CN113700643B - 一种油田柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田柱塞泵，包括柱塞泵本体，套管靠近腔室的边缘和柱塞的端面之间设置有防止液体进入到柱塞和套管配合处且呈盆状的折叠防护管件，折叠防护管件包括盆沿、盆底、环形橡胶折叠壁。本发明具有以下优点和效果：通过在套管靠近腔室的边缘和柱塞的端面之间设置有呈盆状的折叠防护管件，且折叠防护管件包括盆沿、盆底和环形橡胶折叠壁，此时折叠防护管件能实现防止液体进入到柱塞和套管配合处，从而避免细小颗粒杂质影响柱塞的推送；且环形橡胶折叠壁可以随着柱塞的运动而形变，使得折叠防护管件折叠后满足柱塞的运动行程，以避免对柱塞的运行造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及柱塞泵技术领域，特别涉及一种油田柱塞泵。
背景技术
油田在钻井、采油和修井作业过程中广泛使用各种规格的柱塞泵。现有的柱塞泵的工作原理为：通过驱动偏心轮旋转使得柱塞在管套内往复运动(即不间断的进行推送和回拉动作)，配合单向阀，进行吸放过程以实现作业。
然后，现有的柱塞泵在工作过程中，由于油田中油、砂浆等流体中细小颗粒杂质较多，在柱塞推送动作排出腔室中的流体时，腔室内壁的细小颗粒杂质容易附着在柱塞的伸缩处，会直接影响柱塞的推送动作。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田柱塞泵，能够避免细小颗粒杂质影响柱塞的推送。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种油田柱塞泵，包括柱塞泵本体，所述柱塞泵本体包括具有进水口和出水口的泵体、伸缩设置在泵体内的柱塞、用于驱动柱塞往复运动的动力机构、设置在进水口处的第一单向阀、设置在出水口处的第二单向阀，所述泵体内供柱塞伸缩设置的套管，所述泵体内设置有连通套管、进水口和出水口的腔室，所述套管靠近腔室的边缘和柱塞的端面之间设置有防止液体进入到柱塞和套管配合处且呈盆状的折叠防护管件，所述折叠防护管件包括设置在套管靠近腔室边缘的盆沿、设置在柱塞的端面上的盆底、设置在盆沿和盆底之间的环形橡胶折叠壁，所述盆沿、盆底为塑料制成，在所述柱塞朝向腔室运动过程中，所述柱塞在驱使环形橡胶折叠壁形变的同时带动盆地朝向腔室的方向移动。
通过采用上述技术方案，通过在套管靠近腔室的边缘和柱塞的端面之间设置有呈盆状的折叠防护管件，且折叠防护管件包括盆沿、盆底和环形橡胶折叠壁，此时折叠防护管件能实现防止液体进入到柱塞和套管配合处，从而避免细小颗粒杂质影响柱塞的推送；且环形橡胶折叠壁可以随着柱塞的运动而形变，使得折叠防护管件折叠后满足柱塞的运动行程，以避免对柱塞的运行造成影响。
本发明的进一步设置为：所述泵体上设置有与腔室相通并且供套管一端螺纹连接的螺纹槽，所述盆沿的边缘一体设置有环形圈，所述环形圈被压紧在螺纹槽的底部和套管端面之间。
通过采用上述技术方案，套管螺纹连接在泵体的螺纹槽上进行安装时，盆沿的边缘的环形圈被压紧在螺纹槽的底部和套管端面之间以实现连接。
本发明的进一步设置为：所述环形圈的两表面分别嵌入设置有橡胶圈，一个所述橡胶圈被压紧在套管端面和环形圈之间，另一个所述橡胶圈被压紧在螺纹槽的槽底和环形圈之间。
通过采用上述技术方案，两个橡胶圈的设置，能保证套管端面和环形圈之间、套管端面和环形圈之间的密封性。
本发明的进一步设置为：所述盆底设置有螺纹连接在柱塞的端面上的螺纹柱，所述螺纹柱的半径不小于盆底半径的五分之四。
通过采用上述技术方案，盆底设置有螺纹连接在柱塞的端面上的螺纹柱，此时在套管安装前可先将盆底的螺纹柱拧紧固定在柱塞的端面上；同时螺纹柱的半径不小于盆底半径的五分之四，从而在柱塞往复运动过程中，能稳定的使得盆底折叠进入到盆沿内实现折叠，稳定的使得盆底恢复原先位置。
本发明的进一步设置为：所述盆底的周侧的半径、环形橡胶折叠壁的周侧的半径、盆沿的周侧的半径沿着靠近腔室的方向逐渐增加，当所述柱塞处于远离腔室的极限行程状态时，所述盆底的周侧、环形橡胶折叠壁的周侧、盆沿的周侧处在同一环形曲面上。
通过采用上述技术方案，盆底的周侧的半径、环形橡胶折叠壁的周侧的半径、盆沿的周侧的半径沿着靠近腔室的方向逐渐增加，从而方便使得环形橡胶折叠壁形变，以方便使得盆底嵌入到盆沿内实现折叠
本发明的进一步设置为：所述柱塞泵本体设置有多个且呈并排分布，多个所述柱塞泵本体的出水口设置有分管，所述分管的延伸方向与出水口的出水方向相同，多个所述分管之间连接有总管，所述总管远离分管的一侧设置有正对分管的突出部，所述突出部内设置有用于缓冲来自分管的水流的弧形缓冲板。
通过采用上述技术方案，因为在使用时通常是多个柱塞泵本体联合使用的，而柱塞泵本体的出水口所形成的液流是周期性的高压液流，从而会对总管对应分管的位置造成强烈的冲击，通过设置突出部并且突出部内设置弧形缓冲板，能起到缓冲的效果，且位于突出部内的弧形缓冲板不影响总管内的液体流动。
本发明的进一步设置为：所述突出部的横截面呈方形，所述突出部内的上下端面分别设置有半圆形导轨，所述弧形缓冲板的上下侧面的两端设置有活动设置在半圆形导轨上的活动槽，所述半圆形导轨的两端靠近突出部连接总管处的两侧，所述弧形缓冲板的半径大于半圆形导轨的半径，所述弧形缓冲板和突出部之间设置有用于固定弧形缓冲板的角度的固定组件。
通过采用上述技术方案，弧形缓冲板的半径大于半圆形导轨的半径，且半圆形导轨的两端靠近突出部连接总管处的两侧，此时弧形缓冲板可沿着半圆形导轨调整角度，以使得弧形缓冲板在安装后的中心能朝向靠近液体沿着总管流出方向的一侧，以减小液体在弧形缓冲板处行程的涡流，使得液体流出更为顺畅。
本发明的进一步设置为：所述突出部远离总管的一端设置有密封端盖，所述固定组件包括设置在弧形缓冲板两端且贴在突出部内的端面上的连接片、固定螺丝，所述突出部内的上下端面分别设置有两个螺纹孔，当所述弧形缓冲板移动过程中一端移动到半圆形导轨的端部时，所述弧形缓冲板的另一端的连接片和其中一个螺纹孔相对应，所述固定螺丝穿过连接片后螺纹连接在螺纹孔内。
通过采用上述技术方案，当弧形缓冲板移动过程中一端移动到半圆形导轨的端部时，弧形缓冲板的另一端的连接片和其中一个螺纹孔相对应，固定螺丝穿过连接片后螺纹连接在螺纹孔内，此时弧形缓冲板在调节位置后能在两种状态下固定，此时方便对应总管中液体流动可能存在的两个方向，可实现总管的实际排液方向调整弧形缓冲板的角度。
本发明的进一步设置为：所述弧形缓冲板上设置有呈排列分布的通孔，所述弧形缓冲板的背面设置有多个弧形加强板，所述弧形加强板的两端一体设置在弧形缓冲板上，所述弧形加强板的半径小于弧形缓冲板的半径。
通过采用上述技术方案，弧形缓冲板上的通孔设置，能减小液流对弧形缓冲板的冲击力，且弧形缓冲板背面的弧形加强板的设置，能提高弧形缓冲板的结构强度，以实现承受更大的冲击力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1的结构示意图；
图2是图1中位于A处的局部放大图；
图3是实施例2的结构示意图(对单个突出部进行剖视)；
图4是图3中位于B处的局部放大图；
图5是实施例2中弧形缓冲板处的俯视图。
图中：1、柱塞泵本体；11、泵体；111、进水口；112、出水口；113、腔室；114、螺纹槽；12、柱塞；13、动力机构；14、第一单向阀；15、第二单向阀；16、套管；2、折叠防护管件；21、盆沿；211、环形圈；212、橡胶圈；22、盆底；221、螺纹柱；23、环形橡胶折叠壁；3、分管；4、总管；41、突出部；411、螺纹孔；42、密封端盖；43、弧形缓冲板；431、通孔；432、活动槽；44、半圆形导轨；45、固定组件；451、连接片；452、固定螺丝；46、弧形加强板。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：一种油田柱塞泵，如图1和图2所示，包括柱塞泵本体1(标记见图3)，柱塞泵本体1包括具有进水口111和出水口112的泵体11、伸缩设置在泵体11内的柱塞12、用于驱动柱塞12往复运动的动力机构13、设置在进水口111处的第一单向阀14、设置在出水口112处的第二单向阀15，泵体11内供柱塞12伸缩设置的套管16，泵体11内设置有连通套管16、进水口111和出水口112的腔室113。
如图1和图2所示，在柱塞泵本体1内，套管16靠近腔室113的边缘和柱塞12的端面之间设置有防止液体进入到柱塞12和套管16配合处且呈盆状的折叠防护管件2。折叠防护管件2包括设置在套管16靠近腔室113边缘的盆沿21、设置在柱塞12的端面上的盆底22、设置在盆沿21和盆底22之间的环形橡胶折叠壁23。盆沿21、盆底22为塑料制成，在柱塞12朝向腔室113运动过程中，柱塞12在驱使环形橡胶折叠壁23形变的同时带动盆地朝向腔室113的方向移动。
如图1和图2所示，盆底22的周侧的半径、环形橡胶折叠壁23的周侧的半径、盆沿21的周侧的半径沿着靠近腔室113的方向逐渐增加。当柱塞12处于远离腔室113的极限行程状态时，盆底22的周侧、环形橡胶折叠壁23的周侧、盆沿21的周侧处在同一环形曲面上。盆底22的最大外径小于盆沿21的最小外径，泵体11上设置有与腔室113相通并且供套管16一端螺纹连接的螺纹槽114，盆沿21的边缘一体设置有环形圈211，环形圈211被压紧在螺纹槽114的底部和套管16端面之间。环形圈211的两表面分别嵌入设置有橡胶圈212，一个橡胶圈212被压紧在套管16端面和环形圈211之间，另一个橡胶圈212被压紧在螺纹槽114的槽底和环形圈211之间。盆底22设置有螺纹连接在柱塞12的端面上的螺纹柱221，螺纹柱221的半径不小于盆底22半径的五分之四(本实施例中为五分之四)。
实施效果：在柱塞泵本体1使用过程中，通过在套管16靠近腔室113的边缘和柱塞12的端面之间设置有呈盆状的折叠防护管件2，且折叠防护管件2包括盆沿21、盆底22和环形橡胶折叠壁23，此时折叠防护管件2能实现防止液体进入到柱塞12和套管16配合处，从而避免细小颗粒杂质影响柱塞12的推送；且环形橡胶折叠壁23可以随着柱塞12的运动而形变，使得折叠防护管件2折叠后满足柱塞12的运动行程，以避免对柱塞12的运行造成影响。
实施例2：一种油田柱塞泵，如图3所示，包括多个呈排列分布的柱塞泵本体1，多个柱塞泵本体1的出水口112连接有分管3，分管3的延伸方向与出水口112的出水方向相同，多个分管3之间连接有总管4。
如图3到图5所示，在总管4远离分管3的一侧设置有正对分管3的突出部41，突出部41的横截面呈方形，突出部41远离总管4的一端设置有密封端盖42。突出部41内设置有用于缓冲来自分管3的水流的弧形缓冲板43。突出部41内的上下端面分别设置有半圆形导轨44，弧形缓冲板43的上下侧面的两端设置有活动设置在半圆形导轨44上的活动槽432，半圆形导轨44的两端靠近突出部41连接总管4处的两侧，弧形缓冲板43的半径大于半圆形导轨44的半径，弧形缓冲板43和突出部41之间设置有用于固定弧形缓冲板43的角度的固定组件45。
如图3到图5所示，固定组件45包括设置在弧形缓冲板43两端且贴在突出部41内的端面上的连接片451、固定螺丝452。突出部41内的上下端面分别设置有两个螺纹孔411，当弧形缓冲板43移动过程中一端移动到半圆形导轨44的端部时，弧形缓冲板43的另一端的连接片451和其中一个螺纹孔411相对应，固定螺丝452穿过连接片451后螺纹连接在螺纹孔411内。弧形缓冲板43上设置有呈排列分布的通孔431，弧形缓冲板43的背面设置有多个弧形加强板46，弧形加强板46的两端一体设置在弧形缓冲板43上，弧形加强板46的半径小于弧形缓冲板43的半径。
实施效果：在多个柱塞泵本体1联合使用时，因柱塞泵本体1的出水口112所形成的液流是周期性的高压液流，从而会对总管4对应分管3的位置造成强烈的冲击，通过设置突出部41并且突出部41内设置弧形缓冲板43，能起到缓冲的效果，且位于突出部41内的弧形缓冲板43不影响总管4内的液体流动。同时当弧形缓冲板43移动过程中一端移动到半圆形导轨44的端部时，弧形缓冲板43的另一端的连接片451和其中一个螺纹孔411相对应，固定螺丝452穿过连接片451后螺纹连接在螺纹孔411内，此时弧形缓冲板43在调节位置后能在两种状态下固定，此时方便对应总管4中液体流动可能存在的两个方向，可实现总管4的实际排液方向调整弧形缓冲板43的角度，以减小液体在弧形缓冲板43处行程的涡流，使得液体流出更为顺畅。
Claims (5)
1.一种油田柱塞泵，包括柱塞泵本体(1)，所述柱塞泵本体(1)包括具有进水口(111)和出水口(112)的泵体(11)、伸缩设置在泵体(11)内的柱塞(12)、用于驱动柱塞(12)往复运动的动力机构(13)、设置在进水口(111)处的第一单向阀(14)、设置在出水口(112)处的第二单向阀(15)，所述泵体(11)内供柱塞(12)伸缩设置的套管(16)，所述泵体(11)内设置有连通套管(16)、进水口(111)和出水口(112)的腔室(113)，其特征在于：所述套管(16)靠近腔室(113)的边缘和柱塞(12)的端面之间设置有防止液体进入到柱塞(12)和套管(16)配合处且呈盆状的折叠防护管件(2)，所述折叠防护管件(2)包括设置在套管(16)靠近腔室(113)边缘的盆沿(21)、设置在柱塞(12)的端面上的盆底(22)、设置在盆沿(21)和盆底(22)之间的环形橡胶折叠壁(23)，所述盆沿(21)、盆底(22)为塑料制成，在所述柱塞(12)朝向腔室(113)运动过程中，所述柱塞(12)在驱使环形橡胶折叠壁(23)形变的同时带动盆底朝向腔室(113)的方向移动；
所述柱塞泵本体(1)设置有多个且呈并排分布，多个所述柱塞泵本体(1)的出水口(112)设置有分管(3)，所述分管(3)的延伸方向与出水口(112)的出水方向相同，多个所述分管(3)之间连接有总管(4)，所述总管(4)远离分管(3)的一侧设置有正对分管(3)的突出部(41)，所述突出部(41)内设置有用于缓冲来自分管(3)的水流的弧形缓冲板(43)；
所述突出部(41)的横截面呈方形，所述突出部(41)内的上下端面分别设置有半圆形导轨(44)，所述弧形缓冲板(43)的上下侧面的两端设置有活动设置在半圆形导轨(44)上的活动槽(432)，所述半圆形导轨(44)的两端靠近突出部(41)连接总管(4)处的两侧，所述弧形缓冲板(43)的半径大于半圆形导轨(44)的半径，所述弧形缓冲板(43)和突出部(41)之间设置有用于固定弧形缓冲板(43)的角度的固定组件(45)；所述突出部(41)远离总管(4)的一端设置有密封端盖(42)，所述固定组件(45)包括设置在弧形缓冲板(43)两端且贴在突出部(41)内的端面上的连接片(451)、固定螺丝(452)，所述突出部(41)内的上下端面分别设置有两个螺纹孔(411)，当所述弧形缓冲板(43)移动过程中一端移动到半圆形导轨(44)的端部时，所述弧形缓冲板(43)的另一端的连接片(451)和其中一个螺纹孔(411)相对应，所述固定螺丝(452)穿过连接片(451)后螺纹连接在螺纹孔(411)内；
所述弧形缓冲板(43)上设置有呈排列分布的通孔(431)，所述弧形缓冲板(43)的背面设置有多个弧形加强板(46)，所述弧形加强板(46)的两端一体设置在弧形缓冲板(43)上，所述弧形加强板(46)的半径小于弧形缓冲板(43)的半径。
2.根据权利要求1所述的一种油田柱塞泵，其特征在于：所述泵体(11)上设置有与腔室(113)相通并且供套管(16)一端螺纹连接的螺纹槽(114)，所述盆沿(21)的边缘一体设置有环形圈(211)，所述环形圈(211)被压紧在螺纹槽(114)的底部和套管(16)端面之间。
3.根据权利要求2所述的一种油田柱塞泵，其特征在于：所述环形圈(211)的两表面分别嵌入设置有橡胶圈(212)，一个所述橡胶圈(212)被压紧在套管(16)端面和环形圈(211)之间，另一个所述橡胶圈(212)被压紧在螺纹槽(114)的槽底和环形圈(211)之间。
4.根据权利要求3所述的一种油田柱塞泵，其特征在于：所述盆底(22)设置有螺纹连接在柱塞(12)的端面上的螺纹柱(221)，所述螺纹柱(221)的半径不小于盆底(22)半径的五分之四。
5.根据权利要求1所述的一种油田柱塞泵，其特征在于：所述盆底(22)的周侧的半径、环形橡胶折叠壁(23)的周侧的半径、盆沿(21)的周侧的半径沿着靠近腔室(113)的方向逐渐增加，当所述柱塞(12)处于远离腔室(113)的极限行程状态时，所述盆底(22)的周侧、环形橡胶折叠壁(23)的周侧、盆沿(21)的周侧处在同一环形曲面上。
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