CN105298787A - 三缸单作用柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三缸单作用柱塞泵，包括皮带轮、动力端、液力端，皮带轮安装皮带与电机相连，提供动力；皮带轮与曲轴连接；连杆大端通过连杆瓦与曲轴相连接，连杆小端通过十字头销与十字头相连接；十字头与柱塞通过柱塞卡子相连接，从而带动柱塞在盘根盒内做往复直线运动；泵头体内安装吸入阀、排出阀，液体通过吸入阀进入液缸，通过柱塞前后移动完成液体增压，由排出阀排出。吸入阀、排出阀结构尺寸一致，便于互换与维修。通过改善连杆瓦、柱塞卡子、盘根盒的结构，有效解决现有易损件的可靠性和耐久性的不足，进而提高了柱塞泵的质量，获得更好的经济效益。

Description

三缸单作用柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵装置，尤其涉及一种三缸单作用柱塞泵，属于油田生产设备技术领域。

背景技术

柱塞式往复泵作为一种石油钻采工程技术装备，在海洋石油工业中具有不可替代的作用，用途十分广泛，贯穿于海洋石油勘探开发的全过程，是海洋石油钻井队主要配套设备、海洋油田注水的关键设备、三次采油的重要辅助设备、海洋油田污水处理的重要设备，包括海上钻井用泥浆泵、海上油田二次采油注水用注水泵、油气田增产压裂泵、海上化学驱三次采油注聚泵、钻井平台水处理泵等。

柱塞式往复泵可在高压下输送高粘度、大密度和高含砂量的介质，还具有泄漏小、效率高、排出压力高等优点，是油气开采作业中必备的设备，是其它形式的泵无法替代的。而海上石油钻井平台对柱塞式往复泵的流量、腐蚀与磨损、密封、体积和重量等提出了更高的要求。我国是石油机械的制造大国，也是世界石油机械市场的重要出口国，但目前国内的柱塞式往复泵生产规模小、产品单一、技术落后，难以满足海洋石油勘探开发的需要。

随着海洋钻井技术的发展，对柱塞式往复泵的要求也越来越高。高效节能、流量和压力脉动小、抗腐蚀性强、易损件寿命高、可靠性和自动化程度高是现在海洋钻井平台柱塞式往复泵设计研制的发展方向。其中易损件的可靠性和耐久性很大程度上影响了柱塞泵的可靠性和耐久性，也直接决定和反映了柱塞泵的质量。

综上所述，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种三缸单作用柱塞泵，以适应于海上石油钻井平台作业。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种三缸单作用柱塞泵，包括皮带轮、动力端、液力端，其特征在于：所述皮带轮安装皮带与电机相连，提供动力；所述动力端包括箱体、曲轴、连杆瓦、连杆、十字头；所述液力端包括泵头体、吸入阀、排出阀、柱塞、盘根盒；

皮带轮与曲轴连接；连杆大端通过连杆瓦与曲轴相连接，连杆小端通过十字头销与十字头相连接；十字头与柱塞通过柱塞卡子相连接，从而带动柱塞在盘根盒内做往复直线运动；

泵头体内安装吸入阀、排出阀，液体通过吸入阀进入液缸，通过柱塞前后移动完成液体增压，由排出阀排出。

所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述连杆瓦包括连杆上瓦和连杆下瓦，安装在连杆和曲轴的连接部位，起耐磨、连接、支撑、传动作用；连杆上瓦与连杆下瓦啮合内侧为规则圆形，与曲轴相连接；连杆上瓦外侧为中间厚两端薄的圆弧，成凸弧形状；连杆下瓦外侧为与连杆下瓦内侧同心圆弧；连杆大端与连杆上瓦连接处设置为与连杆上瓦外侧相配合的凹弧形状，连杆大端与连杆上瓦外侧相啮合。

所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述柱塞卡子包括柱塞上卡子、柱塞下卡子和防脱扣组件，柱塞与十字头的连接端通过柱塞上卡子、柱塞下卡子扣合连接；柱塞上卡子、柱塞下卡子通过防脱扣组件连接固定；防脱扣组件包括防脱扣螺栓、防脱扣螺帽和弹簧垫片。

所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述盘根盒包括弹簧、导套、密封环、填料环、盘根盒底座、压冒；

盘根盒底座套设在柱塞上，盘根盒底座的开口端通过压冒密封；盘根盒内部具有用于容纳填料环的容置腔，填料环设置在盘根盒底座内底部，填料环的下、上两侧分别设置导套；导套与柱塞之间还设置有密封环，弹簧一端固定在盘根盒底座开口端，另一端压紧在相邻的导套上。

所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述填料环为多个，相邻的填料环之间还安装有隔离环。

作为优选方案，所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述曲轴为三曲拐五支撑曲轴。

所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述吸入阀包括阀盖、弹簧、阀总成、密封圈、阀座，所述吸入阀安装在泵头体内左侧。

作为优选方案，所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述排出阀和吸入阀的结构、尺寸相同，便于互换与维修；所述排出阀安装在泵头体内右侧。

作为优选方案，所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述皮带轮的轮辐为风扇式扇形，工作时及时散热，保证柱塞泵正常工作。

有益效果：本发明提供的三缸单作用柱塞泵，通过改善连杆瓦、柱塞卡子、盘根盒的结构，进而有效解决现有易损件的可靠性和耐久性的不足，进而提高了柱塞泵的质量，获得更好的经济效益。具有以下优点：

1、针对连杆瓦易损件的承载面积受限，本发明的连杆瓦能够加大连杆瓦的承载面积,提高连杆瓦的承载能力、可靠性和耐久性,进而使得动力端的承载能力、可靠性和耐久性得到提升。

2、柱塞泵防松动螺栓柱塞卡子结构简单，操作方便，连接牢固,有效提高了工作效率,减少了人员和财产的损失。

3、盘根盒密封机构随着填料环的磨损,其厚度变薄,弹簧伸长,对填料环的密封作用进行自动补偿，减少了操作人员的劳动量,有效提高了工作效率。盘根盒原理结构简单,制造安装方便，进而提高密封效果,延长盘根盒易损件的可靠性和耐久性。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的连杆瓦结构示意图；

图4为本发明的柱塞卡子结构示意图；

图5为本发明的盘根盒结构示意图；

图中：皮带轮1、箱体2、连杆大端3、连杆小端4、十字头5、柱塞卡子6、柱塞7、螺杆8、曲轴9、滚动轴承10、连杆11、动力端12、盘根盒13、液力端14、排出阀15、吸入阀16、连杆上瓦17、连杆下瓦18、防脱扣螺帽19、弹性垫片20、柱塞上卡子21、柱塞下卡子22、防脱扣螺栓23、弹簧24、导套25、密封环26、隔离环27、填料环28、盘根盒底座29、压冒30。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1和图2所示，一种三缸单作用柱塞泵，包括皮带轮1、动力端12、液力端14；皮带轮1安装皮带与电机相连，提供动力；动力端包括箱体2、曲轴9、连杆瓦、连杆11、十字头5；液力端包括泵头体、吸入阀16、排出阀15、柱塞7、盘根盒13。

整机装在箱体2上，这种架体结构便于野外作业，使整个装备便于移动作业，电机作为动力源为整部机器提供工作所需的动力，电机提供的驱动力通过皮带轮1的滚动轴承10传递给动力端12中的曲轴9，曲轴9通过上连杆瓦17、下连杆瓦18与连杆大端3连接，将曲轴9的转动输出变为连杆11的往复直线运动，连杆小端4通过十字头销与十字头5连接，十字头6与柱塞7通过柱塞卡子6相连，从而带动柱塞7在盘根盒13内做往复直线运动，盘根盒内部安装弹簧24,在弹簧上安装导套25和密封环26,填料环28安装在两套导套和密封环之间,两个相邻的填料环之间安装有隔离环27以确定柱塞与箱体内表面的紧密密封。箱体2前端通过螺杆8与泵头体相连，液力端14安装在泵头体内。液体由吸入阀16进入，经柱塞7往复直线运动，液体压力升高，高压液体由排出阀15单向排出，完成液体增压过程。

如图3所示，所述连杆瓦包括连杆上瓦17和连杆下瓦18，安装在连杆和曲轴的连接部位，起耐磨、连接、支撑、传动作用；连杆上瓦与连杆下瓦啮合内侧为规则圆形，与曲轴相连接；连杆上瓦外侧为中间厚两端薄的圆弧，成凸弧形状；连杆下瓦外侧为与连杆下瓦内侧同心圆弧；连杆大端与连杆上瓦连接处设置为与连杆上瓦外侧相配合的凹弧形状，连杆大端与连杆上瓦外侧相啮合。

如图4所示，柱塞卡子6包括柱塞上卡子21、柱塞下卡子22和两套防脱扣组件,柱塞的上下部分装有柱塞上卡子和柱塞下卡子，柱塞上卡子21、柱塞下卡子22配合两侧分别装有一套防脱扣组件。防脱扣组件包括防脱扣螺栓23、防脱扣螺帽19、弹簧垫片20。

如图5所示，盘根盒13包括弹簧24、导套25、密封环26、填料环28、隔离环27、盘根盒底座29和压冒30，盘根盒底座29套设在柱塞7上，盘根盒底座29的开口端通过压冒30密封；盘根盒内部具有用于容纳填料环28的容置腔，填料环28设置在盘根盒底座29内底部，填料环28的下、上两侧分别设置导套25；导套与柱塞之间还设置有密封环26，弹簧24一端固定在盘根盒底座开口端，另一端压紧在相邻的导套上；所述填料环28为多个，相邻的填料环之间还安装有隔离环27。随着填料环28的磨损,其厚度变薄,弹簧24伸长,对填料环的密封作用进行自动补偿。

本实施例中，曲轴9为三曲拐五支撑曲轴。

作为优选方案，所述皮带轮轮辐为风扇式扇形，工作时及时散热，保证柱塞泵正常工作。

所述吸入阀包括阀盖、弹簧、阀总成、密封圈、阀座，所述吸入阀安装在泵头体内左侧。所述排出阀和吸入阀的结构、尺寸相同，便于互换与维修；所述排出阀安装在泵头体内右侧。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种三缸单作用柱塞泵，包括皮带轮、动力端、液力端，其特征在于：所述皮带轮安装皮带与电机相连，提供动力；所述动力端包括箱体、曲轴、连杆瓦、连杆、十字头；所述液力端包括泵头体、吸入阀、排出阀、柱塞、盘根盒；

皮带轮与曲轴连接；连杆大端通过连杆瓦与曲轴相连接，连杆小端通过十字头销与十字头相连接；十字头与柱塞通过柱塞卡子相连接，从而带动柱塞在盘根盒内做往复直线运动；

泵头体内安装吸入阀、排出阀，液体通过吸入阀进入液缸，通过柱塞前后移动完成液体增压，由排出阀排出。

2.根据权利要求1所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述连杆瓦包括连杆上瓦和连杆下瓦，安装在连杆和曲轴的连接部位，起耐磨、连接、支撑、传动作用；连杆上瓦与连杆下瓦啮合内侧为规则圆形，与曲轴相连接；连杆上瓦外侧为中间厚两端薄的圆弧，成凸弧形状；连杆下瓦外侧为与连杆下瓦内侧同心圆弧；连杆大端与连杆上瓦连接处设置为与连杆上瓦外侧相配合的凹弧形状，连杆大端与连杆上瓦外侧相啮合。

3.根据权利要求1所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述柱塞卡子包括柱塞上卡子、柱塞下卡子和防脱扣组件，柱塞与十字头的连接端通过柱塞上卡子、柱塞下卡子扣合连接；柱塞上卡子、柱塞下卡子通过防脱扣组件连接固定；防脱扣组件包括防脱扣螺栓、防脱扣螺帽和弹簧垫片。

4.根据权利要求1所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述盘根盒包括弹簧、导套、密封环、填料环、盘根盒底座、压冒；

盘根盒底座套设在柱塞上，盘根盒底座的开口端通过压冒密封；盘根盒内部具有用于容纳填料环的容置腔，填料环设置在盘根盒底座内底部，填料环的下、上两侧分别设置导套；导套与柱塞之间还设置有密封环，弹簧一端固定在盘根盒底座开口端，另一端压紧在相邻的导套上。

5.根据权利要求4所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述填料环为多个，相邻的填料环之间还安装有隔离环。

6.根据权利要求1所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述曲轴为三曲拐五支撑曲轴。

7.根据权利要求1所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述吸入阀包括阀盖、弹簧、阀总成、密封圈、阀座，所述吸入阀安装在泵头体内左侧。

8.根据权利要求7所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述排出阀和吸入阀的结构、尺寸相同，便于互换与维修；所述排出阀安装在泵头体内右侧。

9.根据权利要求1至8任一项所述的三缸单作用柱塞泵，其特征在于：所述皮带轮的轮辐为风扇式扇形，工作时及时散热，保证柱塞泵正常工作。