一種基於膜片式減振蓄能結構的三螺杆泵的製作方法

2023-06-05 01:49:36 2

本發明屬於螺杆泵技術領域，具體涉及一種基於膜片式減振蓄能結構的三螺杆泵。

背景技術：

三螺杆泵運轉過程中，在螺杆的作用下會產生不可避免的流體脈衝激勵。流體脈衝會使整個螺杆泵泵體產生振動，若其振動振動頻率與螺杆泵固有頻率相同時則會產生共振，對三螺杆泵機組會產生巨大的危害。

在螺杆泵流體激勵不斷增大的過程中，泵體抖動加劇，工作效率下降，傳動機構磨損等一系列的問題。而當泵體在流體激勵作用下發生強迫振動時，就會產生振動附加應力，而當其超過一定限度時，螺杆泵零件會發生疲勞斷裂。

三螺杆以其壓力激勵小，流量平穩越來越受市場的重視，但隨著製造工業的水平提升對三螺杆泵性能要求越來越高。三螺杆泵在減振降噪方面的發展已經漸漸無法滿足當今市場的需求，因此通過降低流體激勵對泵體振動的影響能夠為改善三螺杆泵振動性能提供發展方向。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種能夠減弱三螺杆泵進口的流體脈衝，降低三螺杆泵振動噪聲的基於膜片式減振蓄能結構的三螺杆泵。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：包括三螺杆泵；三螺杆泵入口腔體下方的泵體處有一圈凸起，在凸起處安裝減振蓄能器結構；

所述的減振蓄能器結構包括限位網、膜片、進氣閥、壓力傳感器、壓蓋倉；壓蓋倉與三螺杆泵入口腔體下方的泵體連接；限位網和膜片均安裝於三螺杆泵入口腔體下方泵體的凸起與壓蓋倉之間，其中限位網位於靠近入口腔體一側；壓蓋倉上開有進氣口，進氣口上安裝進氣閥，壓蓋倉內側安裝有壓力傳感器；

本發明還可以包括：

1.三螺杆泵入口腔體下方泵體和減振蓄能器結構壓蓋倉的交接處布置有外密封墊片；

2.膜片與壓蓋倉之間安裝有內密封墊片；

3.限位網和膜片之間留有間隙；限位網與膜片之間安裝有密封環；

4.膜片的層數為1～3層；

本發明具有如下有益效果：

基於膜片式減振蓄能結構的三螺杆泵，通過在三螺杆泵內部設計構建氣壓腔，降低流體脈衝對三螺杆泵振動影響，同時利用膜片的形變與氣體的可壓縮性來儲存流體激勵所攜帶的能量並存儲起來，用以提升三螺杆泵的出口液壓，達到蓄能的目的。並由此降低了三螺杆泵因流體激勵產生的強迫振動。

附圖說明

圖1為本發明設計的三螺杆泵流體激勵蓄能結構示意圖。

圖2為本發明設計的三螺杆泵流體激勵蓄能結構的主剖視圖。

圖3為本發明設計的三螺杆泵流體激勵蓄能結構的底部視圖。

圖4為本發明設計的三螺杆泵流體激勵蓄能結構的運行原理示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明一種基於膜片式減振蓄能結構的三螺杆泵，包括三螺杆泵；三螺杆泵入口腔體下方的泵體處有一圈凸起，在凸起處安裝減振蓄能器結構；

所述的減振蓄能器結構包括限位網1、膜片2、進氣閥3、壓力傳感器4、壓蓋倉5；壓蓋倉5與三螺杆泵入口腔體下方的泵體連接；限位網1和膜片2均安裝於三螺杆泵入口腔體下方泵體的凸起和壓蓋倉5之間，其中限位網1位於靠近入口腔體一側；壓蓋倉5的內徑小於凸起的內徑；壓蓋倉5上開有進氣通道，進氣通道上安裝進氣閥3，並壓蓋倉5內壁安裝有壓力傳感器4；

壓蓋倉5與三螺杆泵入口腔體下方的泵體之間布置有外密封墊片6；三螺杆泵入口腔體與膜片2之間安裝限位網1；限位網1和膜片2之間留有間隙；限位網1與膜片2之間安裝有密封環8；

膜片2與壓蓋倉5之間安裝有內密封墊片7；膜片2為分層結構，優選為兩層，採用不同材質；

膜片2在壓蓋倉5與內密封墊片7的作用下使得蓄能器結構內部氣體與三螺杆泵輸送液體隔離並保證氣體密封，壓蓋倉5在連接螺栓的作用下與三螺杆泵泵體連接並通過外密封墊片6進行氣體密封。

所述的限位網1在壓蓋倉5的作用下壓緊。在三螺杆泵內部無傳送介質時，限位網1起到保護膜片2的作用，而當三螺杆泵內部有傳送介質時，停止運行時膜片2應與限位網1不接觸。

通過在三螺杆泵內部設計構建氣壓腔，降低流體脈衝對三螺杆泵振動影響，同時利用膜片2的形變與氣體的可壓縮性來儲存流體激勵所攜帶的能量，用以提升三螺杆泵的出口液壓，達到蓄能的目的。基于振動主動控制的原理，利用壓力傳感器4收集氣壓腔內部壓力波動變化，通過調節進氣閥3實時調控氣壓腔內氣體壓力，改變其所能改善的液體脈衝的峰值，使此裝置適用於同一泵的各種運行工況，滿足多種工況下的實際需要。

此蓄能結構在對三螺杆泵流體激勵進行消耗與儲能時，通過壓力傳感器4可實時觀測三螺杆泵泵體內部氣壓變化，提高對三螺杆泵的監控同時並保證其輸送工質壓力的穩定性。

壓力傳感器4的選擇要實現對靜壓的測量並可將氣體壓力激勵的波動量實時傳遞出來。

下面根據說明書附圖對本發明的技術方案進一步詳細描述。

實施例：參閱圖1-3，本發明設計的是一種基於膜片式減振蓄能裝置的三螺杆泵，包括限位網1與膜片2，其均位於三螺杆泵泵體下端，通過密封環8將三螺杆泵輸送的液體工質與減振蓄能裝置內部的高壓氣體隔開，並在壓蓋倉5的作用下壓緊。壓蓋倉5在連接螺栓9的作用下與泵體連接，外密封墊片6、內密封墊片7保證減振蓄能裝置內部壓強，通過壓力傳感器4可以實時監控裝置內部氣壓力變化，通過信號的採集與處理進而調節進氣閥3對裝置內部氣體進行補充或減少。

主要技術要求：限位網1、膜片2、壓蓋倉5共同構成三螺杆泵流體激勵蓄能結構的主體部分，壓蓋倉5與泵體之間的配合要求較高。在加工過程中，安裝連接螺栓9所需要的螺紋孔及通孔應該採用配鑽的方式加工，滿足壓蓋倉5與泵體底座的配合精度要求；壓蓋倉5的上端與泵體應該採用間隙配合，其表面粗糙度要保證減振蓄能裝置的氣密性；壓蓋倉5的下端有多個連接所需的通孔，均勻分布，其底部視圖如圖3所示；壓蓋倉5的側面有兩螺紋孔，採用配鑽的方式加工，進氣閥3與壓力傳感器4旋進後與密封圈配合保證減振蓄能裝置的氣密性。

減振蓄能裝置內的氣體需要平衡三螺杆泵進口腔內部的傳送介質的重量以及出口腔內液體初始壓力，當出口腔內液體壓力產生波動時，液體通過壓縮膜片2進而作用於氣壓腔內氣體，利用氣體彈性模量小可壓縮能力強的特點，可以很好地減緩液體脈衝激勵對三螺杆泵整體的影響，通過對採集到的氣體壓力變化信號進行分析處理，實時調節進氣閥3的開度對減振蓄能裝置內部的氣體壓力進行調節配合膜片2形變，進而實現動態平衡液體激勵以及提高傳送介質液壓，達到減振蓄能目的。

限位網1作用是在三螺杆泵停止運行時保護膜片2。通過壓力傳感器4可以實時監控減振蓄能裝置的內部氣體壓力，並將其壓力波動傳遞出來，信號可在計算機中進行處理，一方面可以看出液體脈衝的大小以及三螺杆泵的運行狀態，另一方面可通過計算機對進氣閥3進行相應的調節，控制壓蓋倉5內氣體壓力改變其所能改善的液體脈衝的峰值，可適用於同一泵的多種運行工況，滿足實際的工程需要。