流体，除首端的泵壳和尾端的泵壳之外，其余每个泵壳均采用从所述泵壳的端部方向吸入和排出流体，包括首端的泵壳和尾端的泵壳在内的各泵壳，相邻的两个泵壳中，下方的泵壳排出的流体被上方的泵壳吸入，上方的泵壳吸入的流体被再上方的泵壳吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的泵壳泵送排出。
9.如权利要求7至8中任一项所述的利用滑片泵输送流体的方法，其特征在于，所述吸入和/或排出流体的方向与所述驱动轴的轴向平行。
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