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TW360752B

Rotor assembly and progressive cavity pump

Abstract

An improved progressive cavity (pc) pump is provided. In a first aspect, the pc-pump comprises a rotor connected to a motor via a drive shaft that is isolated from the material flowing through the suction chamber of the pump, thereby preventing the pumped material from reaching the joints of the drive shaft through faulty seals. In another aspect, the pc-pump comprises a rotor assembly comprising a rotor shaft that is joined to a rotor member by means of a connecting member featuring a thermally-induced structural failure capability that provides a tamper-proof fail-safe mechanism against overheating. In a preferred embodiment the connecting member is made of low temperature melting alloy that converts into the liquid state at a temperature beyond which the operation of the pump may no longer be safe. If the pump overheats, as a result of deadhead operation or dry pumping, the connecting member melts thus terminating the driving relationship between the rotor shaft and the rotor member. The improved pc-pump is particularly useful for pumping explosives.

Term

No projected expiry on record.

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  4. Today

28 claims: 26 independent, 2 dependent

  1. 1
    一種轉子總成,係供一泵使用,該轉子總成係包括;a)一轉子構件,係包括一空腔;b)一轉子軸,係至少部入伸入該空腔中;c)一連接構件,係在該空腔中建立該轉子軸與該轉子構件之驅動關係,因此傳送至該轉子軸之旋轉運動係藉該連接構件之仲介傳遞至該轉子構件;d)該轉子構件係與該連接構件成嚙合狀態;e)該連接構件係可於剪力失效前其熱導結構失效,以於達到預定泵溫度時,終止該驅動關係。
  2. 2
    根據申請專利範圍第1項之轉子總成,其中該連接構件係與該轉子軸成嚙合狀態。
  3. 3
    根據申請專利範圍第1項之轉子總成,其中在該轉子軸與轉子構件間之截面空隙距離係非定值,因而建立一較大空隙區域及一較小空隙區域。
  4. 4
    根據申請專利範圍第3項之轉子總成,其中在自該較大空隙區域至該較小空隙區域之連接構件材料之該熱導結構失效運動之後產生一黏度楔入效應。
  5. 5
    根據申請專利範圍第3項之轉子總成,其中該較大空隙區域係大於該較小空隙區域超過10%。
  6. 6
    根據申請專利範圍第3項之轉子總成,其中該較大空隙區域係大於該較小空隙區域超過50%。
  7. 7
    根據申請專利範圍第3項之轉子總成,其中該較大空隙區域係大於該較小空隙區域超過100%。
  8. 8
    根據申請專利範圍第3項之轉子總成,其中該較大空隙區域係大於該較小空隙區域超過200%。
  9. 9
    根據申請專利範圍第1項之轉子總成,其中該轉子軸係具有一六邊形截面形狀,及該轉子構件之該空腔係具有一十二邊形截面形狀。
  10. 10
    根據申請專利範圍第1項之轉子總成,其中該連接構件係於達到預定溫度時,轉換至液態。
  11. 11
    根據申請專利範圍第10項之轉子總成,其中該轉子總成係更進一步包括裝置以防止該轉子軸於該連接構件轉換至液態時可與該轉子構件相接觸。
  12. 12
    根據申請專利範圍第11項之轉子總成,其中該防止該轉子軸與該轉子構件相接觸之裝置係包括襯套且配置在該轉子軸之各端。
  13. 13
    根據申請專利範圍第10項之轉子總成,其中該連接構件係由鉍合金製造。
  14. 14
    根據申請專利範圍第13項之轉子總成,其中該鉍合金係包括55.5%鉍及44.5%鉛。
  15. 15
    根據申請專利範圍第10項之轉子總成,其中該轉子總成係更進一步包括裝置以防止該連接構件液化時,該轉子構件作相對於該轉子軸之縱向位移。
  16. 16
    根據申請專利範圍第15項之轉子總成,其中該防止轉子構件縱向位移之裝置係包括一球形構件且配置在該轉子構件之該空腔中鄰近該轉子軸頂端之處。
  17. 17
    一種漸進式空腔泵,係包括:a)一外殼,係界定一泵送室,該外殼包括:--一進口,係供需泵送之材料進入該泵送室;--一出口,係供泵送之材料自該泵送室排出;及b)一根據申請專利範圍第1項之轉子總成,係安裝在該外殼中。
  18. 18
    根據申請專利範圍第17項之漸進式空腔泵,其中該轉子總成係能在該外殼中作旋轉與軌跡運動,以致使需泵送之材料在該泵送室中之該進口與該出口間位移;該泵更包括一驅動軸,係供賦予旋轉運動至該轉子總成;及一密封機構,係使該驅動軸隔離該進口之一吸力室,該密封機構具有裝置以供:i)配合該驅動軸之旋轉運動;及ii)配合該驅動軸之軌跡運動。
  19. 19
    根據申請專利範圍第18項之漸進式空腔泵,其中該密封機構係包括:i)一密封定位環,係位於該吸力室與該驅動軸之間;ii)一第一密封構件,係自該密封定位環徑向向内,及配合該轉子總成之旋轉運動;及iii)一第二密封構件,係自該密封定位環徑向向外,及配合該轉子總成之軌跡運動。
  20. 20
    根據申請專利範圍第19項之漸進式空腔泵,其中該密封機構係更進一步包括軸承裝置設在該密封定位環與該轉子總成之間。
  21. 21
    根據申請專利範圍第19項之漸進式空腔泵,其中該第一密封構件係一唇形密封,及其中該第二密封構件係由彈性材料構成且包括至少一摺。
  22. 22
    根據申請專利範圍第18項之漸進式空腔泵,其中該密封機構係包括:i)一支撐環,係位在該吸力室與該驅動軸之間,該支撐環係能在該外殼中作旋轉運動;ii)一第一密封構件,係以偏心方式安裝在該支撐環中,該第一密封構件係以與該轉子總成同心方式定位及提供裝置以配合該轉子總成之旋轉運動;iii)一第二密封構件,係固定至該外殼,該第二密封構件係以與該支撐環同心及提供裝置以配合該支撐環之旋轉運動;藉此,該轉子總成之軌跡運動係供該支撐環旋轉運動,及該第二密封構件係配合該支撐環之旋轉運動。
  23. 23
    根據申請專利範圍第22項之漸進式空腔泵,其中該第一及該第二密封構件係唇形密封。
  24. 24
    根據申請專利範圍第22項之漸進式空腔泵,係更進一步包括第一軸承裝置以配合該轉子總成在支撐環中之旋轉運動,及更進一步包括第二軸承裝置以配合該支撐環在該外殼中之旋轉運動。
  25. 25
    根據申請專利範圍第24項之漸進式空腔泵,其中該第一及該第二軸承裝置係雙排球軸承。
  26. 26
    根據申請專利範圍第18項之漸進式空腔泵,其中該驅動軸係施加一具有徑向分力之力於該轉子總成之上,該泵係更進一步包括一軸承,該軸承係提供裝置以產生大致平衡該徑向分力之徑向反作用力。
  27. 27
    根據申請專利範圍第26項之漸進式空腔泵,其中該軸承係安裝至該驅動軸,及該軸承係與該外殼滾動結合。
  28. 28
    根據申請專利範圍第27項之漸進式空腔泵,其中該軸承係包括彈性材料,該彈性材料係在該軸承滾動時結合於該外殼。
Independent claims28