CN112302896A - 一种输送高温高压含固介质的往复泵 - Google Patents

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Abstract

一种输送高温高压含固介质的往复泵，其目的在于解决输送高温高压含固料浆时泵体寿命短，易堵塞输送效率低以及动力端行程短，推力小的问题；包括动力端和液力端，动力端包括机座和机座盖，机座内设有连接驱动机的曲轴，曲轴上设置有偏心轮，偏心轮上连接有连杆，连杆端部连接十字头，十字头经中间杆连接柱塞；液力端包括分体式结构的泵体总成，泵体总成包括多个并排设置的泵体，泵体的入口端经进液阀连接吸入总管，泵体的出口端经排液阀连接排出总管；本发明结构简单巧妙，采用分体式结构的泵体总成，保证高温高压含固介质的流通性良好，避免产生淤积现象，从而提高生产效率。

Description

一种输送高温高压含固介质的往复泵
技术领域
本发明涉及往复泵技术领域，特别是涉及一种输送高温高压含固介质的往复泵。
背景技术
高温高压料浆输送泵输送的介质具有高温高压、高含固、高黏度、高腐蚀性等特性，现有泵体没有很好的针对这一领域的解决方案，主要存在以下缺陷：1、动力端行程较短，推力较小，在输送高温高压含固介质的分体式泵体中无法满足使用要求；2、通用性设计没有专门针对高温高压含固介质，造成泵体寿命缩短，泵体堵塞，流通性差等缺陷。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种输送高温高压含固介质的往复泵，其目的在于解决输送高温高压含固料浆时泵体寿命短，易堵塞输送效率低以及动力端行程短，推力小的问题。
其解决技术问题的技术方案是：一种输送高温高压含固介质的往复泵，包括动力端和液力端，动力端包括机座和机座盖，机座内设有连接驱动机的曲轴，曲轴上设置有偏心轮，偏心轮上连接有连杆，连杆端部连接十字头，十字头经中间杆连接柱塞；液力端包括分体式结构的泵体总成，泵体总成包括多个并排设置的泵体，泵体的入口端经进液阀连接吸入总管，泵体的出口端经排液阀连接排出总管，泵体侧方连接有填料函，填料函内贯穿柱塞，柱塞与泵体内部连通；填料函上设有注入系统、冲洗系统和密封油系统。
优选的，所述的机座盖与机座的连接平面与水平面呈30°角。
优选的，所述的曲轴外部经滚动轴承固定在机座上。
优选的，所述的偏心轮设有四个且与曲轴同轴，相邻的偏心轮之间连接有偏心设置的连接轴，连杆转动固定在连接轴上，连接轴的轴心与曲轴轴心距离为150mm。
优选的，相邻的所述连接轴关于偏心轮的轴线对称设置。
优选的，所述的泵体总成外部设有桁架，桁架将多个泵体固定。
优选的，所述的吸入总管和排出总管分别位于泵体轴线所在平面的两侧。
优选的，所述的泵体内设有圆柱形的泵腔，泵腔两端设有与外界连通的介质入口和介质出口，介质入口和介质出口的直径小于泵腔直径，泵体侧方设有连通泵腔的通孔，泵体内部设有蒸汽管道，泵体两端分别设有蒸汽进口和蒸汽出口。
优选的，所述的进液阀包括阀座，阀座上设置有阀体，阀体内经阀导套安装有阀球；阀座为圆环状结构，阀座内侧设有倒角，倒角上焊接有阀线，阀线与阀球接触。
优选的，所述的阀线设置在阀球内部的两侧且对称。
优选的，所述的阀座内侧倒角为圆角，阀线内侧与圆角焊接，阀线外侧为向外凸起的折线状结构。
优选的，所述的注入系统包括设置在填料函上的注油孔，填料函内部设有环绕柱塞的注油槽，所述的冲洗系统包括设置在填料函内侧的环绕柱塞的冲洗槽，填料函上下两侧分别设有连通冲洗槽的冲洗油入口和冲洗油出口，所述的密封油系统包括设置在填料函端部内侧且环绕柱塞的密封油槽，密封油槽上方设有密封油注入口。
本发明结构简单巧妙，通过增大动力端的行程以及多个连接杆之间的间距，来满足输送高温高压含固介质的分体式泵体的安装需求；采用分体式结构的泵体总成，泵体内部采用大小同心圆设计，以及专为高温高压含固介质设计的单向阀，保证高温高压含固介质的流通性良好，避免产生淤积现象，从而提高生产效率。
附图说明
图1是本发明的主视结构剖视示意图。
图2 是本发明中液力端的结构示意图。
图3是本发明中动力端的俯视结构剖视示意图。
图4是本发明图1中A处结构放大示意图。
图5是本发明图1中B处结构放大示意图。
图6是本发明中泵体的主视结构剖视图。
图7是本发明图6中的侧视结构剖视示意图。
图8是本发明中进液阀的剖视结构示意图。
图9是本发明中阀座的主视结构剖视图。
图10是本发明图9中C处放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图10可知，一种输送高温高压含固介质的往复泵，包括动力端和液力端，动力端包括机座和机座盖，机座内设有连接驱动机的曲轴，曲轴上设置有偏心轮，偏心轮上连接有连杆，连杆端部连接十字头，十字头经中间杆连接柱塞；液力端包括分体式结构的泵体总成，泵体总成包括多个并排设置的泵体，泵体的入口端经进液阀连接吸入总管，泵体的出口端经排液阀连接排出总管，泵体侧方连接有填料函，填料函内贯穿柱塞，柱塞与泵体内部连通；填料函上设有注入系统、冲洗系统和密封油系统。
在本装置中，机座盖与机座的连接平面与水平面呈°角，便于拆卸后进行维护，曲轴外部经滚动轴承固定在机座上，减少曲轴转动时与机座之间的相互振动。
在本装置中，偏心轮设有四个且与曲轴同轴，相邻的偏心轮之间连接有偏心设置的连接轴，连杆转动固定在连接轴上，连接轴的轴心与曲轴轴心距离为150mm，相邻的连接轴关于偏心轮的轴线对称设置。
在本装置中，动力传动装置安装在机座内，外部使用机座盖密封，曲轴与驱动机连接转动，曲轴转动带动偏心轮转动，偏心轮上的连接轴带动连杆在机座内摆动，通过十字头带动中间杆在机座内做横向位移，连接轴与偏心轮的轴线之间间隔410mm，因此，中间杆端部连接的柱塞的行程为300mm，相对于现有的往复泵动力端增大了行程，输出端的柱塞的间隔为410mm，相对于现有通用的360mm提升了50mm，能够实现在输出端连接分体式泵体，用于输送高温高压含固介质，解决市面上对这一块的缺失。
在本装置中，为实现泵体总成的装拆，所述的泵体总成外部设有桁架，桁架将多个泵体固定。
在本装置中，所述的吸入总管和排出总管分别位于泵体轴线所在平面的两侧。
在本装置中，所述的泵体内设有圆柱形的泵腔，泵腔两端设有与外界连通的介质入口和介质出口，介质入口和介质出口的直径小于泵腔直径，泵体侧方设有连通泵腔的通孔，泵体内部设有蒸汽管道，泵体两端分别设有蒸汽进口和蒸汽出口，泵体采用大小同心圆设计，扩大了内部泵腔的容积，便于进行加工，且增强了泵体的抗疲劳强度。
泵体为采用06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢材料制成的锻件，介质入口和介质出口外端均设有20°的敞口，这样在泵体与进液阀、排液阀连接时具有一个敞口的过渡，使固体颗粒介质在泵腔内无淤积，保证阀内腔孔介质流通性。
介质入口和蒸汽出口位于泵体同一端，介质出口和蒸汽进口位于泵体同一端，蒸汽管道设置在泵腔周围，介质流向与蒸汽的流向相反，起到更好的降温作用。
在本装置中，所述的进液阀包括阀座，阀座上设置有阀体，阀体内经阀导套安装有阀球；阀座为圆环状结构，阀座内侧设有倒角，倒角上焊接有阀线，阀线与阀球接触，阀线设置在阀球内部的两侧且对称，阀座内侧倒角为圆角，阀线内侧与圆角焊接，阀线外侧为向外凸起的折线状结构，进液阀与排液阀结构相同。
为延长单向阀的使用寿命，所述的阀座采用0Cr18Ni9材料，阀线采用STL21司太立合金材料，阀线硬度达到HRC28-32，阀座采用锻压成型，并在锻后做固溶化处理，阀线设置在阀球内部的两侧且对称，阀线与阀座采用等离子焊接，在焊接后做退火消应处理，焊缝中不得有气孔、裂纹及脱壳等现象，阀座和阀线在粗加工后对焊缝做着色试验，检测有无上述缺陷，阀线在阀座两侧均有，阀座可以双面使用，当一面上的阀线磨损较为严重时，可以翻转后使用，能使阀座的寿命增加一倍，从而延长单向阀的使用寿命。
为使阀线与阀球更好的配合，阀座内侧倒角为圆角，阀线内侧与圆角焊接，阀线外侧为向外凸起的折线状结构，与阀座端面相邻的折线边与阀座端面呈20°角，与阀座内壁相邻的折线边与阀座内壁呈35°角，折线处与阀球接触实现阀球与阀座之间的密封，并对阀球的转动提供支撑，阀线上与阀球是线接触，单向阀开启关闭灵活方便；阀球与阀线上20°角折边形成密封结构，能够承受300℃和32MPa高压。
在本装置中，注入系统包括设置在填料函上的注油孔，填料函内部设有环绕柱塞的注油槽，冲洗系统包括设置在填料函内侧的环绕柱塞的冲洗槽，填料函上下两侧分别设有连通冲洗槽的冲洗油入口和冲洗油出口，密封油系统包括设置在填料函端部内侧且环绕柱塞的密封油槽，密封油槽上方设有密封油注入口。
本发明在具体使用时，
将设备进行组装，将动力端的柱塞接入到填料函内，与泵体连接，然后在填料函的注入系统内添加注入油，在冲洗系统的冲洗油入口连接冲洗油泵，密封油系统内填充密封油，然后启动设备，动力端的带动柱塞往复运动，使得泵体内产生压力差，从而将吸入总管内的介质吸入到泵体内并排除到排除总管内，完成高温高压含固介质的输送过程。
在本装置中，由于泵体、单向阀的特殊设计，使得固体颗粒介质在输送过程中在泵体内腔无淤积，保证阀内腔孔介质流通，且延长单向阀的使用寿命，进而延长液力端的使用寿命。
在填料函、桁架和泵体总成内均设置有蒸汽管道，用于吸收这些部件在工作时产生的热量，降低热变形，且在停泵检修时，将蒸汽系统修改为冷却系统，用于快速冷却工作时的高温部件，以便对其进行检修。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：该动力端是目前少有的大推力45.9T、长行程300mm设计，能够提供更大的推力以及更长的行程，满足一些领域的特殊需求，解决该领域内存在的技术问题；动力端的力间距从通用的360mm提高到410mm，能够满足输送高温高压含固介质的分体式泵体的安装需求；泵体总成采用分体式结构，降低制造难度和成本；泵体内腔采用大小同心圆设计，增加内腔容积的同时便于制造，增强泵体强度；介质入口和介质出口处设置的倒角便于固体颗粒介质流通，避免产生淤积；蒸汽管道在工作过程中对泵体进行降温，减少泵体热变形带来的不利影响；采用球阀作为单向阀的主体，对于输送高温、高压、高含固、高黏度介质十分合适，开启、关闭灵活方便，且不易堵塞；阀线硬度较高，阀座可双面使用，能够延长阀座使用寿命，进一步延长单向阀的使用寿命。

Claims (10)

1.一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，包括动力端和液力端，动力端包括机座（1）和机座盖（2），机座（1）内设有连接驱动机的曲轴（3），曲轴（3）上设置有偏心轮（4），偏心轮（4）上连接有连杆（5），连杆（5）端部连接十字头（6），十字头（6）经中间杆（7）连接柱塞（8）；液力端包括分体式结构的泵体总成，泵体总成包括多个并排设置的泵体（11），泵体（11）的入口端经进液阀（12）连接吸入总管（13），泵体（11）的出口端经排液阀（14）连接排出总管（15），泵体（11）侧方连接有填料函（16），填料函（16）内贯穿柱塞（8），柱塞（8）与泵体（11）内部连通；填料函（16）上设有注入系统、冲洗系统和密封油系统。
2.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的曲轴（3）外部经滚动轴承（9）固定在机座（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的偏心轮（4）设有四个且与曲轴（3）同轴，相邻的偏心轮（4）之间连接有偏心设置的连接轴（10），连杆（5）转动固定在连接轴（10）上，连接轴（10）的轴心与曲轴（3）轴心距离为150mm，柱塞（8）设有三个且相邻的柱塞（8）之间间隔410mm。
4.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的泵体总成外部设有桁架（17），桁架（17）将多个泵体（11）固定。
5.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的吸入总管（13）和排出总管（15）分别位于泵体（11）轴线所在平面的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的泵体（11）内设有圆柱形的泵腔（18），泵腔（18）两端设有与外界连通的介质入口（19）和介质出口（20），介质入口（19）和介质出口（20）的直径小于泵腔（18）直径，泵体（11）侧方设有连通泵腔（18）的通孔（21），泵体（11）内部设有蒸汽管道（22），泵体（11）两端分别设有蒸汽进口（23）和蒸汽出口（24）。
7.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的进液阀（12）包括阀座（25），阀座（25）上设置有阀体（26），阀体（26）内经阀导套（27）安装有阀球（28）；阀座（25）为圆环状结构，阀座（25）内侧设有倒角，倒角上焊接有阀线（29），阀线（29）与阀球（28）接触。
8.根据权利要求6所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的阀线（29）设置在阀球（28）内部的两侧且对称。
9.根据权利要求6所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的阀座（25）内侧倒角为圆角，阀线（29）内侧与圆角焊接，阀线（29）外侧为向外凸起的折线状结构。
10.根据权利要求1所述的一种输送高温高压含固介质的往复泵，其特征在于，所述的注入系统包括设置在填料函（16）上的注油孔（30），填料函（16）内部设有环绕柱塞（8）的注油槽（31），所述的冲洗系统包括设置在填料函（16）内侧的环绕柱塞（8）的冲洗槽（32），填料函（16）上下两侧分别设有连通冲洗槽（32）的冲洗油入口（33）和冲洗油出口（34），所述的密封油系统包括设置在填料函（16）端部内侧且环绕柱塞（8）的密封油槽（35），密封油槽（35）上方设有密封油注入口（36）。
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