權(quán)利要求書(shū)： 1.一種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置，包括旋流分離器主體(1)，其特征在于，所述濾砂裝置還包括往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)(2)、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)(3)以及往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)(4)；

所述旋流分離器主體(1)包括外套筒（5）、進(jìn)液口（501）、砂包（502）、出砂口（503）、端蓋（6）、溢流口（7）、螺旋流道(701)、底流口(8)以及三通管件(9)；所述外套筒（5）部分為兩端直徑不同且中段變徑的圓筒狀，兩端面內(nèi)壁均開(kāi)有螺紋，進(jìn)液口（501）與旋流器柱體切向相連，砂包（502）與出砂口（503）連接在柱體底部側(cè)面，端蓋（6）用螺紋與外套筒（5）頂部相連，溢流口（7）用螺紋與端蓋（6）相連，螺旋流道(701)與溢流口（7）為一體結(jié)構(gòu)，底流口（8）用螺紋與外套筒（5）底部相連，三通管件（9）與出砂口（503）處的法蘭用螺栓連接；

所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)(2)包括篩體（10）、內(nèi)凹槽圓柱凸輪（11）、旋轉(zhuǎn)桿件（12）、內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件（13）、內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架（14）、連接套（15）、外凹槽圓柱凸輪（16）、彈性擋圈（17）、外凹槽凸輪軸（18）、進(jìn)給桿件（19）、外凹槽凸輪從動(dòng)件（20）、外凹槽凸輪機(jī)架（21）、聯(lián)軸器（22）、電機(jī)（23）以及電機(jī)機(jī)架(24)；所述篩體（10）與旋轉(zhuǎn)桿件（12）螺紋連接，旋轉(zhuǎn)桿件（12）與內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件（13）螺紋連接，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件（13）可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿件（12）在內(nèi)凹槽圓柱凸輪（11）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述內(nèi)凹槽圓柱凸輪（11）底部凸起部分與內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架（14）的凹槽部分相配合連接，旋轉(zhuǎn)桿件（12）與進(jìn)給桿件（19）通過(guò)連接套（15）連接并可實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)定位銷將外凹槽凸輪從動(dòng)件（20）與進(jìn)給桿件（19）連接在一起，外凹槽圓柱凸輪（16）通過(guò)外凹槽凸輪軸（18）安裝在外凹槽圓柱凸輪機(jī)架（21）上，通過(guò)軸肩和彈性擋圈（17）實(shí)現(xiàn)外凹槽凸輪軸（18）的軸向定位，通過(guò)花鍵進(jìn)行周向定位，通過(guò)聯(lián)軸器（22）將外凹槽凸輪軸（18）與電機(jī)（23）相連，電機(jī)（23）用螺栓固定在電機(jī)機(jī)架（24）上，電機(jī)（23）旋轉(zhuǎn)可帶動(dòng)外凹槽圓柱凸輪（16）旋轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)進(jìn)給桿件（19）的往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；

所述旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)(3)包括彈簧套筒（25）、扭轉(zhuǎn)彈簧（26）、上密封盤(pán)（27）、上密封盤(pán)定位銷（28）、下密封盤(pán)（29）和連接螺栓（30）；彈簧套筒（25）通過(guò)螺栓連接在上密封盤(pán)（27）上，上封盤(pán)（27）通過(guò)上密封盤(pán)定位銷（28）安裝在三通件管內(nèi)壁上，扭轉(zhuǎn)彈簧（26）安裝在彈簧套筒（25）內(nèi)，密封連接螺栓（30）與彈簧套筒（25）通過(guò)螺紋連接，并將上下封盤(pán)貼合在一起，扭轉(zhuǎn)彈簧（26）通過(guò)彈簧套筒（25）內(nèi)部的彈簧套筒凸臺(tái)（2501）和下封盤(pán)（29）內(nèi)部的下密封盤(pán)凸臺(tái)（2902）實(shí)現(xiàn)定位，施加作用力時(shí)可實(shí)現(xiàn)上下封盤(pán)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不施加作用力時(shí)上下封盤(pán)可通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧（26）的回彈實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位；

所述往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)(4)包括左曲柄軸（31）、右曲柄軸（32）、平面手輪（33）、曲柄（34）、曲柄連桿（35）、活塞銷（36）、活塞密封環(huán)（37）以及過(guò)濾活塞（38）；左曲柄軸（31）和右曲柄軸（32）分別與曲柄（34）螺紋連接在一起，曲柄連桿（35）一端與曲柄（34）螺栓連接，活塞銷（36）與曲柄連桿（35）和過(guò)濾活塞（38）進(jìn)行孔配合完成連接，活塞銷（36）與過(guò)濾活塞（38）過(guò)盈配合連接，活塞側(cè)壁裝有活塞密封環(huán)（37），過(guò)濾活塞（38）前部的濾網(wǎng)用于過(guò)濾砂相；平面手輪（33）用于實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

說(shuō)明書(shū)： 一種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用石油化工、水處理、環(huán)保領(lǐng)域的固液旋流分離器濾砂裝置。背景技術(shù)[0002] 隨著我國(guó)油田不斷深入開(kāi)采，采出液含水逐漸增多，其攜砂量也在增加。采出液含砂的日益增多給原油集輸系統(tǒng)造成了一系列的危害。集油管線內(nèi)積砂使過(guò)流面積減小，摩

擦增大，導(dǎo)致管道爆裂、管線報(bào)廢；閥門(mén)損壞，儀表失靈；分離器、大罐等設(shè)備內(nèi)部靠自然沉

砂慢，積砂減少了設(shè)備有效容積，使用效率低；分離器、大罐定期停產(chǎn)清砂，時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高、

且對(duì)人體有害；故原油除砂迫在眉睫。本發(fā)明專利所設(shè)計(jì)的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)油相、水相和砂相

的分離，并且對(duì)砂相進(jìn)一步處理實(shí)現(xiàn)充分脫砂，以便進(jìn)行后續(xù)工藝處理。較好地解決了采出

液含砂問(wèn)題，保證了生產(chǎn)正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 發(fā)明提供了一種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置，該裝置依據(jù)各相間密度差實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)油相、水相以及重質(zhì)砂相的初步分離，最后通過(guò)往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)以及往復(fù)式防堵塞

過(guò)濾機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)砂相的充分分離，具備較強(qiáng)的分離各相介質(zhì)的能力。

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：該種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置，具有旋流分離器主體、往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)。

[0005] 所述旋流分離器主體包括外套筒，進(jìn)液口，砂包，出砂口，端蓋，溢流口，螺旋流道，底流口，三通管件，所述外套筒部分為兩端直徑不同且中段變徑的圓筒狀，兩端面內(nèi)壁

均開(kāi)有螺紋，進(jìn)液口與旋流器柱體切向相連，砂包與出砂口連接在柱體底部側(cè)面，端蓋用螺

紋與外套筒頂部相連，溢流口用螺紋與端蓋相連，螺旋流道與溢流口為一體結(jié)構(gòu)，底流口用

螺紋與外套筒底部相連，三通管件與出砂口處的法蘭用螺栓連接。

[0006] 所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括篩體，內(nèi)凹槽圓柱凸輪，旋轉(zhuǎn)桿件，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件，內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架，連接套，外凹槽圓柱凸輪，彈性擋圈，外凹槽凸輪軸、進(jìn)給桿件，外凹

槽凸輪從動(dòng)件，外凹槽凸輪機(jī)架，聯(lián)軸器，電機(jī)，電機(jī)機(jī)架。所述篩體與旋轉(zhuǎn)桿件螺紋連接，

旋轉(zhuǎn)桿件與內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件螺紋連接，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿件在內(nèi)凹槽圓柱

凸輪內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述內(nèi)凹槽圓柱凸輪底部凸起部分與內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架的凹槽部分相配合連

接，旋轉(zhuǎn)桿件與進(jìn)給桿件通過(guò)連接套連接并可實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)定位銷將外凹槽凸輪從

動(dòng)件與進(jìn)給桿件連接在一起，外凹槽圓柱凸輪通過(guò)外凹槽凸輪軸安裝在外凹槽圓柱凸輪機(jī)

架上，通過(guò)軸肩和彈性擋圈實(shí)現(xiàn)外凹槽凸輪軸的軸向定位，通過(guò)花鍵進(jìn)行周向定位，通過(guò)聯(lián)

軸器將外凹槽凸輪軸與電機(jī)相連，電機(jī)用螺栓固定在電機(jī)機(jī)架上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)可帶動(dòng)外凹槽

圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)進(jìn)給桿件的往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

[0007] 所述旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)包括彈簧套筒、彈簧套筒凸臺(tái)、扭轉(zhuǎn)彈簧、上密封盤(pán)、上密封盤(pán)定位銷、下密封盤(pán)、下密封盤(pán)凸臺(tái)和連接螺栓。彈簧套筒通過(guò)螺栓連接在上密封盤(pán)上，上封

盤(pán)通過(guò)上密封盤(pán)定位銷安裝在三通件管內(nèi)壁上，扭轉(zhuǎn)彈簧安裝在彈簧套筒內(nèi)，密封連接螺

栓與彈簧套筒通過(guò)螺紋連接，并將上下封盤(pán)貼合在一起，扭轉(zhuǎn)彈簧通過(guò)彈簧套筒內(nèi)部的彈

簧套筒凸臺(tái)和下封盤(pán)內(nèi)部的下密封盤(pán)凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)定位，施加作用力時(shí)可實(shí)現(xiàn)上下封盤(pán)的相對(duì)

轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不施加作用力時(shí)上下封盤(pán)可通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧的回彈實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。

[0008] 所述往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括左曲柄軸、右曲柄軸、平面手輪、曲柄、曲柄連桿、活塞銷、活塞密封環(huán)、過(guò)濾活塞。左曲柄和右曲柄分別與曲柄螺紋連接在一起，曲柄連桿一

端與曲柄螺栓連接，活塞銷與曲柄連和過(guò)濾活塞進(jìn)行孔配合完成連接，活塞銷與過(guò)濾活塞

過(guò)盈配合連接，活塞側(cè)壁裝有活塞密封環(huán)，過(guò)濾活塞前部的濾網(wǎng)可過(guò)濾砂相，當(dāng)砂相堆積過(guò)

多出現(xiàn)堵塞時(shí)，可搖動(dòng)平面手輪實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將堵塞的砂相推向旋流腔內(nèi)重

新過(guò)濾。

[0009] 本發(fā)明具有如下有益效果：本裝置利用各相間密度差進(jìn)行旋流分離，可實(shí)現(xiàn)對(duì)油相、水相、砂相的分離，油水砂混合液經(jīng)進(jìn)液口切向進(jìn)入旋流器，混合液流過(guò)螺旋流道產(chǎn)生

強(qiáng)旋流使得輕質(zhì)油相成為螺旋上升的內(nèi)層旋流，從溢流口排出，油水混合液中重相水在強(qiáng)

大離心力作用下被拋向旋流管靠近內(nèi)壁呈螺旋態(tài)從底流口排出，砂相顆粒受慣性離心力作

用下被甩向器壁，從出砂口排出的增濃液流經(jīng)三通件，由電機(jī)帶動(dòng)往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)

進(jìn)行濾砂工作，可以根據(jù)出砂口流量大小，通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速改變單位時(shí)間砂相處理量；當(dāng)

三通件兩側(cè)濾砂工作交替進(jìn)行時(shí)，旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)交替密封功能。此外，底流口處的往

復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)也可過(guò)濾砂相，當(dāng)砂相堆積過(guò)多出現(xiàn)堵塞時(shí)，可搖動(dòng)平面手輪實(shí)現(xiàn)活

塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將堵塞的砂相推向旋流腔內(nèi)重新過(guò)濾。這樣，既保證了過(guò)濾的順暢進(jìn)

行，又提高了效率。

[0010] 下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：首先，該種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置外觀結(jié)構(gòu)美觀，在功能實(shí)用性方面具有創(chuàng)

新性，利用各相間密度差進(jìn)行旋流分離，可實(shí)現(xiàn)油相、水相及砂相的分離，并實(shí)現(xiàn)充分脫砂。

[0011] 其次，該種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置結(jié)構(gòu)布局合理，操作方便，維護(hù)、維修比較簡(jiǎn)便，控制單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的功能，內(nèi)凹槽圓柱凸輪可實(shí)現(xiàn)進(jìn)給桿件的前后往

復(fù)運(yùn)動(dòng)，

外凹槽圓柱凸輪可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)桿件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)新性的將兩組凸輪結(jié)合使用從而

實(shí)現(xiàn)篩體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

[0012] 再次，篩體與旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)相配合，當(dāng)篩體完全離開(kāi)三通管件時(shí)，旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)三通管件內(nèi)的密封，防止沙水混合液泄漏；同時(shí)，兩組凸輪與旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的配合使得

脫砂工作交替有序進(jìn)行。

[0013] 然后，電機(jī)帶動(dòng)往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行濾砂工作，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可根據(jù)出砂口流量大小自由調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)單位時(shí)間砂處理量，在不同含砂量工況下依舊保持較高分

離效率、具備較強(qiáng)的適用性。

[0014] 最后，當(dāng)?shù)琢骺谏跋喽逊e時(shí)，可搖動(dòng)平面手輪實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將堵塞的砂相推向旋流腔內(nèi)重新過(guò)濾，防止部分細(xì)小砂相從底流口排出，極大提高分離純度。

[0015] 綜上所述，本發(fā)明提出的一種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置，可以實(shí)現(xiàn)油相、水相及砂相混合液的分離，特別是實(shí)現(xiàn)對(duì)砂相的充分分離，創(chuàng)新性的運(yùn)用兩組圓柱凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

篩體的進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將已經(jīng)過(guò)濾的砂相傾倒排出并集中回收；旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在

篩體濾網(wǎng)離開(kāi)三通管件時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉合，并在篩體歸位時(shí)，實(shí)現(xiàn)密封體上下封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)打

開(kāi)，有效減少砂水增濃液的泄露。在底流口處的往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)，也具備濾除砂相的

功能，當(dāng)?shù)琢鞴苌跋喽逊e過(guò)多出現(xiàn)堵塞時(shí)，可通過(guò)搖動(dòng)平面手輪實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而

將堵塞的砂相推向旋流腔內(nèi)重新過(guò)濾，保證了過(guò)濾的順暢進(jìn)行。該裝置用途廣泛，可應(yīng)用于

石油化工、水處理、環(huán)保等領(lǐng)域。

[0016] 附圖說(shuō)明：圖1為往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置整體外觀圖。

[0017] 圖2為往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置爆炸圖。[0018] 圖3為旋流分離器主體裝配圖。[0019] 圖4為旋流分離器主體裝配爆炸圖。[0020] 圖5為旋流分離器主體剖視圖。[0021] 圖6為三通管件外觀圖。[0022] 圖7為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)裝配體外觀圖。[0023] 圖8為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)裝配體爆炸圖。[0024] 圖9為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)前端的裝配體剖視圖。[0025] 圖10為內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件外觀圖。[0026] 圖11為內(nèi)凹槽圓柱凸輪外觀圖。[0027] 圖12為內(nèi)凹槽圓柱凸輪剖視圖。[0028] 圖13為旋轉(zhuǎn)桿件與進(jìn)給桿件及連接套的裝配圖。[0029] 圖14為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)中端的裝配圖。[0030] 圖15為外凹槽圓柱凸輪外觀圖。[0031] 圖16為彈性擋圈外觀圖。[0032] 圖17為外凹槽凸輪軸外觀圖。[0033] 圖18為外凹槽凸輪從動(dòng)件外觀圖。[0034] 圖19為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)后端的的裝配圖。[0035] 圖20為往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)的工作原理圖。[0036] 圖21為篩體10旋轉(zhuǎn)90°位置狀態(tài)圖。[0037] 圖22為篩體10旋轉(zhuǎn)180°位置狀態(tài)圖。[0038] 圖23為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)整體裝配圖。[0039] 圖24為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)裝配圖爆炸圖。[0040] 圖25為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)剖視圖。[0041] 圖26為彈簧套筒外觀圖。[0042] 圖27為彈簧套筒剖視圖。[0043] 圖28為上密封盤(pán)外觀圖。[0044] 圖29為下密封盤(pán)上側(cè)面外觀圖。[0045] 圖30為下密封盤(pán)下側(cè)面外觀圖。[0046] 圖31為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的工作原理圖。[0047] 圖32為篩體外觀圖。[0048] 圖33為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)密封時(shí)狀態(tài)圖。[0049] 圖34為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)打開(kāi)時(shí)狀態(tài)圖。[0050] 圖35為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)整體裝配圖。[0051] 圖36為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)裝配體爆炸圖。[0052] 圖37為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)各部分裝配示意圖。[0053] 圖38為曲柄外觀圖。[0054] 圖39為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)正常工作狀態(tài)圖。[0055] 圖40為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)推除堵塞砂相狀態(tài)圖。[0056] 圖41為旋流分離器支架外觀圖。[0057] 圖中1?旋流分離器主體，2?往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)，3?旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，4?往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)，5?外套筒，501?進(jìn)液口，502?砂包，503?出砂口，6?端蓋，7?溢流口，701?螺

旋流道，8?底流口，9?三通管件，901?定位孔，902?槽孔，10?篩體，1001?凸臺(tái)，11?內(nèi)凹槽圓

柱凸輪，111?內(nèi)凹槽圓柱凸輪凸塊，12?旋轉(zhuǎn)桿件，13?內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件，14?內(nèi)凹槽凸輪機(jī)

架，141?內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架凹槽，15?連接套，16?外凹槽圓柱凸輪，17?彈性擋圈，18?外凹槽凸

輪軸，19?進(jìn)給桿件，20?外凹槽凸輪從動(dòng)件，21?外凹槽凸輪機(jī)架，22?聯(lián)軸器，23?電機(jī)，24?

電機(jī)機(jī)架，25?彈簧套筒，2501?彈簧套筒凸臺(tái)，2502?彈簧套筒螺栓孔，2503?彈簧套筒中心

孔，26?扭轉(zhuǎn)彈簧，27?上密封盤(pán)，2701?上密封盤(pán)螺栓孔，28?上密封盤(pán)定位銷，29?下密封盤(pán)，

2901?下密封盤(pán)凹槽，2902?下密封盤(pán)凸臺(tái)，30?連接螺栓，31?左曲柄軸，32?右曲柄軸，33?平

面手輪，34?曲柄，3401?曲柄軸，35?曲柄連桿，36?活塞銷，37?活塞密封環(huán)，38?過(guò)濾活塞，

39?旋流分離器支架。

[0058] 具體實(shí)施方式：下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

本種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置整體外觀圖如圖1所示，油水砂混合液從進(jìn)液口

501進(jìn)入外套筒5內(nèi)部分離，油相由溢流口7排出，水相由底流口8排出，砂相流經(jīng)砂包502由

出砂口503排出，流入三通管件9。往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置爆炸圖如圖2所示，主要由旋

流分離器主體1、往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3、往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4組成。

[0059] 圖3為旋流分離器主體1裝配圖。旋流分離器主體1裝配爆炸圖如圖4所示，主要由外套筒5，端蓋6，溢流口7，底流口8，三通管件9組成。圖5為旋流分離器主體1剖視圖，其中端

蓋6與外套筒5頂部螺紋連接，溢流口7與端蓋6螺紋連接，底流口8與外套筒5底部螺紋連接，

通過(guò)螺栓將三通管件9的法蘭與出砂口503的法蘭連接在一起。圖6為三通管件9外觀圖，旋

轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3上的對(duì)應(yīng)孔位與三通管件定位孔901相配合，通過(guò)定位銷將旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3固

定在三通管件9內(nèi)壁上，篩體10通過(guò)槽孔902嵌套在三通管件上。

[0060] 圖7為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)2裝配體外觀圖。往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)2裝配體爆炸圖如圖8所示，主要由篩體10，內(nèi)凹槽圓柱凸輪11，旋轉(zhuǎn)桿件12，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件13，內(nèi)凹槽

凸輪機(jī)架14，連接套15，外凹槽圓柱凸輪16，彈性擋圈17，外凹槽凸輪軸18、進(jìn)給桿件19，外

凹槽凸輪從動(dòng)件20，外凹槽凸輪機(jī)架21，聯(lián)軸器22，電機(jī)23，電機(jī)機(jī)架24組成。

圖9為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)前端的裝配體剖視圖，篩體10與旋轉(zhuǎn)桿件12通過(guò)螺紋

連接在一起，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件13通過(guò)螺紋連接在旋轉(zhuǎn)桿件12上，內(nèi)凹槽圓柱凸輪11通過(guò)

內(nèi)凹槽圓柱凸輪凸塊111與內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架14的內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架凹槽141相配合使其固定，

旋轉(zhuǎn)桿件12可在內(nèi)凹槽凸輪機(jī)架14對(duì)應(yīng)的孔位中前后移動(dòng)，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件13可通過(guò)內(nèi)

凹槽圓柱凸輪11的凹槽進(jìn)行導(dǎo)向并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿件12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖10為內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)

件13外觀圖。圖11為內(nèi)凹槽圓柱凸輪11外觀圖。圖12為內(nèi)凹槽圓柱凸輪11剖視圖，滑道前端

和后端均為一段平行軸心線方向的水平凹槽，中端為旋轉(zhuǎn)180°的弧形軌道。內(nèi)凹槽凸輪從

動(dòng)件13在該滑道內(nèi)直線運(yùn)動(dòng)一段距離，然后邊直線運(yùn)動(dòng)邊旋轉(zhuǎn)180°，最后再直線運(yùn)動(dòng)一段

距離，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件13可沿凹槽進(jìn)行導(dǎo)向并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿件12進(jìn)行進(jìn)給旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖13

為旋轉(zhuǎn)桿件12與進(jìn)給桿件19及連接套15的裝配圖，旋轉(zhuǎn)桿件12與進(jìn)給桿件19的圓形凸臺(tái)通

過(guò)上下兩個(gè)連接套15連接在一起，上下兩連接套15通過(guò)螺栓固定，旋轉(zhuǎn)桿件12與進(jìn)給桿件

19可實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0061] 圖14為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)中端的裝配圖，外凹槽凸輪軸18為花鍵軸，與外凹槽圓柱凸輪16的內(nèi)花鍵相配合并安裝在外凹槽凸輪機(jī)架21上，軸端采用彈性擋圈17進(jìn)行軸向

固定，進(jìn)給桿件19安裝在外凹槽凸輪機(jī)架21上，外凹槽凸輪從動(dòng)件20通過(guò)螺釘與進(jìn)給桿件

19固定在一起，并與外凹槽圓柱凸輪16的凹槽相配合，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給桿件19的前后往

復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖15為外凹槽圓柱凸輪16外觀圖，結(jié)合圖14的外凹槽圓柱凸輪16的外觀，在其外表

面開(kāi)一首尾連接滑道，滑道一側(cè)呈半圓環(huán)凹槽狀，另一側(cè)呈正弦分布曲線凹槽狀。圖16為彈

性擋圈17外觀圖。圖17為外凹槽凸輪軸18外觀圖。圖18為外凹槽凸輪從動(dòng)件20外觀圖。

[0062] 圖19為往復(fù)式凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)后端的的裝配圖，聯(lián)軸器22兩側(cè)分別與外凹槽凸輪軸18和電機(jī)23的輸出軸用平鍵連接，電機(jī)23用螺栓固定在電機(jī)機(jī)架24上。

[0063] 圖20為往復(fù)旋轉(zhuǎn)凸輪過(guò)濾機(jī)構(gòu)2的工作原理圖，如圖所示，電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)外凹槽圓柱凸輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)外凹槽凸輪從動(dòng)件20在外凹槽圓柱凸輪16的凹槽內(nèi)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給桿

件19的前后移動(dòng)，前進(jìn)過(guò)程中，內(nèi)凹槽凸輪從動(dòng)件13與內(nèi)凹槽圓柱凸輪11的凹槽相配合并

帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿件12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)桿件12帶動(dòng)篩體10進(jìn)行前進(jìn)并旋轉(zhuǎn)，將砂相倒出，當(dāng)其

中一個(gè)篩體10脫離三通管件9進(jìn)行排砂時(shí)，另一個(gè)篩體10則處于三通管件9內(nèi)部過(guò)濾砂相，

兩個(gè)篩體協(xié)同工作，完成砂相的分離與排出。圖21為篩體10旋轉(zhuǎn)90°位置狀態(tài)圖，此時(shí)右側(cè)

外凹槽凸輪從動(dòng)件20處于外凹槽圓柱凸輪16的升程中點(diǎn)位置，右側(cè)篩體10前進(jìn)運(yùn)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)

90°，左側(cè)外凹槽凸輪從動(dòng)件20處于停程位置，左側(cè)篩體10維持在三通管件9內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)并

持續(xù)進(jìn)行濾砂工作。圖22為篩體10旋轉(zhuǎn)180°位置狀態(tài)圖，此時(shí)右側(cè)外凹槽凸輪從動(dòng)件20處

于外凹槽圓柱凸輪16的升程頂點(diǎn)位置，右側(cè)篩體10前進(jìn)運(yùn)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)了180°，這時(shí)篩體10過(guò)

濾的砂相被傾倒并收集，左側(cè)外凹槽凸輪從動(dòng)件20處于停程位置，左側(cè)篩體10維持在三通

管件9內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)并持續(xù)進(jìn)行濾砂工作。

[0064] 圖23為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3整體裝配圖。圖24為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3裝配圖爆炸圖，主要由彈簧套筒25，扭轉(zhuǎn)彈簧26，上密封盤(pán)27，上密封盤(pán)定位銷28，下密封盤(pán)29，連接螺栓30組成。

旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3剖視圖如圖25所示，彈簧套筒螺栓孔2502與上密封盤(pán)螺栓孔2701（詳見(jiàn)圖

28）相配合，通過(guò)螺栓連接將彈簧套筒25與上密封盤(pán)27固定在一起，上密封盤(pán)定位銷28將上

密封盤(pán)27固定在三通管件9的內(nèi)壁上，連接螺栓30與彈簧套筒25內(nèi)部的彈簧套筒中心孔

2503（詳見(jiàn)圖26）螺紋連接，扭轉(zhuǎn)彈簧26安裝在彈簧套筒25內(nèi)，彈簧套筒25內(nèi)部的彈簧套筒

凸臺(tái)2501（詳見(jiàn)圖26）與下密封盤(pán)29內(nèi)部的下密封盤(pán)凸臺(tái)2902（詳見(jiàn)圖29）分別抵住扭轉(zhuǎn)彈

簧26的上下兩端，在外力作用下上下兩封盤(pán)可實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)無(wú)外力作用時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧26

依靠自身彈性恢復(fù)形變，同時(shí)反作用力至彈簧套筒凸臺(tái)2501與下密封盤(pán)凸臺(tái)2902，從而帶

動(dòng)下密封盤(pán)29旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)兩封盤(pán)的自動(dòng)復(fù)位。

[0065] 圖26為彈簧套筒25外觀圖。圖27為彈簧套筒25剖視圖。圖28為上密封盤(pán)27外觀圖。圖29為下密封盤(pán)29上側(cè)面外觀圖，圖30為下密封盤(pán)29下側(cè)面外觀圖。圖31為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3

的工作原理圖，該圖的上部分為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3開(kāi)通狀態(tài)，下部分為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3閉合狀

態(tài)，為當(dāng)篩體10向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，篩體10上的凸臺(tái)1001（詳見(jiàn)圖32）離開(kāi)下密封盤(pán)29下側(cè)面的凹

槽2901（詳見(jiàn)圖30），此時(shí)扭轉(zhuǎn)彈簧26恢復(fù)形變使得下密封盤(pán)29旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，上下封盤(pán)的孔位

相互錯(cuò)開(kāi)實(shí)現(xiàn)密封，此時(shí)為閉合狀態(tài)；當(dāng)篩體10重新回到三通管件內(nèi)時(shí)，篩體10上的凸臺(tái)

1001抵住下密封盤(pán)29下側(cè)面的下密封盤(pán)凹槽2901，使得下密封盤(pán)29旋轉(zhuǎn)并壓縮扭轉(zhuǎn)彈簧

26，此時(shí)上下封盤(pán)的孔位相互重合實(shí)現(xiàn)打開(kāi)，此時(shí)為開(kāi)通狀態(tài)。圖32為篩體10外觀圖。圖33

為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3密封時(shí)狀態(tài)圖，此時(shí)砂相及水相均不流通，圖34為旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)3打開(kāi)時(shí)

狀態(tài)圖，此時(shí)砂相及水相均流通。

[0066] 圖35為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4整體裝配圖，往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4通過(guò)左曲柄軸31和右曲柄軸32安裝在底流口8內(nèi)部。圖36為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4裝配體爆炸圖。主

要由左曲柄軸31，右曲柄軸32，平面手輪33，曲柄34，曲柄連桿35，活塞銷36，活塞密封環(huán)37，

過(guò)濾活塞38組成。圖37為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4各部分裝配示意圖，其中左曲柄軸31與右

曲柄軸32分別與曲柄34螺紋連接，曲柄連桿35尾部用螺栓連接在曲柄軸3401（詳見(jiàn)圖38）

上，曲柄連桿35頂部孔與活塞銷36孔配合連接在一起，活塞銷36與過(guò)濾活塞38尾端孔位過(guò)

盈配合連接，活塞密封環(huán)37套在活塞38相應(yīng)的環(huán)形槽內(nèi)，平面手輪33通過(guò)平鍵與右曲柄軸

32配合連接。工作時(shí)，過(guò)濾活塞38前端的濾網(wǎng)會(huì)濾除流經(jīng)底流口的少量砂相，從而流出水

相，當(dāng)?shù)琢骺?因砂相堆積過(guò)多而出現(xiàn)堵塞時(shí)，搖動(dòng)平面手輪33實(shí)現(xiàn)過(guò)濾活塞38的往復(fù)運(yùn)

動(dòng)，進(jìn)而將堵塞的砂相推向旋流腔內(nèi)重新過(guò)濾。圖38為曲柄34外觀圖。圖39為往復(fù)式防堵塞

過(guò)濾機(jī)構(gòu)4正常工作狀態(tài)圖。圖40為往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)4推除堵塞砂相狀態(tài)圖。圖41為

旋流分離器支架39外觀圖，旋流器的外套筒5通過(guò)卡箍夾緊定位在旋流分離器支架39上。

[0067] 本發(fā)明提出的一種往復(fù)式旋流分離器濾砂裝置，可以實(shí)現(xiàn)油相、水相及砂相混合液的分離，特別是實(shí)現(xiàn)對(duì)砂相的充分分離，創(chuàng)新性的運(yùn)用兩組圓柱凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)篩體的進(jìn)

給和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將已經(jīng)過(guò)濾的砂相傾倒排出并集中回收；旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在篩體濾網(wǎng)

離開(kāi)三通管件時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉合，并在篩體歸位時(shí)，實(shí)現(xiàn)密封體上下封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)閉合，有效防

止砂水增濃液的泄露。在溢流口處的往復(fù)式防堵塞過(guò)濾機(jī)構(gòu)，也具備濾除砂相的功能，當(dāng)?shù)?br />
流管砂相堆積過(guò)多出現(xiàn)堵塞時(shí)，可通過(guò)搖動(dòng)平面手輪實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將堵塞的

砂相推向旋流腔內(nèi)重新過(guò)濾，保證了過(guò)濾的順暢進(jìn)行。該裝置用途廣泛，可應(yīng)用于石油化

工、水處理、環(huán)保等領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。