CN103375397A - 一种柱塞泵液力端总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞泵液力端总成，包括泵体(1),泵体(1)内设置有柱塞通道(18)，活动设置在柱塞通道(18)内的柱塞(6),其特征在于：泵体(1)内设置有与柱塞通道(18)连通的、立式设置的组合阀通道(19)，组合阀通道内设置组合阀(3)，该组合阀(3)的进液阀(31)设置在下部，该组合阀(3)的排液阀(32)设置在上部，泵体(1)上设置有与组合阀(3)的进液阀(31)连通的进液腔(16)，泵体(1)上设置有与组合阀(3)的排液阀(32)连通的排液腔(17)。本发明在高压交变受力情况泵体不会开裂、并且在含砂粒、悬浮物等介质的情况下能确保正常工作。

Description

一种柱塞泵液力端总成

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵液力端总成。 

背景技术

传统的柱塞泵液力端通常结构为：1、直通式（上下阀），参见附图1；2、三通式（进液阀立式、排液阀卧式），参见附图2；3、水平式（卧式组合阀），参见附图3。三种不同形状结构的液力端在输送高压液体工况的条件下普遍存在液力端的可靠性、泵体开裂、易损件阀组寿命短的问题，分别分析如下： 

直通式液力端分别为四通体结构，参见附图1，拆装柱塞11’时，把前法兰12’、压块13’卸掉后即可从前面拆装，拆装比较方便，泵体16’的下端设置进液阀15’，泵体16’的上端设置排液阀14’，由于泵体16’是四通体结构，内部存在十字交叉孔，两垂直孔相交处属应力集中区域，往往在应力集中区域出现泵体开裂。一般运行压力等级在≤12.5Mpa内。 

三通式液力端为L型结构，参见附图2。进液阀22’为卧式形式运行，排液阀5为立式形式运行，拆装柱塞27’时，必须在卸掉法兰23’、压套24’、进液阀22’时才能从前面拆装，操作较困难。三通式结构泵体21’内部存在十字交叉孔，而且进液阀22’的阀腔孔较大，在同压受力情况下此腔内强度下降厉害，一般实际运行压力≤18Mpa以内，超过该压力等级由于应力疲劳所造成泵体开裂也时有发生。 

水平式液力端为水平组合阀结构，参见附图3，该液力端结构虽然也是四通体结构，但在拆装柱塞35’时必须先要卸掉法兰33’、压套32’、阀组31’后才能拆去柱塞35’，现场操作较麻烦。该泵体34’内部避免了两垂直孔十字相交区域、高压交变载荷应力集中较小，可改善因腐蚀、疲劳所造成的泵体开裂。在现场应用中最高压力在40Mpa运行中未发现泵体受交变应力开裂的现象出现。在清水无颗粒介质中应用情况较好。但水平组合阀由于阀组是在卧式形式中运行，容易出现阀组偏磨现象，尤其是油田近年来污水回注工程中，介质含砂、颗粒、悬浮物等情况较严重。正常在现场运行中出现颗粒引起卡阀、磨损、刺漏等问题普遍存在。泵的综合寿命下降，不能正常运行，在节能减排重视环保国策指示下，油田的污水排放没有其它出路只能及时注入地下进行驱油。但由于污水处理工作量确实太大，成本又高，而油田修建污水处理站往往也跟不上实际需要，所以目前采出原油中所排出的污水回注只靠高压注水泵来完成。一种高效节能高可靠性 的可注含砂粒悬浮物的油田污水回注注水泵已成为当今油田最迫切需要的注入设备。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种在高压交变受力情况泵体不会开裂、并且在含砂粒、悬浮物等介质的情况下能确保正常工作的柱塞泵液力端总成。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该柱塞泵液力端总成，包括泵体,泵体内设置有柱塞通道，活动设置在柱塞通道内的柱塞,其特征在于：泵体内设置有与柱塞通道连通的、立式设置的组合阀通道，组合阀通道内设置组合阀，该组合阀的进液阀设置在下部，该组合阀的排液阀设置在上部，泵体上设置有与组合阀的进液阀连通的进液腔，泵体上设置有与组合阀的排液阀连通的排液腔。 

作为改进，所述组合阀通道设置在柱塞通道上方，并与柱塞通道连通后呈Ｔ型。 

再改进，所述组合阀通道内组合阀下方设置有网板。 

再改进，所述泵体位于柱塞下部为闭塞结构。 

再改进，所述组合阀的阀腔为闭塞式结构。 

所述泵体侧面开有与进液腔连通的进液孔，进液腔与进液阀的进液腔连通。 

再改进，所述泵体侧面开有与排液腔连通的排液孔，排液腔与排液阀的排液腔连通。 

与现有技术相比，本发明的优点在于： 

1、泵体内腔为T形结构，提高了十字交叉孔应力集中区域的强度，由于十字交叉孔只按柱塞直径和吸入流量腔的面积设计，所以该区域受力面积减少，解决了泵体受应力集中开裂的问题。 

2、由于组合阀的运行形式为立式直线运动，阀的开启和关闭自然减少了滞后角，使阀组工作顺畅，并且这种立式放置，不会让砂料、悬浮物沾在阀面上，随时被带流速的液体带走，砂粒颗粒悬浮物不会卡阀；如果组合阀采用锥形结构，阀面成斜角，这种效果会更好。 

3、立式组合阀结构使得流道无效容积大大地缩小，提高了泵的容积系数，同时提高了泵的总效率。 

附图说明

图1为现有技术中直通式柱塞泵液力端结构图； 

图2为现有技术中三通式柱塞泵液力端结构图； 

图3为现有技术中水平式柱塞泵液力端结构图； 

图4为本发明实施例一中柱塞泵液力端总成结构图； 

图5为本发明实施例一中泵体内部结构图； 

图6为本发明实施例一中泵体侧面结构图； 

图7为本发明实施例二中柱塞泵液力端总成结构图。 

图8为本发明实施例三中柱塞泵液力端总成结构图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 

实施例一 

如图4～6所示的柱塞泵液力端总成，其包括泵体1、密封2、组合阀3、进液阀31、排液阀32、柱塞6、上法兰7、网板8、阀套9、前法兰10、塞头11、前导间套12、后压环13、填料14、调节螺帽15，泵体1内设置有柱塞通道18，柱塞6活动设置在柱塞通道18内，泵体1内设置有与柱塞通道18连通的、立式设置的组合阀通道19，组合阀通道19设置在柱塞通道18上方，并与柱塞通道18连通后呈Ｔ型，组合阀通道内设置所述组合阀3，组合阀3的结构可以采用专利号为200510050387.2的中国发明专利所公布的结构，该组合阀3的进液阀31设置在下部，该组合阀3的排液阀32设置在上部，泵体1上设置有与组合阀3的进液阀31连通的进液腔16，泵体1上设置有与组合阀3的排液阀32连通的排液腔17。 

所述组合阀通道19内组合阀3下方设置有网板8，可以避免大颗粒物质进入组合阀3。 

所述泵体位于柱塞下部为闭塞结构，可以有效提供泵体强度，防止泵体开裂。 

所述组合阀3的阀腔为闭塞式结构。 

所述泵体侧面开有与进液腔16连通的进液孔20，进液腔16与进液阀31的进液腔连通。所述泵体侧面开有与排液腔17连通的排液孔21，排液腔17与排液阀32的排液腔连通。因此不需配置进液管汇和排液管汇。 

工作原理特征：柱塞6向后运动时进液阀31打开，液体从进液腔16二处进液，柱塞向前运动时进液阀31关闭，腔内压力升高，排液阀32打开液体从排液腔17处排出。往复循环进行。由于组合阀为倒置立式，这种状况不会让砂料、悬浮物沾在阀面上，随时被带流速的液体带走，砂粒颗粒悬浮物不会卡阀。 

以上所述立式组合阀液力端为立式组合阀拆装方便，由于进液阀31、排液阀32为组合式结构，它的拆装过渡位置均设置在泵体柱塞腔的上部（见图4），拆阀时只要把上法兰7、阀套9卸掉后（装时顺序相反）直接可以取出、装入组合阀3。 

以上所述：立式组合阀液力端进液阀为倒置结构，为克服进液阀组损坏时掉下被柱塞碰坏而出现事故，特设置一个台阶安置网板，由于网板可以阻住碎件、限制碎件掉下，防止出现事故。 

实施例二 

与实施例一不同的是，进液腔16设置在泵体前面与进液阀31的进液腔连通，这时，需要另设置进液管汇。参见图7所示。 

实施例三 

与实施例二不同的是，排液腔17设置在泵体上部与排液阀32的排液腔连通，这时，需要另设置排液管汇。参见图8所示。 

Claims (7)

1.一种柱塞泵液力端总成，包括泵体(1),泵体(1)内设置有柱塞通道(18)，活动设置在柱塞通道(18)内的柱塞(6),其特征在于：泵体(1)内设置有与柱塞通道(18)连通的、立式设置的组合阀通道(19)，组合阀通道内设置组合阀(3)，该组合阀(3)的进液阀(31)设置在下部，该组合阀(3)的排液阀(32)设置在上部，泵体(1)上设置有与组合阀(3)的进液阀(31)连通的进液腔(16)，泵体(1)上设置有与组合阀(3)的排液阀(32)连通的排液腔(17)。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述组合阀通道(19)设置在柱塞通道(18)上方，并与柱塞通道(18)连通后呈Ｔ型。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述组合阀通道(19)内组合阀(3)下方设置有网板(8)。

4.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述泵体位于柱塞下部为闭塞结构。

5.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述组合阀(3)的阀腔为闭塞式结构。

6.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述泵体侧面开有与进液腔(16)连通的进液孔，进液腔(16)与进液阀(31)的进液腔连通。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述泵体侧面开有与排液腔(17)连通的排液孔，排液腔(17)与排液阀(32)的排液腔连通。

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