复合驱动往复泵制造技术

本发明专利技术公开了一种复合驱动往复泵，包括内部具有空腔的机架、设置在所述机架上的驱动机构、设置在机架上且与所述驱动机构连接的输入轴以及位于所述机架内且连接在所述输入轴上的传动单元，所述传动单元至少为一个，且相邻所述传动单元同轴且并列间隔设置；整机结构更加简单，体积更小，重量更轻且易于制造，通过凸轮与齿扇齿条组件的复合驱动作用，使得往复泵在工作过程中，既能够拥有凸轮的运动功能，又能够拥有齿轮传动的高效率性。

Compound drive reciprocating pump

The invention discloses a compound drive reciprocating pump, which comprises a frame with a cavity inside, a drive mechanism arranged on the frame, an input shaft arranged on the frame and connected with the drive mechanism, and a drive unit arranged in the frame and connected on the input shaft. The drive unit is at least one, and the adjacent drive units are coaxial and arranged in parallel intervals The structure of the whole machine is simpler, smaller, lighter and easy to manufacture. Through the compound driving function of cam and rack components, the reciprocating pump can have both the movement function of cam and the efficiency of gear transmission in the working process.

【技术实现步骤摘要】
复合驱动往复泵
本专利技术涉及往复泵
，具体涉及一种复合驱动往复泵。
技术介绍
往复泵是一种流体输送机械，其通过活塞、柱塞或者隔膜的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量，属于容积式泵。往复泵是最早的泵类产品。工业科技发展过程中，逐渐出现了一系列其他类型的泵,例如离心泵和转子泵等。这些泵类体积小、重量轻、操作方便、结构简单，逐步取代了市场上所用的往复泵。然而，往复泵也有其自身独特的优点，例如适用于输送高压、高粘度、具有腐蚀性以及易燃易爆的各种液体。也正是因为往复泵这些独特的优势，使其在某些领域中一直处于不可替代的地位，特别在石油化工行业中属于至关重要的设备。往复泵被广泛应用于石油钻采中，按用途的不同具有相应的名称，例如钻井泵、固井泵、压裂泵以及抽油泵等。近年来，为适应石油钻井和采油工艺发展的需要，研究人员对油田往复泵进行了大量研究,旨在使其性能有进一步的提升。而这些研究涵盖了往复泵的诸多方面，包括其结构、材料、制造工艺、甚至工作原理。因此，开发和研制性能更加优良的新型往复泵具有极大的工程意义和经济价值。在现有往复泵中，结构复杂且结构强度低、承载能力低，传动效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合驱动往复泵，以解决现有往复泵结构复杂、传动效果差的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种复合驱动往复泵，包括内部具有空腔的机架、设置在所述机架上的驱动机构、设置在机架上且与所述驱动机构连接的输入轴以及位于所述机架内且连接在所述输入轴上的传动单元，所述传动单元至少为一个，且相邻所述传动单元同轴且并列间隔设置；所述传动单元包括滑动连接在所述机架内的齿条组件、与所述齿条组件连接的缸体活塞组件、配合连接在所述齿条组件上的凸轮以及设置在凸轮两侧且与所述齿条组件相啮合的齿扇，所述凸轮的两端与设置在所述齿条组件两端的接触镶块相配合，且所述凸轮及齿扇均设置在所述输入轴上。进一步，所述齿条组件包括分别滑动连接在所述机架内且间隔设置的齿条框以及分别设置在所述齿条框上端内壁和齿条框下端内壁上的齿条，所述齿条与所述齿扇相啮合，且两个所述齿条框之间形成有供凸轮自由转动的槽形间隙，所述接触镶块分别设置在所述齿条框的两端。进一步，所述凸轮的远休止角处及近休止角处均设置有与所述接触镶块相配合的轮廓弧边。进一步，所述齿扇上轮齿的分布范围小于180°圆周角。进一步，所述缸体活塞组件包括设置在机架内的缸筒、配合连接在缸筒内的活塞以及配合连接在所述活塞上的活塞杆，且所述活塞杆远离所述缸筒的端部与所述接触镶块连接。进一步，所述机架内分别设置有上导轨和下导轨，所述齿条框的两端分别滑动连接在所述上导轨和下导轨之间。进一步，所述驱动机构包括驱动电机、配合连接在所述驱动电机输出端上的第一带轮、配合连接在所述输入轴端部的第二带轮以及配合连接在所述第一带轮和第二带轮之间的皮带。进一步，同一所述传动单元内的齿扇之间的相位角相等。进一步，相邻所述传动单元的齿扇之间的相位差等于360°与传动单元的数量的比值。进一步，所述输入轴通过轴承安装在机架上。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的一种复合驱动往复泵：(1)该往复泵可在电机单向转动的情况下实现活塞顺利换向，结构更为简单，且易于制造。(2)通过凸轮与齿扇齿条组件的复合驱动作用，使得往复泵在工作过程中，既能够拥有凸轮的运动功能，又能够拥有齿轮传动的高效率性。其中，凸轮工作在加速、减速阶段，可实现换向以及往复泵换向过程中对速度变化的需求；齿扇齿条组件工作在匀速阶段，减少了凸轮大负荷工作的时间；既解决了换向时齿扇与齿条非正常啮合的问题，又满足了往复泵对于更高性能的要求。(3)凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵可以满足对往复泵的运动规律和动力性能等方面的多样化要求，更容易实现长冲程和低冲次，还可大大提高往复泵的工作效率，尤其是动力端的机械传动效率。且能够使整机结构更加简单，体积更小，重量更轻。附图说明图1为本专利技术中传动单元示意图；图2为本专利技术中往复泵工作示意图；图3为本专利技术中往复泵传动示意图；图1至图3中所示附图标记分别表示为：1-传动单元，2-齿条组件，3-缸体活塞组件，4-凸轮，5-齿扇，8-输入轴，20-齿条框，21-齿条，22-槽形间隙，7-轮廓弧边，30-缸筒，31-活塞，32-活塞杆，10-驱动电机，11-第一带轮，12-第二带轮，13-皮带，101-机架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1至图3所示，一种复合驱动往复泵，包括内部具有空腔的机架101、设置在所述机架101上的驱动机构、设置在机架101上且与所述驱动机构连接的输入轴以及位于所述机架101内且连接在所述输入轴8上的传动单元1，传动单元1至少为一个，且相邻传动单元1同轴且并列间隔设置。输入轴通过轴承安装在机架101上，驱动电机10作为动力部件带动输入轴转动，进而通过输入轴带动传动单元1动作，使得传动单元1内的凸轮4、齿扇5及齿条组件2产生相应动作从而带动缸体活塞组件3动作。传动单元1可为多个，通过不同数量的传动单元1组成单缸、双缸、三缸及以上的多缸往复泵。且对于不同的传动单元1，其内部的齿扇5相位差也有不同。两个单元组合时，输入轴上的两对齿扇5的相位差为180°；三个单元组合时，输入轴上的三对齿扇5的相位差为120°；四个单元组合时，输入轴上的四对齿扇5的相位差为90°或180°；五个单元组合时，输入轴上的五对齿扇5的相位差为72°。传动单元1包括滑动连接在所述机架101内的齿条组件2、与齿条组件2连接的缸体活塞组件3、配合连接在齿条组件2上的凸轮4以及设置在凸轮4两侧且与齿条组件2相啮合的齿扇5，凸轮4的两端与设置在齿条组件2两端的接触镶块6相配合，且凸轮4及齿扇5均设置在所述输入轴上。其中，齿条组件2包括分别滑动连接在机架101内且间隔设置的齿条框20以及分别设置在齿条框20上端内壁和齿条框20下端内壁上的齿条21，齿条21与齿扇5相啮合，且两个齿条框20之间形成有供凸轮4自由转动的槽形间隙22，接触镶块6分别设置在齿条框20的两端。缸体活塞组件3包括设置在机架101内的缸筒30、配合连接在缸筒30内的活塞31以及配合连接在活塞31上的活塞杆32，且活塞杆32远离缸筒30的端部与所触镶块6连接。齿扇5为不完全齿齿轮，其无齿部分圆弧半径小于齿轮齿根圆半径。齿扇上轮齿的分布范围小于180°圆周角，避免齿扇与上端、下端两齿条同时啮合而发生干涉情况。在齿扇5旋转过程中，与齿条框20上端的齿条21啮合时，推动齿条组件2向一个方向移动，与齿条框20下端的齿条21啮合时，推动齿条组件2向相反方向移动。齿扇5连续旋转过程中，与齿条组件2中的上端、下端齿条21交替啮合，从而将输入轴的旋转运动转化为活塞31的往复运动。在设计时，可根据往复泵具体性能参数的要求，自由选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合驱动往复泵，其特征在于，包括内部具有空腔的机架(101)、设置在所述机架(101)上的驱动机构、设置在机架(101)上且与所述驱动机构连接的输入轴以及位于所述机架(101)内且连接在所述输入轴(8)上的传动单元(1)，所述传动单元(1)至少为一个，且相邻所述传动单元(1)同轴且并列间隔设置；/n所述传动单元(1)包括滑动连接在所述机架(101)内的齿条组件(2)、与所述齿条组件(2)连接的缸体活塞组件(3)、配合连接在所述齿条组件(2)上的凸轮(4)以及设置在凸轮(4)两侧且与所述齿条组件(2)相啮合的齿扇(5)，所述凸轮(4)的两端与设置在所述齿条组件(2)两端的接触镶块(6)相配合，且所述凸轮(4)及齿扇(5)均设置在所述输入轴(8)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合驱动往复泵，其特征在于，包括内部具有空腔的机架(101)、设置在所述机架(101)上的驱动机构、设置在机架(101)上且与所述驱动机构连接的输入轴以及位于所述机架(101)内且连接在所述输入轴(8)上的传动单元(1)，所述传动单元(1)至少为一个，且相邻所述传动单元(1)同轴且并列间隔设置；
所述传动单元(1)包括滑动连接在所述机架(101)内的齿条组件(2)、与所述齿条组件(2)连接的缸体活塞组件(3)、配合连接在所述齿条组件(2)上的凸轮(4)以及设置在凸轮(4)两侧且与所述齿条组件(2)相啮合的齿扇(5)，所述凸轮(4)的两端与设置在所述齿条组件(2)两端的接触镶块(6)相配合，且所述凸轮(4)及齿扇(5)均设置在所述输入轴(8)上。


2.根据权利要求1所述的一种复合驱动往复泵，其特征在于，所述齿条组件(2)包括分别滑动连接在所述机架(101)内且间隔设置的齿条框(20)以及分别设置在所述齿条框(20)上端内壁和齿条框(20)下端内壁上的齿条(21)，所述齿条(21)与所述齿扇(5)相啮合，且两个所述齿条框(20)之间形成有供凸轮(4)自由转动的槽形间隙(22)，所述接触镶块(6)分别设置在所述齿条框(20)的两端。


3.根据权利要求1所述的一种复合驱动往复泵，其特征在于，所述凸轮(4)的远休止角处及近休止角处均设置有与所述接触镶块(6)相配合的轮廓弧边(7)。


4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯勇俊，王钰文，吴先进，刘有平，席仲君，方潘，王斌，熊广，杜明俊，侯度宇，彭红，吴航，
申请(专利权)人：西南石油大学，四川宝石机械专用车有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51