本發(fā)明涉及深海開采輸送技術與遠距離輸送，特別是涉及一種內燃活塞泵。

背景技術：

1、深海開采多金屬結核等場合因為輸送高差非常大，并且沒有辦法中間接力，需要大流量高揚程的輸送泵，比如設計需要輸送3000m3/h，出口壓力需要25mpa，如果單臺泵輸送的話，其裝機功率將達到2.7萬千瓦，這對于電機制造、變頻器制造、連接軸強度、傳動系統(tǒng)制造等方面都是非常大的挑戰(zhàn)。

2、如果采用多臺并聯(lián)輸送，則一方面效率會降低，另一方面船上太擁擠，很多臺泵占地面積較大。

3、再者，船上需要內燃機發(fā)電，如果采用電機驅動，則需要以下步驟：1、內燃機發(fā)電；2、升壓整流變頻；3、高壓電機驅動；4、減速機降低轉速；5、活塞泵輸送。此種方式傳輸鏈很長，占地面積很大，效率比較低。

4、如果采用蒸汽直接直線推動活塞，則蒸汽的壓力必須在排汽之前的所有時刻都保持能推動活塞的很高壓力，否則壓力降低有可能推不動活塞，這樣排尾汽壓力就會非常高，還需要另行建設余熱回收發(fā)電系統(tǒng)，但船上能否用完余熱發(fā)的電存疑，有可能必須棄排。

5、如果采用內燃機直接驅動，則內燃機多個缸產(chǎn)生的扭矩需要逐步匯聚到聯(lián)軸器位置，傳遞到活塞泵以后，又從聯(lián)軸器位置逐步分解到每一個活塞所在的曲拐上，再推動活塞做功，這樣曲軸傳遞最大扭矩的曲拐將比傳遞最小扭矩的曲拐多承受幾倍的扭矩，曲軸的制造難度加大，提高功率受限。

6、其它如庫區(qū)清淤、河道清淤、深海充填等因為施工地點偏僻，或者當?shù)仉娋W(wǎng)功率不足等面臨著與船上同樣的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種內燃活塞泵，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，采用船用或陸用低速二沖程內燃機和活塞泵共用曲軸，分散傳力的方式，需要傳遞的扭矩更小，對曲軸的要求會進一步降低，同時大大降低了內燃機曲軸和活塞泵曲軸的制造技術難度，同時克服了現(xiàn)有技術遇到的瓶頸。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種內燃活塞泵，包括曲軸、多個活塞泵液壓缸和多個內燃機氣缸，多個所述活塞泵液壓缸與多個所述內燃機氣缸共用同一個所述曲軸，所述活塞泵液壓缸的連桿均勻分散連接到所述內燃機氣缸曲軸的對應曲拐上。

3、優(yōu)選地，所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的數(shù)量相等或不等，所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的連桿長度相等或不等，所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的缸體直徑相等或不等，所述曲軸上每個曲拐的中心回轉半徑相等或不等；根據(jù)所需的功率計算并配置所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的數(shù)量、連桿長度、缸體直徑和曲拐的中心回轉半徑。

4、優(yōu)選地，多個所述內燃機氣缸的做功時段呈梯級形式配置在臨近的活塞泵液壓缸的做功沖程時段內。

5、優(yōu)選地，所述活塞泵液壓缸的活塞外周設置有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈用于在活塞泵液壓缸正常運行時對輸送液體進行密封，所述第二密封圈用于在第一密封圈出現(xiàn)泄漏時保護曲軸箱不受泄漏液體污染。

6、優(yōu)選地，所述活塞泵液壓缸的活塞上位于所述第一密封圈和第二密封圈之間開設有泄壓環(huán)槽，內燃活塞泵運行出現(xiàn)泄漏時，從所述第一密封圈泄漏出來的液體經(jīng)所述泄壓環(huán)槽被引流到泄漏排空桿后排出活塞泵液壓缸外。

7、優(yōu)選地，所述泄漏排空桿的一端固定在所述活塞泵液壓缸的活塞上，且所述泄漏排空桿中間的排空通道與泄壓環(huán)槽之間相連通；所述泄漏排空桿的外端伸出所述活塞泵液壓缸外。

8、優(yōu)選地，所述泄漏排空桿與所述活塞泵液壓缸的活塞同軸安裝并隨活塞同步運動。

9、優(yōu)選地，所述泄漏排空桿的外端與活塞泵液壓缸的泵體之間設置有密封層。

10、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術取得了以下有益技術效果：

11、本發(fā)明的內燃活塞泵，采用二沖程內燃機和活塞泵共用曲軸，活塞泵的連桿均勻分散到內燃機的對應曲拐上，內燃機的氣缸與活塞泵液壓缸數(shù)量不需要完全相等，連桿長度也不需要完全相等，缸的直徑也不要完全相等，曲軸上每個曲拐的中心回轉半徑也不需要完全相同，根據(jù)所需的功率配置合理計算。這樣對于內燃機的每個氣缸來講，氣缸輸出的動力不再需要集中匯聚到聯(lián)軸器傳遞，可以就近傳遞給活塞泵做功，內燃機某個氣缸沖程尾期氣體壓力降低時，或者吸氣沖程不做功時，由附近其它氣缸的做功來彌補，這樣每個曲拐承受的最大扭矩基本相等，在曲拐承受最大扭矩一定的情況下，就可以輸出更大動力；曲軸只做功率的填平補齊，需要傳遞的扭矩更小，這樣對曲軸的要求又會進一步降低，同時大大降低了內燃機曲軸和活塞泵曲軸的制造技術難度。

技術特征：

1.一種內燃活塞泵，其特征在于：包括曲軸、多個活塞泵液壓缸和多個內燃機氣缸，多個所述活塞泵液壓缸與多個所述內燃機氣缸共用同一個所述曲軸，所述活塞泵液壓缸的連桿均勻分散連接到所述內燃機氣缸曲軸的對應曲拐上。

2.根據(jù)權利要求1所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的數(shù)量相等或不等，所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的連桿長度相等或不等，所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的缸體直徑相等或不等，所述曲軸上每個曲拐的中心回轉半徑相等或不等；根據(jù)所需的功率計算并配置所述內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的數(shù)量、連桿長度、缸體直徑和曲拐的中心回轉半徑。

3.根據(jù)權利要求1所述的內燃活塞泵，其特征在于：多個所述內燃機氣缸的做功時段呈梯級形式配置在臨近的活塞泵液壓缸的做功沖程時段內。

4.根據(jù)權利要求1所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述活塞泵液壓缸的活塞外周設置有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈用于在活塞泵液壓缸正常運行時對輸送液體進行密封，所述第二密封圈用于在第一密封圈出現(xiàn)泄漏時保護曲軸箱不受泄漏液體污染。

5.根據(jù)權利要求4所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述活塞泵液壓缸的活塞上位于所述第一密封圈和第二密封圈之間開設有泄壓環(huán)槽，內燃活塞泵運行出現(xiàn)泄漏時，從所述第一密封圈泄漏出來的液體經(jīng)所述泄壓環(huán)槽被引流到泄漏排空桿后排出活塞泵液壓缸外。

6.根據(jù)權利要求5所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述泄漏排空桿的一端固定在所述活塞泵液壓缸的活塞上，且所述泄漏排空桿中間的排空通道與泄壓環(huán)槽之間相連通；所述泄漏排空桿的外端伸出所述活塞泵液壓缸外。

7.根據(jù)權利要求6所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述泄漏排空桿與所述活塞泵液壓缸的活塞同軸安裝并隨活塞同步運動。

8.根據(jù)權利要求6所述的內燃活塞泵，其特征在于：所述泄漏排空桿的外端與活塞泵液壓缸的泵體之間設置有密封層。

技術總結
本發(fā)明公開一種內燃活塞泵，涉及深海開采輸送技術與遠距離輸送技術領域，采用二沖程內燃機和活塞泵共用曲軸，活塞泵的連桿均勻分散到內燃機的對應曲拐上，根據(jù)所需的功率配置合理計算內燃機氣缸與活塞泵液壓缸的數(shù)量、連桿長度、缸體直徑和曲拐的中心回轉半徑。本發(fā)明的內燃活塞泵，內燃機氣缸輸出的動力可以就近傳遞給活塞泵液壓缸做功，內燃機某個氣缸沖程尾期氣體壓力降低時，或者吸氣沖程不做功時，由附近其它氣缸的做功來彌補，這樣每個曲拐承受的最大扭矩基本相等，在曲拐承受最大扭矩一定的情況下，就可以輸出更大動力；曲軸只做功率的填平補齊，需要傳遞的扭矩更小，這樣對曲軸的要求又會進一步降低。

技術研發(fā)人員：葛穩(wěn)生
受保護的技術使用者：吉縣古賢泵業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23