一种无泄漏屏蔽式皮托管泵的制作方法

本发明涉及海洋石油钻采用泵体设备的，具体涉及一种无泄漏屏蔽式皮托管泵。

背景技术：

1、皮托管泵，又称旋转喷射泵、旋壳泵，广泛应用于石油、化工和天然气等工业领域，泵体通常需要动密封装置使转子部件、定子部件隔绝防止泵内腔的介质泄漏到大气之中，并且在泵内低压入口处设有机械密封，且密封仅承受泵的入口压力，解决了高压泵普遍存在的高压密封问题，同时通过联轴器将驱动电机与转子部件联接，依靠驱动电机带动转子旋转，从而将电能转化为机械能，机械能再转化为动能，最后通过皮托管内腔的扩散，将动能转化为压力能排出泵体。

2、皮托管泵在实际运用中，不同工况需要不同的密封方案，造价高昂的密封系统，极大增加了设备投资成本，且不利于大批量产出和运用，如：输送易燃易爆介质，则密封通常采用隔离或收集方案；输送高温介质，则密封通常采用冷却冲洗方案；输送易汽化介质，则通常采用密封收集系统并接往火炬进行燃烧等等。泵体根据介质的不同，选择密封部件极其繁琐，若选型不慎则可能引发设备运行失稳等严重后果，特别在海洋石油钻采领域，皮托管泵的密封部件以及驱动电机等各部件还需应对盐水等腐蚀问题，才能更好地延长其使用寿命。

3、现有技术中，公告号为cn 210343832 u的专利文献公开了一种叶轮流道为矩形截面的皮托管泵，包括转毂、皮托管组件、叶轮组件和机封座，所述转毂的内侧固定安装有皮托管组件，所述皮托管组件的一侧转毂内部通过紧固件安装有叶轮组件，所述转毂的一侧固定安装有机封座，且机封座通过紧固件与叶轮组件连接组成转子部件，所述叶轮前盖板与叶轮后盖板合装后在间隙处的圆周方向上形成叶轮组件流道。上述方案采用矩形截面的叶轮流道，使得运行过程整体性能更加稳定可靠；但是并未解决密封部件稳定性，以及密封成本和应对腐蚀使得性能同样稳定可靠等问题。

4、并且，由于皮托管泵属于球轴承传动泵，其轴承使用寿命也是衡量设备是否正常运行的指标之一，轴承与机械密封同为泵的常用易损件，制定备件都会增加使用成本并占用资金。而且，整泵通常需要通过电机联轴器、双膜片联轴器、泵联轴器进行组装，许多类型的泵还需采用密封辅助系统，撬装后整机泵体积十分庞大，占用大量的安装空间，不利于在有限空间之内使用，安装使用十分不便。

5、而且，通常情况下，出于安全考虑，皮托管泵的转子腔位于一体式轴承座内部，通过进水段及盖板形成封闭腔室，而轴承座储油池与该封闭腔室连通，一旦密封发生大量泄漏，介质极有可能进入到轴承座储油池从而引起轴承烧毁，引起设备运行失稳甚至引发严重安全问题。

技术实现思路

1、本发明为弥补现有技术方面的不足，提出一种结构简单，安装使用便捷，密封部件使用成本低，性能稳定，极大减轻维护备件的库存压力，占用安装空间小，提高了泵的安全性，环保性，且泵体在应对海洋盐水等腐蚀时性能依然稳定可靠的无泄漏屏蔽式皮托管泵。

2、具体技术方案如下：

3、一种无泄漏屏蔽式皮托管泵，包括有泵体进出管口座、叶轮组件、静密封结构、皮托管组件、转毂、转子部件和定子部件，所述转子部件安装在定子部件中，并组成驱动机构，所述定子部件包括有壳筒体，该壳筒体安装在泵体进出管口座上，所述静密封结构设在泵体进出管口座与壳筒体之间，所述壳筒体两端分别为高压区与低压区，且高压区与低压区之间设有平衡管连通，所述转子部件包括有空心转轴，该空心转轴连通高压区与低压区，形成流通回路，所述转毂安装在空心转轴一端，所述叶轮组件安装在转毂内侧壁，所述皮托管组件设在转毂内侧，并连通泵体进出管口座，所述空心转轴带动转毂与叶轮组件旋转形成所述高压区，低压区则相对形成，且所述转毂与叶轮组件设在高压区位置。

4、作为优选：所述泵体进出管口座由入口接管体与出口接管体组成，所述皮托管组件与出口接管体连通，所述入口接管体直接连通壳筒体的高压区。

5、作为优选：空心转轴端部套设有带孔螺栓，所述转毂通过该带孔螺栓安装在空心转轴端部，所述叶轮组件通过螺钉等紧固件安装在转毂内侧壁。

6、作为优选：所述转子部件还包括有屏蔽套和转子铁芯，所述转子铁芯环绕设置在空心转轴中部外表面，所述转子铁芯套设在转子铁芯外围，且在所述转子铁芯两端面分别设置有盖板。

7、作为优选：所述定子部件还包括有定子绕组、接线盒、接线架以及后法兰结构，在所述壳筒体内设有环形密闭腔体，所述定子绕组安装在该环形密闭腔体中，且所述转子铁芯与定子绕组对应设置，所述所述接线盒设在壳筒体外壁上，所述接线架安装在接线盒中，且接线架与定子绕组电性连接，所述后法兰结构设在壳筒体低压区端部。

8、作为优选：在所述环形密闭腔体内环壁两端部分别设置有前加强套和后加强套。

9、作为优选：在所述壳筒体内安装有前轴承座，该前轴承座靠近高压区设置，所述壳筒体端部还安装有后轴承座，该后轴承座靠近低压区设置，在所述前轴承座与后轴承座上均安装有滑动轴承，所述滑动轴承内圈均设置有轴套，所述轴套分别套设在空心转轴两端部。

10、作为优选：在所述空心转轴两端部还通过螺钉结构安装有定位盘，所述滑动轴承紧靠该定位盘设置。

11、本发明的有益效果为：

12、1、由转子部件以及定子部件同时作用驱动叶轮组件与转毂并带动转毂内介质同步旋转；介质的循环分为两部分，一部分为外循环，即介质由转毂浸泡在介质中旋转与壳筒体形成高压区通过平衡管进入到后轴承座腔体形成的低压区，另一部分通过前轴承座进入到滑动轴承与轴套之间同时起润滑作用并带走滑动轴承产生的热量，再汇聚到后轴承座腔体形成的低压区，低压区的介质通过空心转轴进入到转毂内，形成流动闭环；

13、取消了传统结构的球轴承，并采用滑动轴承作为固定部分，安装在转子部件上的轴套作为转动部分，运行后，可以利用循环中的介质进行自润滑并带走摩擦产生的热量，保证了设备的可靠运行，不再考虑因密封泄漏影响到轴承箱内的球轴承，从而引发设备故障的严重后果；

14、取消了传统结构的机械密封后，大部分介质通过入口接管体直接进入到叶轮组件内，少部分通过泵内压差进行循环，故整个转子实际上于介质中运行，泵体进出管口座与壳筒体通过静密封结构形成静密封，其定子部件与后轴承座也形成静密封以防止介质泄漏到大气之中，不仅满足了石油化工领域易燃易爆、有毒有害工况的输送要求，还大大提高了泵的安全性，环保性，同时满足了小流量高扬程最佳选型设备的要求。

15、2、采用屏蔽套将不接触介质的定子绕组与浸润在介质中的转子铁芯隔离，屏蔽套壁厚的设计需考虑电磁力的损耗，当接通电源开车时，定子绕组产生磁场，转子铁芯切割磁感线产生驱动力，从而取消了联轴器，并设计为屏蔽式直接驱动，不仅简化了结构、减小了设备体积，同时提高了设备运行的稳定性。

技术特征：

1.一种无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：包括有泵体进出管口座、叶轮组件(3)、静密封结构(4)、皮托管组件(5)、转毂(6)、转子部件(7)和定子部件(8)，所述转子部件(7)安装在定子部件(8)中，并组成驱动机构，所述定子部件(8)包括有壳筒体(81)，该壳筒体(81)安装在泵体进出管口座上，所述静密封结构(4)设在泵体进出管口座与壳筒体(81)之间，所述壳筒体(81)两端分别为高压区与低压区，且高压区与低压区之间设有平衡管(14)连通，所述转子部件(7)包括有空心转轴(71)，该空心转轴(71)连通高压区与低压区，形成流通回路，所述转毂(6)安装在空心转轴(71)一端，所述叶轮组件(3)安装在转毂(6)内侧壁，所述皮托管组件(5)设在转毂(6)内侧，并连通泵体进出管口座，所述转毂(6)与叶轮组件(3)设在高压区位置。

2.根据权利要求1所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：所述泵体进出管口座由入口接管体(1)与出口接管体(2)组成，所述皮托管组件(5)与出口接管体(2)连通，所述入口接管体(1)直接连通壳筒体(81)的高压区。

3.根据权利要求1所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：空心转轴(71)端部套设有带孔螺栓(72)，所述转毂(6)通过该带孔螺栓(72)安装在空心转轴(71)端部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：所述转子部件(7)还包括有屏蔽套(74)和转子铁芯(75)，所述转子铁芯(75)环绕设置在空心转轴(71)中部外表面，所述转子铁芯(75)套设在转子铁芯(75)外围，且在所述转子铁芯(75)两端面分别设置有盖板(73)。

5.根据权利要求4所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：所述定子部件(8)还包括有定子绕组(82)、接线盒(83)、接线架(84)以及后法兰结构(85)，在所述壳筒体(81)内设有环形密闭腔体，所述定子绕组(82)安装在该环形密闭腔体中，且所述转子铁芯(75)与定子绕组(82)对应设置，所述所述接线盒(83)设在壳筒体(81)外壁上，所述接线架(84)安装在接线盒(83)中，且接线架(84)与定子绕组(82)电性连接，所述后法兰结构(85)设在壳筒体(81)低压区端部。

6.根据权利要求5所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：在所述环形密闭腔体内环壁两端部分别设置有前加强套(86)和后加强套(87)。

7.根据权利要求1-3、5或6任一项所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：在所述壳筒体(81)内安装有前轴承座(13)，该前轴承座(13)靠近高压区设置，所述壳筒体(81)端部还安装有后轴承座(15)，该后轴承座(15)靠近低压区设置，在所述前轴承座(13)与后轴承座(15)上均安装有滑动轴承(9)，所述滑动轴承(9)内圈均设置有轴套(10)，所述轴套(10)分别套设在空心转轴(71)两端部。

8.根据权利要求7所述的无泄漏屏蔽式皮托管泵，其特征在于：在所述空心转轴(71)两端部还通过螺钉结构安装有定位盘(11)，所述滑动轴承(9)紧靠该定位盘(11)设置。

技术总结一种无泄漏屏蔽式皮托管泵，包括有泵体进出管口座、叶轮组件、静密封结构、皮托管组件、转毂、转子部件和定子部件，所述转子部件安装在定子部件中，并组成驱动机构，所述定子部件包括有壳筒体，该壳筒体安装在泵体进出管口座上，所述静密封结构设在泵体进出管口座与壳筒体之间，所述壳筒体两端分别为高压区与低压区，且高压区与低压区之间设有平衡管连通，所述转子部件包括有空心转轴，该空心转轴连通高压区与低压区，形成流通回路。本发明安装使用便捷，密封部件使用成本低，性能稳定，极大减轻维护备件的库存压力，占用安装空间小，提高了泵的安全性，环保性，且泵体在应对海洋盐水等腐蚀时性能依然稳定可靠。技术研发人员：廖文龙,刘畅受保护的技术使用者：重庆伊尔流体设备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9