[发明专利]一种基于油气水混输双螺杆泵的新齿形

说明书

本发明公开了一种基于油气水混输双螺杆泵螺杆的新齿形曲线，由螺杆横截面上的齿形曲线ABCDEFGH所组成，F在齿面中径R2上，C、D、E在齿根圆上，G、H、A在半径为R3的齿顶圆上，曲线AB是半径为R1的圆弧线，该圆弧线与齿顶圆相切，BC曲线是以AB圆弧线为基线的摆线包络线，CDE为齿根圆的圆弧，GHA为齿顶圆的圆弧，FG为渐开线，EF是以FG渐开线为基线的摆线包络线，圆弧半径R1与齿顶圆半径R3之间满足关系式0.03R3≤R1≤0.04R3。本发明的积极效果在于其密封齿形曲线具有很好的抗磨损特性，使该齿形螺杆用于油气水混输时既能达到理想的密封效果，又能保证良好的耐磨性。

技术领域

本发明涉及双螺杆泵，特别是一种基于油气水混输双螺杆泵螺杆的新齿形。

背景技术

在现有技术中，用于油气水混输双螺杆泵螺杆的齿形分为两类，即非密封型线和密封型线。前者如梯形型线，矩形型线，A形型线，B形型线和对称伸长摆线型线等等。这些双螺杆的型线都属于非密封型线，当两根螺杆的齿形相互啮合时，主动螺杆、从动螺杆及泵壳内孔所形成的容积腔并不是完全封闭的“密封腔”，其容积效率低，无法适应长距离管道输送，尤其在油气水混输时，无法适应对流态和含气率的变化；而密封型线，即采用单一的摆线曲线，虽能达到严格密封，但由于形成的密封型线为锐角，在油气水混输过程中受到砂粒等坚硬固体杂质的影响，密封型线很快就会被磨损，导致泵的容积效率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型齿形曲线，以使其用于油气水混输时，既能达到理想的密封效果，又能保证良好的耐磨性的齿形螺杆。

本发明的齿形曲线，由螺杆横截面上的齿形曲线ABCDEFGH所组成，其特征在于，F在齿面中径上，C、D、E在齿根圆上，G、H、A在齿顶圆上，曲线AB为圆弧线，该圆弧线与齿顶圆相切，BC曲线是以AB圆弧线为基线的摆线包络线，CDE为齿根圆的圆弧，GHA为齿顶圆的圆弧，FG为渐开线，EF是以FG渐开线为基线的摆线包络线。

本发明的积极效果在于其密封齿形曲线具有很好的抗磨损特性，它是用圆弧线以及以其为基线的摆线包络线替代以往单一的摆线曲线或其他带有尖角的曲线，使该齿形螺杆用于油气水混输时既能达到理想的密封效果，又能保证良好的耐磨性。

下面通过附图详细说明本发明的具体结构及其密封机理。

附图说明

图1为本发明的齿形曲线，由曲线ABCDEFGH组成；

图2为图1中曲线AB的局部放大图；

图3为图2螺杆齿形用于双螺杆泵时啮合示意图。

具体实施方式

图1为本发明的齿形曲线，曲线ABCDEFGH为螺杆横截面上的齿形曲线，F在齿面中径R2上，C、D、E在齿根圆上，G、H、A在齿顶圆R3上，曲线AB是半径为R1的圆弧线，该圆弧线R1与齿顶圆R3相切，BC曲线是以AB圆弧线为基线的摆线包络线。CDE为齿根圆的圆弧，GHA为齿顶圆的圆弧，FG为渐开线，EF是以FG线段(渐开线)为基线的摆线包络线。

为使螺杆密封齿面达到最理想的耐磨性能，圆弧半径R1与齿顶圆半径R3之间的关系式是0.03R3≤R1≤0.04R3。

本发明可做成左旋螺杆，也可做成右旋螺杆。

本发明用于双螺杆泵时，相邻螺杆仅在螺纹方向不同，其齿形结构相同。

本发明采用的这种密封齿形型线，其主、从动螺杆在啮合过程中，虽然不能使它们与泵壳内孔之间形成理论上完全密封的密封腔，但是由于密封型线为圆弧曲面，与单一摆线形成的线接触密封相比，大幅度提高了螺杆齿廓的耐磨损能力，有效地提高了运转使用寿命，更适合油气水混输场合。