CN103212487A - 一种强制卸料自洁式离心甩干机 - Google Patents

Abstract

一种强制卸料自洁式离心甩干机，其特征在于：包括裙座、传动组件、转鼓组件、滤筒、连接轴、动进料口、端轴、辅助轴承、静进料口、联动传动皮带、筒间传动皮带、壳体、出液口、公转电机、自转电机；所述的转鼓组件由转鼓主体、上滤筒座、下滤筒座、上座轴承、下座轴承和滤筒带轮组成，上滤筒座和下滤筒座分别通过上座轴承和下座轴承安装于转鼓主体的孔中，上滤筒座上端安装滤筒带轮；转鼓主体上端均布6～10个上滤筒座孔，下端均布对应的下滤筒座孔，对应的下滤筒座孔和上滤筒座孔同轴，而且轴线与转鼓主体中孔轴线成3~9°角；本发明解决自动清洁滤孔堵塞物的问题，减少密封点，以简化维护操作程序，满足油田钻井钻屑甩干的需要。

Description

一种强制卸料自洁式离心甩干机

技术领域：

本发明涉及一种强制卸料自洁式离心甩干机，特别是涉及用于油田钻井钻屑甩干的多管过滤式离心甩干机。

背景技术：

常用的离心甩干机主要有两种，一种是滤筒随转鼓旋转的，另一种是转鼓旋转而滤筒是静止的，目前油田钻井常用的钻屑甩干机，结构形式主要是采用后者。目前应用的油田钻井钻屑甩干机存在两个明显的缺点：（1）由于转鼓是高速旋转的，钻屑在进料时，由于离心力的作用直接被甩向滤筒，钻屑对滤网的冲击力很大，滤筒和转鼓磨损严重，导致离心机的寿命大大缩短；（2）被分离的物料在转鼓中所受到的离心力的方向始终指向转鼓壁，物料在离心力作用下，液体通过滤孔被分离出去的同时，固相被阻留在过滤介质内壁上形成滤饼，滤孔被堵塞，脱水能力逐渐下降。当滤饼累积到一定厚度时，滤孔被完全堵塞，脱水能力明显下降。严格的讲，滤渣堵塞滤孔有两种原因：其一，由于离心力产生的“压缩”效应，滤渣结合紧密，过滤阻力增大，堵塞滤孔；其二，少部分与滤孔尺寸相当的固体颗粒“钻进”滤孔内部，堵塞滤孔。目前的研究大多着眼于从过滤介质的材料、成型工艺、孔型等方面考虑，不能从根本上解决问题。专利ZL200410040978.7提出了一种自洁式自动卸料离心机，提出了一种解决滤筒堵塞的方法，但是在传动结构、进料方式、密封结构等方面存在不足，尤其是润滑困难、操作维护繁琐、对物料流动性要求高，不适于油田钻井钻屑的甩干要求。

发明内容：

本发明的目的在于针对目前油田钻井常用钻屑甩干机的不足，提供一种能够强制卸料、自清洁的过滤式多管离心甩干机，解决自动清洁滤孔堵塞物的问题，并优化传动结构、优化进料和排料结构、改进滤筒安装和更换方式、减少密封点，以简化维护操作程序，满足油田钻井钻屑甩干的需要。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案：

一种强制卸料自洁式离心甩干机，其特征在于：包括裙座、传动组件、转鼓组件、滤筒、连接轴、动进料口、端轴、辅助轴承、静进料口、联动传动皮带、筒间传动皮带、壳体、出液口、公转电机、公转主带轮、公转传动皮带、自转电机、减速机、自转主带轮、自转传动皮带；

所述的裙座包括下法兰、筒体、上法兰、带轮盒、安装环座、挡液板、排液口、辅电机安装座、辅调节螺栓、主电机安装座、主调节螺栓，筒体的两个端面分别焊接上法兰和下法兰，筒体中部安装带轮盒，带轮盒上方依次固定安装环座和档液板，筒体侧面开有一个排液口，辅电机安装座、主电机安装座分别安装在筒体左、右两侧的带轮盒上，并且通过辅调节螺栓、主调节螺栓调整位置；

所述的传动组件包括下芯轴轴承、下主轴轴承、轴承箱、外套筒、内套筒、上主轴轴承、主轴、联动带轮、上芯轴轴承、芯轴、公转从带轮、自转从带轮，主轴上下部分别安装上主轴轴承和下主轴轴承，并通过外套筒和内套筒间隔定位，轴承箱包围主轴组件，形成封闭空间，主轴组件即上主轴轴承、主轴、下主轴轴承、外套筒和内套筒；主轴下端安装公转从带轮，主轴上端与转鼓组件连接；芯轴通过上芯轴轴承和下芯轴轴承安装于主轴和转鼓中部的空腔中，芯轴下端安装自转从带轮，上端安装联动带轮；

所述的转鼓组件由转鼓主体、上滤筒座、下滤筒座、上座轴承、下座轴承和滤筒带轮组成，上滤筒座和下滤筒座分别通过上座轴承和下座轴承安装于转鼓主体的孔中，上滤筒座上端安装滤筒带轮；

所述的转鼓主体上端均布6～10个上滤筒座孔，下端均布对应的下滤筒座孔，对应的下滤筒座孔和上滤筒座孔同轴，而且轴线与转鼓主体中孔轴线成3~9°角；

壳体下端与裙座上端连接，传动组件安装于裙座上部的中心位置，传动组件主轴的上端与转鼓组件的转鼓主体中部连接面连接，滤筒插入到转鼓组件的上滤筒座和下滤筒座的孔中，转鼓组件的转鼓主体通过连接轴、端轴与动进料口连接，端轴用螺栓固定在动进料口的安装板上，端轴下端与连接轴插接，端轴上端固定于辅助轴承内，辅助轴承安装于静进料口下部，静进料口固定在壳体顶端，公转电机固定于裙座右侧的主电机安装座上，自转电机、减速机固定于裙座左侧的辅电机安装座上，公转电机通过公转主带轮、公转传动皮带与传动组件上的公转从带轮连接，自转电机通过自转主带轮、自转传动皮带与传动组件的自转从带轮连接，传动组件上部的联动带轮通过联动传动皮带与一滤筒带轮连接，滤筒带轮通过筒间传动皮带与相邻滤筒带轮连接，排液管焊接于裙座的排液口处。

滤筒由法兰、上连接端、骨架筒体、滤网及排渣口组成，骨架筒体上下分别焊接上连接端和排渣口，法兰焊接在上连接端上部，滤网贴在骨架筒体的外表面。

动进料口结构为：由外锥板、内锥板、安装板和料嘴组成，外锥板、内锥板都焊接在安装板上，料嘴焊接在安装板的开孔中，安装板的开孔与滤筒位置对应，料嘴插入相应的滤筒中。

工作时，物料通过静进料口、动进料口进入滤筒，在滤筒内受到离心力的作用被甩到滤筒上远离公转轴的一侧，液体被甩出离心机，而固体颗粒被滤网截留下来形成滤渣，由于滤筒的自转，当滤筒上的滤渣随着滤筒的自转转到了靠近公转轴的一侧时，由于公转离心力的作用，粘附在滤网上的滤渣和钻进滤网网孔中的颗粒会被甩离滤网，脱离滤网网孔，完成自洁。如此循环下去，滤筒上的物料不断交替的远离公转轴和靠近公转轴，远离时固液分离，完成甩干作用，靠近时滤渣脱离滤筒滤网，完成自洁作用。同时这种自洁式离心机还可以通过离心力在转鼓母线上的分力克服物料的摩擦力而完成自动卸料，滤渣由滤渣出口排出。

该强制卸料自洁式离心甩干机的主要优点为：（1）离心甩干机设有静进料口、动进料口，无需密封结构，而且动进料口随转鼓组件一起旋转，这样进入的物料可以在离心力的作用下加速到一定的回转速度，将物料分布到各个滤筒的远离公转轴的一侧。（2）离心甩干机转鼓组件上安装偶数个滤筒，将静进料口和动进料口拆下后，滤筒可以快速取出和回装，便于操作维护。（3）采用带传动结构，免于润滑，并降低了安装精度要求；传动系统安装在整个离心机的下部，方便电机的安装和皮带的更换，滤筒的公转和自转分别由不同的电机带动，以便可以任意调节公转转速和自转转速；芯轴通过联动带轮带动某个滤筒，再由相邻滤筒带轮通过筒间传动皮带带动其他滤筒自转，传动灵活方便。（4）在离心作用下，分离出的液体甩向壳体外壁，并汇集于集液槽；滤渣由滤筒下端排出，互不混合；转鼓组件外周与壳体不接触，无密封结构，简化了结构，提高了甩干机的可靠性。

与现有的离心甩干机相比，本发明具有以下的优点：结构新颖，性能可靠，自洁能力强，物料适应性好，滤网磨损小，使用寿命长，可广泛适用于物料的甩干，尤其适合于油田钻井钻屑的甩干处理。

附图说明

图1是依据本发明所提出的强制卸料自洁式离心甩干机正视结构示意图；

图2是依据本发明所提出的强制卸料自洁式离心甩干机的俯视结构示意图；

图3是依据本发明所说的滤筒联动示意图；

图4是依据本发明所说的裙座结构示意图；

图5是依据本发明所说的传动组件结构示意图；

图6是依据本发明所说的转鼓组件结构示意图；

图7是依据本发明所说的转鼓主体结构示意图；

图8是依据本发明所说的转鼓主体的俯视结构示意图；

图9是依据本发明所说的滤筒结构示意图；

图10是依据本发明所说的滤筒A-A截面示意图；

图11是依据本发明所说的动进料口正视结构示意图；

图12是依据本发明所说的动进料口俯视结构示意图。

具体实施方式：

下面参照附图，作进一步描述：

依据本发明，如图1～图12所示，其中1是裙座，2是传动组件，3是转鼓组件，4是滤筒，5是连接轴，6是动进料口，7是端轴，8是辅助轴承，9是静进料口，10是联动传动皮带，11是筒间传动皮带，12是壳体，13是排液管，14是公转电机，15是公转主带轮，16是公转传动皮带，17是自转传动皮带，18是自转主带轮、19是减速机，20是自转电机，3.6是滤筒带轮，3.7是相邻滤筒带轮，2.8是联动带轮。

如图1～图12所示的自洁式离心甩干机，壳体12下端与裙座1上端连接，传动组件2安装于裙座1上部的中心位置，传动组件2的主轴2.7的上端与转鼓组件3中部连接面连接，传动组件2的芯轴2.10通过下轴承2.1和上轴承2.9固定于转鼓组件3和传动组件主轴2.7的内孔，滤筒4插入到转鼓组件3的上滤筒座和下滤筒座的孔中，转鼓组件3通过连接轴5、端轴7与动进料口6连接，端轴7用螺栓固定在动进料口6的安装板6.2上，端轴7下端与连接轴5插接，端轴7上端固定于辅助轴承8内，辅助轴承8安装于静进料口9下部，静进料口9固定在壳体12顶端，公转电机14固定于裙座1右侧的主电机安装座1.9上，自转电机20、减速机19固定于裙座1左侧的辅电机安装座1.2上，公转电机14通过公转主带轮15、公转传动皮带16与传动组件2上的公转从带轮2.11连接，自转电机20通过自转主带轮18、自转传动皮带17与传动组件2的自传从带轮2.12连接，传动组件2上部的联动带轮2.8通过联动传动皮带10与一滤筒带轮3.6连接，滤筒带轮3.6通过筒间传动皮带11与相邻滤筒带轮3.7连接，排液管13焊接于裙座1的排液口1.8处。

裙座1结构如图4所示，所述的裙座包括下法兰1.1、筒体1.4、上法兰1.5、带轮盒1.11、安装环座1.3、挡液板1.7、排液口1.8、辅电机安装座1.2、辅调节螺栓1.3、主电机安装座1.9、主调节螺栓1.10，筒体1.4的两个端面分别焊接上法兰1.5和下法兰1.1，筒体1.4中部安装带轮盒1.11，带轮盒1.11上方依次固定安装环座1.3和档液板1.7，筒体1.4侧面开有一个排液口1.8，辅电机安装座1.2、主电机安装座1.9分别安装在筒体1.4左、右两侧的带轮盒1.11上，并且通过辅调节螺栓1.3、主调节螺栓1.10调整位置，挡液板1.7的断面呈L形，与筒体1.4形成盛放液体的空间。

传动组件2结构如图5所示，包括下芯轴轴承2.1、下主轴轴承2.2、轴承箱2.3、外套筒2.4、内套筒2.5、上主轴轴承2.6、主轴2.7、联动带轮2.8、上芯轴轴承2.9、芯轴2.10、公转从带轮2.11、自转从带轮2.12，主轴2.7上下部分别安装上主轴轴承2.6和下主轴轴承主轴2.2，并通过外套筒2.4和内套筒2.5间隔定位，轴承箱2.3包围主轴2.7组件，形成封闭空间，主轴2.7下端安装公转从带轮2.11，主轴2.7上端与转鼓组件3连接，芯轴2.10通过轴承安装于主轴2.7和转鼓中部的空腔中，芯轴2.10下端安装自转从带轮2.12，上端安装联动带轮2.8。

转鼓组件3如图6所示，由下滤筒座3.1、下座轴承3.2、转鼓主体3.3、上滤筒座3.4、上座轴承3.5和滤筒带轮3.6组成，上滤筒座3.4和下滤筒座3.1分别通过上座轴承3.5和下座轴承3.2安装于转鼓主体3.3的孔中，上滤筒座3.4上端安装滤筒带轮3.6。转鼓主体3.3上端均布6～10个上滤筒座孔，下端均布对应的下滤筒座孔，对应的下滤筒座孔和上滤筒座孔同轴，而且轴线与转鼓主体3.3中孔轴线成3~9°角。

转鼓主体3.3如图7、图8所示，由上滤筒座孔3.3.1、上芯轴轴承安装孔3.3.2、转鼓实体3.3.3,、下滤筒座孔3.3.4组成，转鼓主体3.3上端均布6～10个上滤筒座孔3.3.1，下端均布对应的下滤筒座孔3.3.4，对应的下滤筒座孔3.3.4和上滤筒座孔3.3.1同轴，而且轴线与转鼓主体3.3中孔轴线成3~9°角。

滤筒4结构如图9、图10所示由法兰4.1、上连接端4.2、骨架筒体4.3、滤网4.4及排渣口4.5组成，骨架筒体4.3上下分别焊接上连接端4.2和排渣口4.5，法兰4.1焊接在上连接端4.2上部，滤网4.4粘贴在骨架筒体4.3的外表面。

动进料口6结构如图11、图12所示，包括外锥板6.3、内锥板6.1、安装板6.2和料嘴6.4，外锥板6.3、内锥板6.1都焊接在安装板6.2上，料嘴6.4焊接在安装板6.2的开孔中，安装板6.2的开孔与滤筒4位置对应，料嘴6.4插入相应的滤筒4中。

公转电机14通过公转主带轮15、公转传动皮带16带动传动组件2的公转从带轮2.11，再通过传动组件2的主轴2.7带动转鼓组件3转动，转鼓组件3带动滤筒4转动，同时固定在转鼓组件3上端的连接轴5通过端轴7带动动进料口6转动，形成公转运动。自转电机20通过减速器19、自转主带轮18、自转传动皮带17带动自转从带轮2.12，再通过传动组件2的芯轴2.10、联动带轮2.8、联动传动皮带10带动滤筒带轮3.6旋转，滤筒带轮3.6通过筒间传动皮带11带动相邻滤筒带轮3.7旋转，形成滤筒4的自转。

物料通过静进料口9、动进料口6进入滤筒4后，被甩到滤筒4的远离公转轴的一侧，这时液体由于受到离心力而通过滤筒4被分离出去，从排液管13流出，固体物料留在了滤筒4上形成滤渣。由于滤筒4还有自转，滤筒4上的滤渣随着滤筒4的自转转到了靠近公转轴的一侧时，由于公转离心力的作用，粘附在滤网4上的滤渣和卡入滤网4.4孔中的颗粒会被甩离滤网4.4，脱离滤网4.4网孔，完成自洁。如此循环下去，滤筒4上的物料不断交替的远离公转轴和靠近公转轴，远离时固液分离，完成甩干作用，靠近时滤渣脱离滤网4.4，完成自洁作用。同时通过离心力在转鼓组件3母线上的分力克服物料与滤网4.4的摩擦力而完成自动卸料，滤渣由排渣口4.5排出。滤网4.4下面安装了挡液板1.7，可阻挡一定高度的液体，便于液体从排液管13流出。

改变滤筒4的数量或滤筒4轴线与转鼓组件3中轴线的角度，可以形成其他的实施例，仍属于本发明的保护范围。

本发明提供的强制卸料自洁式离心甩干机结构新颖，性能可靠，自洁能力强，物料适应性好，滤网磨损小，使用寿命长，尤其适合于油田钻井钻屑的甩干处理，对提高油田钻井生产的整体效益具有十分重要的意义。

Claims (1)

1.一种强制卸料自洁式离心甩干机，其特征在于：包括裙座、传动组件、转鼓组件、滤筒、连接轴、动进料口、端轴、辅助轴承、静进料口、联动传动皮带、筒间传动皮带、壳体、出液口、公转电机、公转主带轮、公转传动皮带、自转电机、减速机、自转主带轮、自转传动皮带；

所述的裙座包括下法兰、筒体、上法兰、带轮盒、安装环座、挡液板、排液口、辅电机安装座、辅调节螺栓、主电机安装座、主调节螺栓，筒体的两个端面分别焊接上法兰和下法兰，筒体中部安装带轮盒，带轮盒上方依次固定安装环座和档液板，筒体侧面开有一个排液口，辅电机安装座、主电机安装座分别安装在筒体左、右两侧的带轮盒上，并且通过辅调节螺栓、主调节螺栓调整位置；

所述的传动组件包括下芯轴轴承、下主轴轴承、轴承箱、外套筒、内套筒、上主轴轴承、主轴、联动带轮、上芯轴轴承、芯轴、公转从带轮、自转从带轮，主轴上下部分别安装上主轴轴承和下主轴轴承，并通过外套筒和内套筒间隔定位，轴承箱包围主轴组件，形成封闭空间，主轴组件即上主轴轴承、主轴、下主轴轴承、外套筒和内套筒；主轴下端安装公转从带轮，主轴上端与转鼓组件连接；芯轴通过上芯轴轴承和下芯轴轴承安装于主轴和转鼓中部的空腔中，芯轴下端安装自转从带轮，上端安装联动带轮；

所述的转鼓组件由转鼓主体、上滤筒座、下滤筒座、上座轴承、下座轴承和滤筒带轮组成，上滤筒座和下滤筒座分别通过上座轴承和下座轴承安装于转鼓主体的孔中，上滤筒座上端安装滤筒带轮；

所述的转鼓主体上端均布6～10个上滤筒座孔，下端均布对应的下滤筒座孔，对应的下滤筒座孔和上滤筒座孔同轴，而且轴线与转鼓主体中孔轴线成3~9°角；

壳体下端与裙座上端连接，传动组件安装于裙座上部的中心位置，传动组件主轴的上端与转鼓组件的转鼓主体中部连接面连接，滤筒插入到转鼓组件的上滤筒座和下滤筒座的孔中，转鼓组件的转鼓主体通过连接轴、端轴与动进料口连接，端轴用螺栓固定在动进料口的安装板上，端轴下端与连接轴插接，端轴上端固定于辅助轴承内，辅助轴承安装于静进料口下部，静进料口固定在壳体顶端，公转电机固定于裙座右侧的主电机安装座上，自转电机、减速机固定于裙座左侧的辅电机安装座上，公转电机通过公转主带轮、公转传动皮带与传动组件上的公转从带轮连接，自转电机通过自转主带轮、自转传动皮带与传动组件的自转从带轮连接，传动组件上部的联动带轮通过联动传动皮带与一滤筒带轮连接，滤筒带轮通过筒间传动皮带与相邻滤筒带轮连接，排液管焊接于裙座的排液口处。

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