CN108843588B - 一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，包括泵体，所述泵体的上部和下部分别设有泵腔和驱动腔，驱动腔内设置有双轴伸电机，双轴伸电机的侧面周向安装有多个滑块，滑块与导向杆配合滑动连接，导向杆的内侧还设有用于对滑块进行推动的伸缩杆；泵腔内安装有转轴，泵腔内的转轴上安装有叶轮，转轴的上端固定套的侧面安装有多个搅拌叶；泵体的下端安装有钻杆，且钻杆的上端安装有第二连接座，转轴的下端安装有第一连接座，双轴伸电机的上侧输出轴安装有第一连接头，双轴伸电机的下侧输出轴安装有第二连接头。本发明结构新颖，方便选择控制工作，提升了单位时间内的处理量，提升效率。

Description

一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵

技术领域

本发明涉及水泵领域，具体是一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵。

背景技术

天然气水合物（Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate），化学式CH4·xH2O。即可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”，其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。

现有的开采可燃冰所利用的潜水泵，不方便进行选择控制，抽吸效率低，耗能高，工作稳定性不佳，影响使用寿命。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，以克服当前实际应用中的不足，满足可燃冰开采的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，包括泵体，所述泵体的上部和下部分别设有泵腔和驱动腔，所述驱动腔内设置有双轴伸电机，双轴伸电机的侧面周向安装有多个滑块，滑块与导向杆配合滑动连接，导向杆的两端固定于驱动腔的腔壁上，所述导向杆的内侧还设有用于对滑块进行推动的伸缩杆；所述泵腔内安装有转轴，泵腔内的转轴上安装有叶轮，所述转轴的上端安装有固定套，所述固定套的侧面安装有多个搅拌叶，所述泵体的上端设有与泵腔顶部连通的泵排出口，泵体的侧面设有与泵腔底部连通的泵吸入口；所述泵体的下端安装有钻杆，钻杆的上端延伸至驱动腔内，且钻杆的上端安装有第二连接座，所述转轴的下端延伸至驱动腔内，且转轴的下端安装有第一连接座，所述双轴伸电机的上侧输出轴端部安装有与第一连接座相配合的第一连接头，双轴伸电机的下侧输出轴端部安装有与第二连接座相配合的第二连接头。

作为本发明进一步的方案：所述导向杆为“U”形结构。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩杆的缸体与驱动腔腔壁连接固定，伸缩杆的活塞杆与滑块固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述驱动腔内还设有控制器和压力平衡机构，控制器和压力平衡机构均固定设置于驱动腔的腔壁上，所述压力平衡机构包括储气罐、气泵、电磁阀和气管，所述储气罐的出气口上连接有气管，气管上分别设置有电磁阀和气泵，所述电磁阀、气泵和双轴伸电机均与控制器电连接。

作为本发明进一步的方案：所述固定套为下端开口的圆柱形筒体，固定套的上端中部设置有凹槽，固定套的上端中部还开设有与凹槽连通的第一螺孔，所述转轴的上端中部开设有第二螺孔，所述第二螺孔和第一螺孔的截面半径相同，螺栓穿过第一螺孔连接固定于转轴的第二螺孔上，所述螺栓与第一螺孔和第二螺孔的孔壁均为螺纹连接，且螺栓的上端面位于转轴的上端面的下侧。

作为本发明进一步的方案：所述搅拌叶周向均匀设置有三个，搅拌叶包括与转轴垂直的水平段，以及与水平段外端连接的弧形段，所述弧形段为1/4圆弧状结构，弧形段的外端位于固定套的正上方。

作为本发明进一步的方案：所述第一连接头和第二连接头均为棱台状结构，第一连接座和第二连接座内开设有与第一连接头和第二连接头相配合的卡槽。

作为本发明进一步的方案：所述转轴和泵体之间以及钻杆和泵体之间均通过滚珠推力轴承转动连接，滚珠推力轴承采用大压力角成组。

作为本发明进一步的方案：所述转轴和钻杆与双轴伸电机的输出轴共轴线设置。

作为本发明进一步的方案：所述泵体的侧面还安装有多个固定板，且固定板开设有安装孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）通过伸缩杆可带动双轴伸电机稳定上下移动，进而选择驱动转轴或钻杆转动；

2）通过第一连接头和第一连接座与第二连接头和第二连接座的设置，方便双轴伸电机输出轴与转轴和钻杆的连接；

3）通过泵腔内搅拌叶的设置，可对抽吸物进行搅拌，提升抽吸效率；

4）通过导向杆和滑块配合可对双轴伸电机的上下移动稳定导向，工作稳定性较高；

5）通过压力平衡机构工作可对驱动腔进行加压，利于泵体内外的压力平衡，延长寿命；

6）当双轴伸电机带动钻杆转动时，利于泵体钻到安装位置下方的岩层内，这样泵体即可保持直立的状态，不需要额外的固定；当双轴伸电机带动转轴转动时，使得泵体处于正常抽吸状态。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中压力平衡机构的结构示意图。

图3为本发明中搅拌叶部分的左视结构示意图。

图4为本发明中连接头和连接座部分的结构示意图。

图中：1-控制器，2-固定板，3-第一连接头，4-第一连接座，5-叶轮，6-泵腔，7-搅拌叶，8-泵排出口，9-固定套，10-泵体，11-转轴，12-泵吸入口，13-压力平衡机构，14-导向杆，15-滑块，16-伸缩杆，17-双轴伸电机，18-驱动腔，19-钻杆，20-第二连接座，21-第二连接头，22-储气罐，23-气泵，24-电磁阀，25-气管，26-凹槽，27-螺栓，28-卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，包括泵体10，所述泵体10的上部和下部分别设有泵腔6和驱动腔18，且泵腔6和驱动腔18的边角倒圆角，所述驱动腔18内设置有双轴伸电机17，双轴伸电机17的侧面周向安装有多个滑块15，滑块15与导向杆14配合滑动连接，导向杆14为“U”形结构，导向杆14的两端固定于驱动腔18的腔壁上，所述导向杆14的内侧还设有用于对滑块15进行推动的伸缩杆16，伸缩杆16的缸体与驱动腔18腔壁连接固定，伸缩杆16的活塞杆与滑块15固定连接，通过同时控制多个伸缩杆16工作，即可对滑块15推动，进而对双轴伸电机17进行推动移动。

所述驱动腔18内还设有控制器1和压力平衡机构13，控制器1和压力平衡机构13均固定设置于驱动腔18的腔壁上，所述压力平衡机构13包括储气罐22、气泵23、电磁阀24和气管25，所述储气罐22的出气口上连接有气管25，气管25上分别设置有电磁阀24和气泵23，所述电磁阀24、气泵23和双轴伸电机17均与控制器1电连接，通过控制器1可对电磁阀24、气泵23和双轴伸电机17进行控制。

所述泵腔6内安装有转轴11，泵腔6内的转轴11上安装有叶轮5，通过叶轮5可进行抽吸，所述转轴11的上端安装有固定套9，固定套9为下端开口的圆柱形筒体，固定套9的上端中部设置有凹槽26，固定套9的上端中部还开设有与凹槽26连通的第一螺孔，所述转轴11的上端中部开设有第二螺孔，所述第二螺孔和第一螺孔的截面半径相同，螺栓27穿过第一螺孔连接固定于转轴11的第二螺孔上，所述螺栓27与第一螺孔和第二螺孔的孔壁均为螺纹连接，且螺栓27的上端面位于转轴11的上端面的下侧，所述固定套9的侧面安装有多个搅拌叶7，所述搅拌叶7周向均匀设置有三个，搅拌叶7包括与转轴11垂直的水平段，以及与水平段外端连接的弧形段，所述弧形段为1/4圆弧状结构，弧形段的外端位于固定套9的正上方，通过搅拌叶7转动可对抽吸物进行搅拌，提升抽吸效率，所述泵体10的上端设有与泵腔6顶部连通的泵排出口8，泵体10的侧面设有与泵腔6底部连通的泵吸入口12。

所述泵体10的下端安装有钻杆19，钻杆19的上端延伸至驱动腔18内，且钻杆19的上端安装有第二连接座20，所述转轴11的下端延伸至驱动腔18内，且转轴11的下端安装有第一连接座4，所述双轴伸电机17的上侧输出轴端部安装有与第一连接座4相配合的第一连接头3，双轴伸电机17的下侧输出轴端部安装有与第二连接座20相配合的第二连接头21，所述第一连接头3和第二连接头21均为棱台状结构，第一连接座4和第二连接座20内开设有与第一连接头3和第二连接头21相配合的卡槽28。

本实施例中，所述转轴11和泵体10之间以及钻杆19和泵体10之间均通过滚珠推力轴承转动连接，滚珠推力轴承采用大压力角成组，用于承受高的轴向载荷。

本实施例中，所述转轴11和钻杆19与双轴伸电机17的输出轴共轴线设置。

本实施例中，所述泵体10的侧面还安装有多个固定板2，且固定板2开设有安装孔，通过固定板2的设置方便固定板2的安装。

该用于减压法开采可燃冰的潜水泵，具有以下优点：

1）通过伸缩杆16可带动双轴伸电机17稳定上下移动，进而选择驱动转轴11或钻杆19转动；

2）通过第一连接头3和第一连接座4与第二连接头21和第二连接座20的设置，方便双轴伸电机17输出轴与转轴11和钻杆19的连接；

3）通过泵腔6内搅拌叶7的设置，可对抽吸物进行搅拌，提升抽吸效率；

4）通过导向杆14和滑块15配合可对双轴伸电机17的上下移动稳定导向，工作稳定性较高；

5）通过压力平衡机构13工作可对驱动腔18进行加压，利于泵体10内外的压力平衡，延长寿命；

6）当双轴伸电机17带动钻杆19转动时，利于泵体10钻到安装位置下方的岩层内，这样泵体10即可保持直立的状态，不需要额外的固定；当双轴伸电机17带动转轴11转动时，使得泵体10处于正常抽吸状态。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种用于减压法开采可燃冰的潜水泵，包括泵体（10），其特征在于，所述泵体（10）的上部和下部分别设有泵腔（6）和驱动腔（18），所述驱动腔（18）内设置有双轴伸电机（17），双轴伸电机（17）的侧面周向安装有多个滑块（15），滑块（15）与导向杆（14）配合滑动连接，导向杆（14）的两端固定于驱动腔（18）的腔壁上，所述导向杆（14）的内侧还设有用于对滑块（15）进行推动的伸缩杆（16）；所述泵腔（6）内安装有转轴（11），泵腔（6）内的转轴（11）上安装有叶轮（5），所述转轴（11）的上端安装有固定套（9），所述固定套（9）的侧面安装有多个搅拌叶（7），所述泵体（10）的上端设有与泵腔（6）顶部连通的泵排出口（8），泵体（10）的侧面设有与泵腔（6）底部连通的泵吸入口（12）；所述泵体（10）的下端安装有钻杆（19），钻杆（19）的上端延伸至驱动腔（18）内，且钻杆（19）的上端安装有第二连接座（20），所述转轴（11）的下端延伸至驱动腔（18）内，且转轴（11）的下端安装有第一连接座（4），所述双轴伸电机（17）的上侧输出轴端部安装有与第一连接座（4）相配合的第一连接头（3），双轴伸电机（17）的下侧输出轴端部安装有与第二连接座（20）相配合的第二连接头（21）；所述搅拌叶（7）周向均匀设置有三个，搅拌叶（7）包括与转轴（11）垂直的水平段，以及与水平段外端连接的弧形段，所述弧形段为1/4圆弧状结构，弧形段的外端位于固定套（9）的正上方。

2.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述导向杆（14）为“U”形结构。

3.根据权利要求1或2所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述伸缩杆（16）的缸体与驱动腔（18）腔壁连接固定，伸缩杆（16）的活塞杆与滑块（15）固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述驱动腔（18）内还设有控制器（1）和压力平衡机构（13），控制器（1）和压力平衡机构（13）均固定设置于驱动腔（18）的腔壁上，所述压力平衡机构（13）包括储气罐（22）、气泵（23）、电磁阀（24）和气管（25），所述储气罐（22）的出气口上连接有气管（25），气管（25）上分别设置有电磁阀（24）和气泵（23），所述电磁阀（24）、气泵（23）和双轴伸电机（17）均与控制器（1）电连接。

5.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述固定套（9）为下端开口的圆柱形筒体，固定套（9）的上端中部设置有凹槽（26），固定套（9）的上端中部还开设有与凹槽（26）连通的第一螺孔，所述转轴（11）的上端中部开设有第二螺孔，所述第二螺孔和第一螺孔的截面半径相同，螺栓（27）穿过第一螺孔连接固定于转轴（11）的第二螺孔上，所述螺栓（27）与第一螺孔和第二螺孔的孔壁均为螺纹连接，且螺栓（27）的上端面位于转轴（11）的上端面的下侧。

6.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述第一连接头（3）和第二连接头（21）均为棱台状结构，第一连接座（4）和第二连接座（20）内开设有与第一连接头（3）和第二连接头（21）相配合的卡槽（28）。

7.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述转轴（11）和泵体（10）之间以及钻杆（19）和泵体（10）之间均通过滚珠推力轴承转动连接，滚珠推力轴承采用大压力角成组。

8.根据权利要求1或7所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述转轴（11）和钻杆（19）与双轴伸电机（17）的输出轴共轴线设置。

9.根据权利要求1所述的用于减压法开采可燃冰的潜水泵，其特征在于，所述泵体（10）的侧面还安装有多个固定板（2），且固定板（2）开设有安装孔。

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