CN114278525A - 可变冲程泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变冲程高压泵。所述泵利用具有动态可变倾斜度的摇摆板设计以提供泵冲程长度和输出的连续调整。所述动态可变倾斜度利用线性致动的倾斜推力器来实现，所述倾斜推力器旋转地联接至驱动轴以通过所述摇摆板的旋转维持所述摇摆板的所选倾斜度。

Description

可变冲程泵

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2017年6月27日的美国临时专利申请系列No.62/525,499的权益；该临时专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本文所描述的实施例涉及用于油气服务的高压泵。

背景技术

油气的生产为万亿美元行业。生产者持续寻求增加用于陆上和海上油气生产的生产设备的速度和灵活性并且降低其成本的方式。设备停工为高成本的，所以本领域设备的高效修复和替换为有价值的。高压泵常常用于油气服务以将各种流体(诸如加工流体、液压压裂流体和冲洗流体)泵送通过含烃储层。此类泵的故障使生产停止。

通常，高压泵在需要时接通和断开。此类功率循环降低了泵的寿命。此外，不同泵通常用于需要不同压力的不同服务。能够产生各种压力并且能够空转而无需关掉的高压泵在本行业为需要的。

发明内容

本文所描述的实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；倾斜盘，该倾斜盘设置于驱动轴周围，该倾斜盘具有内半径和推力器，该内半径具有形成于其中的径向狭槽，该推力器延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面；倾斜盘键，该倾斜盘键从驱动轴径向向外延伸并且与径向狭槽配合；和液压致动器，该液压致动器抵着倾斜盘可滑动地设置。

其它实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的球形回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；每个位移杆和摇摆板之间的推力轴承；倾斜盘，该倾斜盘设置于驱动轴周围，该倾斜盘具有内半径和推力器，该内半径具有形成于其中的径向狭槽，该推力器延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面；倾斜盘键，该倾斜盘键从驱动轴径向向外延伸并且与径向狭槽配合；和液压致动器，该液压致动器抵着倾斜盘可滑动地设置。

其它实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的球形回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；每个位移杆和摇摆板之间的推力轴承；倾斜盘，该倾斜盘设置于驱动轴周围，该倾斜盘具有内半径和推力器，该内半径具有形成于其中的径向狭槽，该推力器延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面，该倾斜盘通过引导环附接至驱动轴；倾斜盘键，该倾斜盘键从驱动轴和引导环径向向外延伸并且与径向狭槽配合；和液压致动器，该液压致动器抵着倾斜盘可滑动地设置。

其它实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；和倾斜致动器组件，该倾斜致动器组件设置于驱动轴周围，该倾斜致动器组件包括滑块和推力器，该滑块具有内部表面，该内部表面具有形成于其中的狭槽，该推力器联接至滑块并且延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面，该倾斜致动器组件还包括键和线性致动器，该键从驱动轴径向向外延伸并且与狭槽配合，该线性致动器抵着滑块可滑动地设置。

其它实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的球形回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；每个位移杆和摇摆板之间的推力轴承；倾斜致动器组件，该倾斜致动器组件设置于驱动轴周围，该倾斜致动器组件包括滑块和推力器，该滑块具有形成于其中的狭槽，该推力器延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面；键，该键从驱动轴径向向外延伸并且与狭槽配合；和齿条-小齿轮致动器，该齿条-小齿轮致动器抵着滑块可滑动地设置。

其它实施例提供了一种泵，该泵包括：驱动轴，该驱动轴联接至驱动器；摇摆板，该摇摆板通过具有摇摆板键的球形回转安装件附接至驱动轴，该摇摆板键从回转安装件径向向外延伸；多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；每个位移杆和摇摆板之间的推力轴承；倾斜致动器组件，该倾斜致动器组件设置于驱动轴周围，该倾斜致动器组件包括滑块和推力器，该滑块具有内部表面，该内部表面具有形成于其中的狭槽，该推力器延伸朝向与第一表面相对的摇摆板的第二表面，该滑块通过引导环附接至驱动轴；键，该键从驱动轴和引导环径向向外延伸并且与狭槽配合；和液压致动器，该液压致动器抵着滑块可滑动地设置。

附图说明

以其中本发明的上述特征可详细地理解的方式，本发明的更具体描述(上文简要地概述)可通过参考实施例来进行，一些实施例在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出本发明的典型实施例并且因此不应视为限制其范围，本发明可承认其它等同有效的实施例。

图1为根据一个实施例的可变冲程泵的外部视图。

图2为图1的可变冲程泵的顶部视图。

图3A为一种配置的图1的泵的剖视图。

图3B为图3A的泵的一部分的详细视图。

图3C和图3D为图3A的泵的多个部分的剖视图。

图3E为图3A的泵的排放阀筒体的剖视图。

图3F为图3A的泵的吸入阀筒体的剖视图。

图4为另一种配置的图1的泵的剖视图。

图5为根据另一个实施例的可变冲程泵的剖视图。

图6为根据另一个实施例的可变冲程泵的剖视图。

图7为根据另一个实施例的可变冲程泵的剖视图。

图8为根据另一个实施例的可变冲程泵的轴承联接件的详细视图。

图9A为根据另一个实施例的可变冲程泵的轴承联接件的透视图。

图9B为图9A的轴承联接件的剖视图。

图9C为沿着不同于图9B的横截线截取的图9A的轴承联接件的剖视图。

图9D为图9A的轴承联接件的底部视图。

图10A为根据另一个实施例的倾斜致动器组件的局部剖面图。

图10B为图10A的倾斜致动器组件的透视图。

图10C为图10A的倾斜致动器组件的底部透视图。

图11A为根据另一个实施例的泵功率部段的示意性剖视图。

图11B为图11A的泵功率部段的倾斜致动器组件的等轴视图。

为便于理解，已使用等同描述符(在可能情况下)来命名这些图共用的等同元件。据设想，在一个实施例中所公开的元件可有益地用于其它实施例中而无需具体表述。

具体实施方式

图1示出了组装可变冲程往复式泵100的外部视图。该图的顶部部分示出了泵100的流体端部101。多个模块组件102位于驱动轴中心轴线104周围，每个模块组件102至少包括一个吸入阀和一个排放阀。每个模块组件102的吸入阀和其底座以及弹簧设置于吸入阀筒体106中，并且排放阀和其底座以及弹簧设置于排放阀筒体108中。因此，阀自身在图1的外部视图中为不可见的。阀组可构造成使得流体流可仅处于一个方向上；在吸入阀的情况下可流入模块组件102中并且在排放阀的情况下可流出模块组件102。模块组件102的每一者的排放阀筒体108可流体地联接至排放歧管110以用于将泵100连接至管路系统，使得液压压力形式的工作流体能量转移以在期望应用(诸如液压压裂)中工作。

每个模块组件102的吸入阀筒体106和排放阀筒体108布置成使得排放阀筒体108径向地会聚。图1的布置所示的排放阀筒体108径向向内指向驱动轴轴线104，使得排放歧管110的构造和位置得以简化。在这种情况下，排放歧管110包括多个径向布置联接件112，径向布置联接件112将流体指引至泵的中心排放线路(未示出)。每个排放联接件112联接至排放阀筒体108的一者，使得所有模块组件102朝向驱动轴轴线104连接至排放歧管110，并且流体沿着驱动轴轴线104从泵进行排放。利用类似排放歧管设计，模块组件的排放阀筒体108可以一定方位角连接至排放歧管以在排放歧管110中形成旋转流体流，如果需要的话。

每个模块组件具有压力腔室114，该压力腔室114结合吸入阀筒体106和排放阀筒体108。在每个模块组件102的压力腔室114中，工作流体经受往复式柱塞116的加压，往复式柱塞116通过压力腔室114的壁(图1中未示出)(该壁一般与吸入阀筒体106和排放阀筒体108的位置相对)的柱塞开口(未示出)在压力腔室114内部延伸和回缩。柱塞116在任选柱塞喷嘴118内部往复运动，任选柱塞喷嘴118在柱塞开口处连接至压力腔室114。

每个柱塞116连接至位移杆120，位移杆120将柱塞116联接至泵100的驱动机构。每个柱塞116和位移杆120限定每个模块组件102的位移组件。泵中可存在任何数量的模块/位移组件单元，仅受泵尺寸和间距要求限制。排放歧管110为给定联接件112以匹配泵中模块/位移组件单元的数量。

每个模块组件102在柱塞喷嘴118的远侧端部处具有任选凸缘122，任选凸缘122利用适当紧固件(在这种情况下，撑杆126)附接至轴承板组件124。在其它情况下，可使用紧固件，诸如螺栓或螺柱，并且凸缘122可通过利用至柱塞喷嘴118或压力腔室114中的简单镗孔来避免。轴承板组件124包括第一板构件134、第二板构件136和多个间隔件138，第一板构件134位于流体端部101近侧，多个间隔件138处于第一板构件134和第二板构件136之间。每个间隔件138通过第一板构件134与镗孔128对准并且通过第二板构件136与镗孔140对准。每个位移杆120延伸通过镗孔128中的一者、所对准间隔件138中的一者和镗孔140中的一者以接触摇摆板132的第一表面130。每个位移杆120配有推力轴承142以提供与第一表面130的大体无摩擦接触。摇摆板可倾斜地附接至泵100的驱动轴150，并且与驱动轴150一起旋转以对位移组件的往复运动供能。

推力器杆152设置成接触摇摆板132的与第一表面130相对的第二表面(图1中未示出)，并且用于使摇摆板132动态地倾斜。推力器杆152借助于推力轴承(图1中未示出)接触摇摆板132的第二表面，并且安装至倾斜盘154。倾斜盘154可滑动地附接至驱动轴150，与驱动轴150一起旋转，并且沿着驱动轴150自由地纵向滑动以使推力器杆152移动。因此，倾斜盘154为滑块的实例。倾斜盘154可通过液压或气动操作的执行器杆156来驱动，如下文所进一步描述。在其它情况下，倾斜盘154可通过齿条和小齿轮机构来驱动，如下文所进一步描述。倾斜盘154、执行器杆156和驱动机构形成倾斜致动器组件。

一般来讲，本文所描述的各种推力轴承可为任何类型的机械推力轴承。可使用流体静力推力轴承，诸如滑瓦(slipper shoe)。另选地，可使用流体动力推力轴承，诸如倾斜衬垫。在其它实施例中，可使用滚柱轴承。每种类型的推力轴承的实例以各种用途描述于本文中。

图2为图1的可变位移泵100的顶部视图，示出了径向上位于驱动轴轴线104周围的模块/位移组件单元。可以看到模块组件102布置有吸入阀筒体106和排放阀筒体108，吸入阀筒体106径向向外定位，排放阀筒体108径向向内定位并且联接至排放歧管110。在泵100中，提供了六个模块组件，但如上文所讨论，可提供任何数量。可以看到吸入阀202处于吸入阀筒体106中，每个吸入阀筒体106一个阀。同样可看到排放阀204处于排放阀筒体108中。驱动轴150朝向流体端部101凸出通过轴承板组件124，但可缩短，如果需要的话。第一板构件134和第二板构件136示出具有六边形形状，但它们可为任何期望形状，包括圆形和正方形。

图3A为图1的泵100的剖视图。该图示出了模块组件102中的两者、位移杆120、柱塞116和位移组件，这些部件在图3A中由于其相对于摇摆板132的位置恰好处于流体压缩的不同阶段。摇摆板132示出以倾斜角度θ(许多可能此类倾斜角度的一个角度)操作。在一个实施例中，倾斜角度θ可为0度至约12度，例如6度。

摇摆板132的第二表面302示出于图3A中。位移杆120在第一接触点304接触第一表面130，任选地通过耐磨板所介导，如下文所进一步描述。推力器杆152在第二接触点305接触第二表面302。第一接触点304与第二接触点305相对以使推力器杆152与泵100的功率冲程对准。这样，在摇摆板132上始终存在对于推力器杆152的压力的反作用力，使得当推力器杆152回缩时，摇摆板132的倾斜角度朝向零下降。

示出了每个模块组件102中吸入阀筒体106与排放阀筒体108通过压力腔室114的连接，其中往复式柱塞116在每个压力腔室114中通过位移杆120的作用进行操作。每个压力腔室114在压力腔室114的入口表面310处具有入口端口312之间的入口通道308，并且在压力腔室114的出口表面318处具有出口端口316之间的出口通道314，入口通道308和出口通道314在汇合点320处结合，汇合点320相邻于从柱塞喷嘴118至汇合点320中的开口322。

在两个模块组件102的剖视图中可以看到吸入阀202和排放阀204。吸入阀202经弹簧偏置闭合以允许吸入阀202打开，此时压力腔室114中的压力减小，并且得自吸入歧管的流体压力可将吸入阀202打开。排放阀204经弹簧偏置闭合以允许压力腔室114中的增加压力将它们打开。在操作中，当柱塞116回缩时，压力腔室114中的压力减小，并且吸入阀202打开以容许流体进入压力腔室114中。当柱塞116推进至压力腔室114中时，压力增加，从而迫使排放阀204打开来释放压力腔室114中的流体以流出至排放歧管110中。

位移杆120延伸通过轴承板组件124的第一板构件134和第二板构件136中的镗孔128和140。轴衬324设置于镗孔128和140的每一者中以使位移杆120稳定并且向位移杆120提供非破坏性表面接触。每个位移杆120通过配件326连接至柱塞116，配件326在这种情况下为夹具配件。位移杆120具有凸缘328，并且柱塞116具有凸缘330。位移杆120的凸缘328邻接柱塞116的凸缘330。配件326设置于柱塞116和位移杆120的邻接凸缘328和330周围以将两者固定。随着由位移杆120和柱塞116所限定的位移组件往复运动，配件326在最大延伸位置和最大回缩位置之间移动。撑杆126(其使第一板构件134与每个模块组件102的凸缘122分离)的长度通过配件326在最大泵冲程处的最大位移量来设定，该最大位移量对应于摇摆板132的最大倾斜角度。

图3B为图3A所示的泵100的详细视图。每个位移杆120包括润滑剂通路332，润滑剂通路332从形成于位移杆120的侧部中的润滑端口轴向通过并且沿着位移杆120的内部延伸至位移杆120的远侧端部。远侧端部336具有倒圆末端333，倒圆末端333通过球窝连接部连接至推力轴承142。推力轴承142的倒圆承窝(其接触位移杆120的倒圆末端333)具有润滑剂端口338，润滑剂端口338将润滑剂从润滑剂通路332传递至摇摆板132的第一表面130(图3A)。润滑剂通路332具有位移杆120的远侧端部336中的开口，随着推力轴承142绕着位移杆120的倒圆末端333旋转，该开口扩张以维持润滑剂通路332和润滑剂端口338之间的流体连接。推力轴承142在接触表面340处接触第一表面130，接触表面340具有凹陷部342以用于接纳穿过润滑剂端口338的润滑剂。通过润滑剂端口338提供至凹陷部342的润滑剂的贮池允许摇摆板132和推力轴承142之间的无摩擦接触，从而允许摇摆板132与驱动轴150一起旋转，同时位移组件保持方位静止。

弹簧344提供于推力轴承142和第二板构件136(图3A)之间以将位移杆120偏置朝向摇摆板132。弹簧344始终保持压缩状态，所以随着摇摆板132旋转以使位移杆120回缩，该弹簧将位移杆120推压朝向摇摆板132，同时使位移杆120和柱塞116从压力腔室114回缩。凸部346可提供于位移杆120的倒圆末端333相遇位移杆120的平直侧部的位置以将弹簧344保持于位移杆120周围。衬圈348可抵着第二板构件136设置于位移杆120周围以保护轴衬324免于与弹簧344的接触和由此类接触所产生的磨损。

再次参考图3A，摇摆板132通过回转安装件350附接至驱动轴150。回转安装件350包括球衬套352，球衬套352设置于驱动轴150周围并且附接至驱动轴150。摇摆板132具有中心开口354，中心开口354的尺寸设定成适配球衬套352。中心开口354的内壁具有曲率，该曲率匹配球衬套352的曲率。摇摆板132利用键356固定至回转安装件350，键356适配球衬套352中的狭槽。键356和狭槽取向成平行于泵轴线104，使得摇摆板132可在泵轴线方向上回转。

摇摆板132通过保持器板358固定至回转安装件350。保持器板358适配于摇摆板132的第二表面302的凹陷部359内。在图3A的实施例中，保持器板358在第一表面361处接触摇摆板132，保持器板358接触第二表面302。保持器板358的第二表面363与第二表面302的一部分共面。凹陷部359位于摇摆板132的中心处并且紧密地设置于中心开口354周围。保持器板358还具有中心开口357，中心开口357的形状设定成以匹配曲率适配于球衬套352周围。摇摆板132和保持器板358各自具有键356延伸至其中的狭槽，分别为355和365。摇摆板132和保持器板358的每一者中的狭槽355和365延伸至相应中心开口354和357的壁中。因此，保持器板358在泵100的组装和操作期间将摇摆板132固定至回转安装件350。

图3C和图3D为图3A的泵100的剖视图，示出狭槽355和365、键356、球衬套350和保持器板358的关系。图3C为示出键356如何与球衬套350和摇摆板132进行相互作用的剖视图。键356适配至球衬套350的狭槽中并且突出至摇摆板132的狭槽355中。图3D为示出键356如何与球衬套350和保持器板358进行相互作用的剖视图。键356还突出至保持器板358的狭槽365中。这样，键356确保摇摆板132与驱动轴150一起旋转。应当指出的是，未示出表面特征，其中球衬套356接触驱动轴150。球衬套356和驱动轴150之间的接触可为摩擦联接，或锁定特征可提供于球衬套356和驱动轴150中以确保不存在滑移。

再次参考图3A，可提供外壳360来围封泵100的旋转部分。外壳360可附接至驱动器362，驱动器362将驱动轴150驱动。驱动器362可为电机或引擎。外壳360可通过安装板364附接至驱动器362。出于简单的目的，驱动器362和安装板364示意性地示出，并且非以剖面示出。外壳具有近侧端部366和远侧端部368，近侧端部366附接至安装板364，远侧端部368与近侧端部366相对。驱动轴150穿过外壳360的近侧端部366中的第一开口370和外壳360的远侧端部368中的第二开口372。可提供轴承(未示出)使驱动轴150在开口370和372中进行旋转平滑。

外壳360的远侧端部368可代替第一板构件134。在一些情况下，外壳360用以提供第一板构件134的功能的用途可提供补偿由摇摆板132和位移杆120的运动所引起的轴向和剪切应力的额外益处。外壳360使远侧端部368稳定，远侧端部368继而连同第二板构件136一起使位移杆120稳定。在一些实施例中，出于额外稳定性的目的，第二板构件136还可附接至外壳360的一个或多个外部壁。外壳360可形成为整体件，该整体件包括外部壁、近侧端部366和远侧端部368；或远侧端部368可为独立板，该独立板附接至外壳360的外部壁以形成外壳360的一部分。第二板构件136还可附接至外部壁，或与外壳360整体地形成。

图3E为根据一个实施例的排放阀筒体108的特写剖视图。排放阀筒体108包括阀本体374，阀本体374设置于排放筒体本体375中。排放筒体本体375具有第一端部376和与该第一端部相对的第二端部377。阀底座378形成于第一端部376处并且包括锥形表面379，锥形表面379接合阀本体374的密封表面380。阀本体374具有密封环381，密封环381设置于阀本体374的圆周周围以增强阀本体374和阀底座378之间的密封。阀本体374通常由强结构材料制成，诸如适于特定用途的任何类型的金属，而密封环381可为柔顺材料，诸如聚合物，例如聚氨酯。

排放筒体本体375的特征在于筒体本体的侧壁383中的排放开口382。排放开口382提供与排放联接件112(图3A)的流体联接。阀保持器387拧入筒体本体375的第二端部377中，并且保持构件384(例如，弹簧)设置于阀保持器387和阀本体374之间以使阀本体374抵着阀底座378偏置。因此，排放阀筒体108通过以下方式进行组装：移除阀保持器387，抵着阀底座378将阀本体374置于排放筒体本体375中，将保持构件384置于阀本体374上，和然后接合阀保持器387。然后，排放阀筒体108准备就绪以装配于泵中。排放阀筒体108通过将排放阀筒体108置于外壳385中进行装配，外壳385可为泵的流体端部模块的一部分。排放阀筒体108坐落于外壳385中，并且在第一端部376处和沿着排放筒体本体375的侧部接触外壳385的表面。排放阀筒体108旋转以使排放开口382与排放联接件112对准，并且然后将排放帽386拧入外壳385中以将排放阀筒体108固定于外壳385中。这样，排放阀通过以下方式可易于互换：移除排放帽386和替换排放阀筒体108。

图3F为图3A所示的吸入阀筒体106的特写剖视图。吸入阀筒体106类似地包括阀本体303，阀本体303抵着类似阀底座307坐落。类似于排放阀筒体108的阀本体374，阀本体303同样包括密封边沿309。类似于排放筒体本体375的吸入筒体本体311包括吸入筒体本体311的第一端部313处的阀保持器314和阀本体303和阀保持器314之间的类似保持构件315。吸入筒体本体311可包括开口317以减小吸入筒体本体311的质量，但因为通过吸入阀筒体106的流动为轴向的，所以开口317无需提供流动路径。

为组装吸入阀筒体106，阀本体303通过在其第一端部313处的开口319插入至吸入筒体本体311中。开口319还提供通过吸入阀筒体106的流动路径。阀本体303抵着阀底座307放置。然后，保持构件315置于阀本体303上。最后，阀保持器314插入形成于吸入筒体本体311中的狭槽321中。为插入阀保持器314，将保持构件315压缩朝向阀本体303。将吸入阀筒体106拧入外壳323中以用于操作。

应当指出的是，图3F的吸入阀筒体106具有阀底座构件325，阀底座构件325为与吸入阀筒体106的其余部分分离的构件。阀底座构件325以与阀本体303相同的方式组装至吸入阀筒体106中。利用作为独立件的阀底座构件允许阀底座构件的容易替换(随着阀底座构件磨损)，而无须替换整个吸入筒体本体311。在另选实施例中，阀底座307可为吸入筒体本体311的一部分。

图4为另一种配置的图1的泵100的剖视图。在图4的配置中，驱动轴150已使摇摆板132相对于图3A的配置旋转180度。倾斜盘154和推力器杆152也已与驱动轴一起旋转180度。如上文所指出，使倾斜盘154与驱动轴150和摇摆板132一起旋转维持了推力器杆152与泵100的功率冲程的对准，该对准维持了摇摆板132的倾斜角度。因为摇摆板132已旋转180度，所以位移杆120(先前处于最大位移位置)现在处于最大吸入位置，反之亦然；并且模块组件已类似地切换。

随着位移杆120往复运动，润滑剂端口334在第一板构件134和第二板构件136之间移动。间隔件138为管状并且适配于位移杆120周围。间隔件138维持第一板构件134和第二板构件之间的分离，使得润滑剂端口334不接触第一板构件134或第二板构件136中的轴衬324。间隔件138各自具有狭缝160(参见图1)，狭缝160提供通过间隔件138的壁对润滑剂端口334的访问。在一些实施例中，润滑剂端口334延伸通过狭缝160并且在间隔件138之外延伸；而在其它实施例中，润滑剂端口334保持于间隔件138之内但通过狭缝160为可访问的。

摇摆板132可具有织带402以增加强度和/或刚度并且改善动态平衡。耐磨板404可用于推力轴承142和摇摆板132的第一表面130之间的接触表面处。根据图4与图3A的比较而值得注意的是，随着推力轴承142和第一表面130之间的接触角度改变，推力轴承142与摇摆板132一起旋转。然而，推力轴承306不旋转，因为倾斜盘154与摇摆板132同步，因此随着摇摆板132旋转，推力轴承306与第二表面302的接触角度不改变。

倾斜盘154通过引导衬套406和键408附接至驱动轴150。引导衬套406通过任何方便手段附接至驱动轴，并且包括狭槽410，狭槽410沿着键安装的泵轴线104进行取向。衬片412可与倾斜盘154一起使用以使该盘强化和/或硬化。衬片412从倾斜盘154的毂414延伸朝向倾斜盘154的周边。毂414的厚度相对于倾斜盘154的其余部分增加以提供与键408的接合。毂中的狭槽416与引导衬套406中的狭槽410对准以提供倾斜盘154至引导衬套406的固定锁定，此时键408处于适当位置。衬片412可为从毂414向外延伸的肋部(参见图1)，或衬片412可为覆盖倾斜盘154的板。衬片412可通过任何方便手段(诸如焊接)附接至倾斜盘154，或衬片412可形成为倾斜盘154的整体部分。衬片412从毂414延伸至推力器杆152。倾斜盘154、推力器杆152和衬片412可一起形成倾斜盘组件，该倾斜盘组件可以任何方便方式附接或组装在一起。

引导衬套406和键408(键408将倾斜盘154附接至驱动轴150)允许驱动轴150使倾斜盘154转动，同时允许倾斜盘154沿着驱动轴150轴线地移动，同时驱动轴150转动。一对或任何方便数量的液压推力器420位于倾斜盘154之后以定位倾斜盘154。液压推力器420不旋转，因此液压推力器420和倾斜盘154之间的接触通过推力轴承422来介导，推力轴承422在润滑方面具有与推力轴承142类似的特征。在操作中，液压压力可施加至液压推力器420以推进倾斜盘154，同时驱动轴150使倾斜盘154和摇摆板132转动，从而增加摇摆板132的倾斜角度、位移杆120和柱塞116的冲程，和因此泵100的排放压力。同样，液压压力可施加至液压推力器420以使倾斜盘154回缩，同时驱动轴150使倾斜盘154和摇摆板132转动，从而减小摇摆板132的倾斜角度、位移杆120和柱塞116的冲程，和因此泵100的排放压力。事实上，泵100可通过将摇摆板132倾斜角度减小至零来空转，同时驱动轴150持续转动。

施加至液压推力器420的液压压力可基于实际泵排放压力而自动地调整以维持给定恒定压力输出。任何超压偏差将自动地向后牵拉倾斜盘，减小摇摆板倾斜角度，降低泵冲程和流速，并且压力输出将下降至规定值；任何欠压偏差将自动地向前推动倾斜盘，增加摇摆板倾斜角度，增大泵冲程和流速，并且压力输出将上升至规定值。这样，通过提供液压缓冲来吸收泵排放时的流体压力的至少一些变化，液压推力器420向图4的泵100提供固有输出压力控制。

图5为根据另一个实施例的泵500的剖视图。泵500与泵100不同之处仅在于使倾斜盘154致动的机构。图5的泵500示出处于与图1至图4的泵100不同的摇摆板倾斜配置。在图5中，摇摆板132处于减小倾斜角度状态。倾斜盘154回缩一定量，该量允许第一表面130相对于垂直于泵轴线104的平面移动不同角度θ。推力器杆152和位移杆120(即，每一者的中心轴线)以距泵轴线104的半径R进行定位。随着摇摆板132的倾斜角度θ改变，推力轴承142和306的接触点分别在第一表面130和第二表面302上改变。随着倾斜角度θ改变，枢转推力轴承142和306允许摇摆板132在推力器杆152和位移杆120之间滑动。

图5的泵500具有圆柱形液压致动器502以用于使倾斜盘154移动。圆柱形推力器504在环形接触表面506处接触倾斜盘154。圆柱形推力器504的第一端部510配有滑环508，滑环508介导与倾斜盘154的接触。滑环508在剖面上可类似于推力轴承422中的一者，并且通常描述为位于圆柱形推力器504的第一端部510和倾斜盘154之间的环状物。圆柱形推力器504的第二端部512容纳于圆柱形液压腔室514中。一个或多个液压流体端口516可提供用于使圆柱形推力器504在圆柱形液压腔室514中推进和回缩。如图5所示，驱动轴150延伸通过圆柱形液压致动器502以到达驱动器。一个或多个润滑剂端口518可提供于圆柱形推力器504中以用于润滑滑环508，滑环508具有环形凹槽522，环形凹槽522将润滑剂分布于滑环508和倾斜盘154之间。滑环508具有至少一个端口510，至少一个端口510与润滑剂端口518的至少一者对准以用于容许润滑剂从润滑剂端口518至环形凹槽522。可存在多个端口510，多个端口510均匀地或非均匀地分布于滑环508周围，或端口510可为绕着滑环508的一部分或全部的连续或不连续凹槽。

图6为根据另一个实施例的泵600的剖视图。泵600与泵100和500不同之处在于使倾斜盘154致动的方式。泵600至少具有齿条和小齿轮致动器602，齿条和小齿轮致动器602在齿条606的端部上配有推力轴承604。尽管未示出，但是推力轴承604可包括如别处关于其它推力轴承所描述的润滑特征。应当指出的是，齿条和小齿轮602还可与圆柱形推力器进行组合，该圆柱形推力器类似于图5的圆柱形推力器504。

图7为根据另一个实施例的泵700的剖视图。如同泵600，泵700包括齿条-小齿轮致动器，但与泵100、500和600不同之处在于摇摆板132至位移杆120的联接件。替代推力轴承142，泵700利用轴承704将摇摆板132联接至位移杆120。一个轴承704提供用于每个位移杆120以提供旋转摇摆板132和非旋转位移杆120之间的滚动联接。泵700中的每个位移杆120具有轴承杯702，轴承杯702将位移杆120联接至轴承704。每个轴承704在座圈706中接触摇摆板132，座圈706以方便的半径沿着摇摆板132的第一表面130外接驱动轴150。座圈706可直接地形成于摇摆板132的第一表面130中，或可提供于耐磨板708中，耐磨板708类似于耐磨板404，不同的是容纳轴承座圈706的功能。润滑剂利用上文所描述的润滑系统或通过任何其它方便手段可提供至轴承704。

图8为根据另一个实施例的轴承联接件的详细视图。不同于如图7中的每个位移杆120的单个轴承，图8的实施例特征在于轴承组件，该轴承组件包括轴瓦842和多个轴承840，轴瓦842联接至位移杆120的倒圆末端333，多个轴承840设置于面向摇摆板132的轴瓦842的表面中。耐磨板806设置于摇摆板132的第一表面130中以向轴承840提供滚动接触表面。轴承保持器板850在面向摇摆板132的表面处附接至轴瓦842以将轴承840保持于适当位置。正如本文的其它实施例和图中的推力轴承一样，轴瓦842具有通路838以用于使润滑剂从润滑剂通路332流动至轴瓦842和耐磨板806之间的轴承840。每个位移杆120可提供有轴承组件，诸如图8所示的轴承组件。

在其它实施例中，例如利用诸如耐磨板404的耐磨板，通过将轴承插置于耐磨板404和摇摆板132的第一表面130之间，上文所描述的旋转脱离可实现。在此类实施例中，耐磨板404可与摇摆板132的旋转脱离，并且可甚至直接地铰接至位移杆120。在此类实施例中，轴承座圈将形成于第一表面130中并且形成于耐磨板404的面向表面中以容纳轴承，这些轴承将绕着摇摆板132连续地分布于第一表面130和耐磨板404之间的空间中。在此类实施例中，可提供唇缘，该唇缘在轴承座圈的任一侧上从耐磨板延伸朝向第一表面130以约束轴承的任何径向运动。唇缘还可从第一表面130延伸朝向耐磨板。

应当指出的是，原理上，使摇摆板132的旋转与位移杆120脱离的各种方法可在单个泵中进行混合。对于一组位移杆，第一部分利用一种类型的推力轴承(诸如滑瓦或倾斜衬垫)可与摇摆板旋转地脱离，而第二部分利用不同类型的推力轴承(例如一个或多个滚柱轴承实施例)旋转地脱离。

关于液压压裂应用，利用管线泵100、600和700，压裂车或其它压裂设施上的泵取向从横向安装位置改变为平行位置，从而消除典型几何约束并且增加功率传输机械效率。其中，可变泵流速允许恒定输入轴速度，从而消除传输的需求。恒定速度输入和改变扭矩要求的能力(独立于旋转速度)还允许原动机的更多选项：柴油引擎、天然气引擎、交流电动机、直流电动机、涡轮机。

此外，利用本文的泵设计，流体腔室可并联或串联配置成提供单级压缩或多级压缩。流体端部吸入和排放可以多种配置进行连接以变更由正位移泵所形成的谐波的影响。流体端部吸入和排放端口借助于刚性管路或柔性管路(诸如软管)可连接至其它管路系统。最后，本文所描述的泵可泵送各种不可压缩和可压缩流体，甚至包括一定百分比的固体的浆料。

本文所描述的各种不同倾斜致动器设计(包括液压推力器420、圆柱形液压致动器502和齿条小齿轮致动器602)可与任何设计一起使用以用于将摇摆板132联接至位移杆120，包括本文所描述的滑瓦设计和各种轴承设计。此外，鉴于齿条小齿轮602示出处于与图6和图7中的推力器杆152的位置相对的位置，齿条小齿轮602可定位成与推力器杆152对准。

图9A为根据另一个实施例的可变冲程泵的轴承联接件900的透视图。可变冲程泵可为本文所描述的泵100、500或600中的任一者。在彼此局部可见的情况下，示出了位移杆120中的一者。轴承联接件900提供了位移杆120和摇摆板132的第一表面130之间的回转接触轴承。轴承联接件900附接至位移杆120的远侧端部336(图9A中不可见)并且在滑移界面处接触第一表面130。

轴承联接件900包括倾斜衬垫902和万向节904。万向节904允许倾斜衬垫902绕着位移杆120的远侧端部回转，而不绕着位移杆120的轴线旋转。万向节904利用第一连接器908在第一旋转点906处附接至位移杆120。倾斜衬垫902利用第二连接器912在第二旋转点910处附接至万向节904，其中从第一旋转点906的角度位移为90度。存在总计四个附接点，其中万向节904联接至位移杆120和倾斜衬垫902。两者在图9A中为可见的，对应于两个旋转点906和910。其它两个附接点与可见附接点相对，并且限定万向节904的旋转轴线。

倾斜衬垫902具有接触面914和与接触面914相对的支撑面916。衬圈924延伸自支撑面916并且围绕倾斜衬垫902至位移杆120的回转联接件。支柱918从支撑面916延伸通过衬圈中的凹口919以与万向节904对准，所以第二连接器912可延伸通过支柱918中的开口920并且延伸通过万向节904以将支柱908和因此倾斜衬垫902可旋转地紧固至万向节904。因此，万向节904绕着由第一旋转点906所限定的轴线旋转，而倾斜衬垫902绕着由第二旋转点910所限定的轴线旋转。在倾斜衬垫902的相对侧部上存在两个支柱918。仅一个支柱918在图9A中为可见的。在这种情况下，支柱918在由摇摆板132的半径所平分的位置处固定至支撑面916。换句话讲，每个轴承联接件900的两个支柱918沿着摇摆板132的半径对准。在其它实施例中，两个支柱918可处于沿着摇摆板132的半径未对准的位置，只要第一旋转点906和第二旋转点910保持偏移90度。

接触面914和第一表面130之间的接触通过润滑剂来介导，使得摇摆板132可自由地旋转，而位移杆120仅沿着其轴线移动。润滑剂端口922提供于倾斜衬垫902的表面中以使润滑剂流动通过倾斜衬垫902至接触面914。在此，润滑剂端口922位于倾斜衬垫902的侧表面中，但该端口可位于倾斜衬垫902的任何表面中，除了接触面914。倾斜衬垫902的润滑剂系统将在下文进一步描述。

图9B为图9A的轴承联接件900的剖视图。该截面通过支柱918来截取，所以两个支柱918和两个第二连接器912为可见的。支柱918延伸自倾斜衬垫902的支撑面916并且通过紧固件与其固定。支柱918邻接回转环928，回转环928刚好在支柱918的内边缘内侧抵着支撑面916设置。回转环928具有回转表面929，回转表面929向上和向内面向以提供轴承联接件900(其绕着两个轴线回转)和位移杆120之间的接触表面。回转表面929为凹面的和球形的。帽环930联接至位移杆120的远侧端部336以接触回转环928的回转表面929。帽环930具有凸面球形接触表面931以接触凹面回转表面929。接触表面931的曲率匹配回转表面929的曲率以提供这两个表面之间的平滑滑动接触。

帽环930压配至端部连接器932上，端部连接器932将帽环930连接至位移杆120。端部连接器932为具有第一端部944和第二端部946的大致圆柱形构件。镗孔942形成于第一端部944中，使得端部连接器932可适配于位移杆120的鼻部948上，鼻部948延伸自其远侧端部336。鼻部948为得自远侧端部336的圆柱形延伸部，该圆柱形延伸部的直径小于位移杆120的直径。端部连接器932适配于鼻部948上，使得该连接器的第一端部944在鼻部948的侧部上接触位移杆120的远侧端部336。端部连接器932通过紧固件950固定至位移杆120的远侧端部336，紧固件950设置于两个或更多个镗孔949中，镗孔949形成于端部连接器932的第一端部944附近至第二端部946。

连接器912通过支柱918中的开口920支持倾斜衬垫902绕着由连接器912所限定的轴线的旋转。每个连接器912包括连接构件952、衬套936和保持器938。连接构件952延伸通过支柱918中的开口920并且延伸至形成于万向节904中的连接凹陷部954中。在这种情况下，连接凹陷部954和连接构件952均为带螺纹的。衬套936通过支柱918压配至开口920中并且围绕连接构件952。衬套936通过保持器938保持于开口920中的适当位置。保持器938适配至连接构件952周围的开口920中，并且紧固至支柱918的开口920中。在这种情况下，保持器938为带螺纹的。因此，衬套936作用为倾斜衬垫902的回转轴承，从而绕着连接构件952旋转。

连接器912还防止倾斜衬垫902的过度旋转。其它装置(诸如传统制动器)可额外或替代地用于阻止倾斜衬垫902的旋转。

图9A和图9B所示的实施例包括弹簧保持环940，弹簧保持环940具有类似于图8的凸部346的功能。弹簧保持环940适配于连接器932的第一端部944的一部分和位移杆120的远侧端部336之间。紧固件950延伸通过弹簧保持环940至位移杆120的远侧端部336中。弹簧保持环940具有大于位移杆120的半径以提供凸部以用于支撑图3B的弹簧344中的一者。

图9C为沿着正交于图9B的截面的不同截面所截取的轴承联接件900的剖视图。在图9C的视图中，连接器908为可见的，用于将万向节904联接至位移杆120。在此，倾斜衬垫902至万向节904(图9B)的联接件为不可见的。类似于连接器912，每个连接器908包括连接构件960、衬套962和保持器964。在这种情况下，连接构件960延伸通过万向节904中的开口966并且延伸至端部连接器932中的螺纹镗孔968中。因此，万向节904可旋转地紧固至端部连接器932并且绕着由连接器908所限定的轴线旋转。以这种方式，相对于位移杆120，两个旋转轴线提供用于倾斜衬垫902。

图9D为轴承联接件900的底部视图。本视图示出了倾斜衬垫902的接触面914。狭缝956形成于倾斜衬垫902的接触面914中以在接触面914和摇摆板的第一表面130(图9A)之间递送润滑剂。润滑剂路径970提供从润滑剂端口922至狭缝956的流体连通。润滑剂通过润滑剂路径970加压至润滑剂端口922中，并且通过狭缝956加压离开润滑剂端口922以润滑接触面914和第一表面130之间的界面。狭缝956大致沿着摇摆板132的半径方向来取向，尽管取向可不精确地平行于摇摆板132的半径。狭缝956在摇摆板132的旋转方向(由箭头959指示)上沿着倾斜衬垫902的前缘958进行定位。换句话讲，摇摆板132上的给定位置(该给定位置接触(如通过润滑剂所介导)倾斜衬垫902)首先遇到倾斜衬垫902的前缘958并且横穿至与前缘958相对的边缘。狭缝956位于前缘958附近，使得摇摆板132滑动穿过接触面914的运动将润滑剂从前缘958传送横穿接触面914至与前缘958相对的边缘，从而在该过程中大体润滑整个接触面914。因此，倾斜衬垫902为图1的推力轴承142的实例。润滑倾斜衬垫902的接触面914的另一种方法是在倾斜衬垫902的侧部上在前缘958附近提供一种润滑剂分布器(诸如喷嘴或喷嘴阵列)以将润滑剂分布至前缘958处的接触面914，使得随着摇摆板132滑动穿过接触面914，润滑剂润滑整个接触面914。

图10A为可变冲程泵的倾斜致动器组件1000的局部剖面图。图10B为倾斜致动器组件1000的透视图。图10A和图10B的倾斜致动器组件1000可与本文所描述的泵100、500或600中的任一者一起使用。倾斜致动器组件1000包括倾斜盘1054、衬片1014和两个推力器杆1052。倾斜盘1054为具有中心开口1002的板，中心开口1002限定内边缘1004。倾斜盘1054还具有外边缘1006。中心开口1002容纳驱动轴150和引导衬套406，并且倾斜盘1054具有形成于内边缘1004中的狭槽1008以啮合驱动轴150上的脊部(未示出)。狭槽1008允许驱动轴150驱动倾斜盘1054的旋转。狭槽1008可容纳键附接件，诸如图4的键408。内唇缘1010形成于内边缘1004处，并且外唇缘1012形成于外边缘1006处。内边缘1004和外边缘1006之间的倾斜盘1054的表面1007限定了平面。内唇缘1010和外唇缘1012各自延伸远离倾斜盘1054的相同侧，并且在此各自垂直于倾斜盘1054的表面1007的平面。

衬片1014为在三个附接点1016处附接至倾斜盘1054的环状物。附接点处于围绕着衬片1014的圆周的等同角度距离处。衬片1014具有半径，使得衬片1014适配于内唇缘1010和外唇缘1012之间，并且衬片1014的平坦表面接触内唇缘1010和外唇缘1012之间的倾斜盘1054的平坦表面。附接点1016为延伸部，当衬片1014附连至倾斜盘1054时，这些延伸部从衬片1014的本体径向向外延伸朝向外唇缘1012。衬片1014具有第一环部段1018和第二环部段1020，第一环部段1018和第二环部段1020通过两个承窝1022结合在一起以形成衬片1014。

两个承窝1022为圆柱形以容纳圆柱形推力器杆1052。在此，两个承窝1022各自具有大于环部段1018和1020(其具有相同厚度)的厚度的直径。两个承窝1022具有约120度的角度分离，从而使第一环部段1018在角度范围上小于第二环部段1020。附接点1016中的一者(在图10B中标记为1016A)位于两个承窝1022之间的第一环部段1018上。附接点1016A可位于距两个承窝1022的等同角度距离处，或如此处，这些距离可为不等同的。环部段1018和1020的每一者具有截顶拱形外形，具有平坦底部、两个平直侧部(延伸自平坦底部)和圆形侧部(在顶部上刮削平坦，与平坦底部相对并且连接至两个平直侧部)。衬片1014利用紧固件(诸如螺栓或铆钉)在附接点1016处附接至倾斜盘1052。衬片1014还可焊接至倾斜盘1052。

两个推力器杆1052垂直于倾斜盘1054的表面1007的平面进行取向，如在本文所描述的其它实施例中。两个推力器杆1052沿着线1060进行定位，线1060从倾斜盘1054的中心轴线1062偏移距离1024。距离1024选择成提供扭矩以用于调整摇摆板132的倾斜度。在此，距离1024为倾斜盘1054的直径的约一半，但任何方便距离根据需要可用于提供更大或更小扭矩。衬片1014的尺寸可调整成向倾斜盘组件1000提供必需强度。

每个推力器杆1052具有球形端部1026，球形端部1026延伸自推力器杆1052装配于其中的承窝1022。图3B的推力轴承306抵着摇摆板132的第二表面302容纳推力器杆1052的球形端部1026。随着摇摆板132的倾斜角度改变，推力轴承306抵着第二表面302侧向地移动。在此，保持板1028以紧固件附接至每个推力轴承306以将球形端部1026牢固地保持于推力轴承306的球形凹陷部中。图10A中应当指出的是，摇摆板132可具有径向织带以用于额外刚度，如果需要的话。在此，摇摆板132具有径向织带1030。

随着整个组件旋转，两个推力器杆1052隔开以分散维持摇摆板132的倾斜位置的负荷。根据旋转方向，两个推力器杆1052中的一者相比于另一者将承载更大机械负荷。在这种情况下，衬片1014充当负荷分散器，其中三个附接点1016用于将得自推力器杆1052的轴向负荷分布于倾斜盘1054的整个面积。

图10C为从与衬片1014相对的侧部的倾斜盘组件1000的平面视图。本图示出了三个滑瓦1070以用于使液压致动器(未示出)接合倾斜盘1054。这些滑瓦1070分别类似于图6和图4的滑瓦604和422。滑瓦1070以等同角度位移分布于倾斜盘1054的圆周周围。每个滑瓦1070具有与倾斜衬垫902(如图9D所示)类似的润滑系统。随着倾斜盘1054与摇摆板132一起旋转，液压致动器以等同角度位移的分布，连同推力器杆1052在两个位置的分布，以及衬片1014(图10B)将负荷分散于倾斜盘1054上以避免过量点应力。

图11A为根据另一个实施例的泵1100的示意性剖视图。图11A的泵1100具有倾斜致动器组件1102，倾斜致动器组件1102包括类似于图5的圆柱形液压致动器502的圆柱形液压致动器1112。然而，在此，圆柱形推力器1113联接至推力板1114，推力板1114驱动横梁1102以沿着驱动轴150轴向地移动。横梁1120通过推力轴承1118与圆柱形液压致动器1112旋转地脱离，使得横梁1102与驱动轴150一起旋转。横梁1102通过U形连杆1104联接至摇摆板132的第二表面302。横梁1102为滑块的另一实例。

U形连杆1104可旋转地紧固至横梁1102的相对侧部并且紧固至摇摆板132的第二表面302上的附接点1119。附接点1119可包括托架或铰链1110(U形连杆1104可销接至该托架或铰链1110)。随着摇摆板132倾斜角度改变，U形连杆1104可绕着销轴旋转。还可使用引导环406和键408。

图11B为图11A的泵1100的倾斜致动器组件1102的等轴视图。将横梁1102连接至摇摆板132的U形连杆1104在附接点1119处进行销接。U形连杆1104为推力器，该推力器弯曲以分散负荷，其中U形连杆1104的第一部分1154为大体圆形并且U形连杆1102的第二部分1107在第一部分1154的中点1158附近附接至第一部分1154。在这种情况下，第二部分1107为短柱，该短柱提供U形连杆1102至附接点1119的连接。U形连杆1102的第一部分1154具有第一腿部1159和与第一腿部1159相对的第二腿部1160。第一腿部1159和第二腿部1160的每一者通过销接连接而连接至横梁1102。U形连杆1104将施加至横梁1102的轴线液压力转移至摇摆板132的附接点1119以调整其倾斜角度。U形连杆1104还可具有任选配重部分1120。横梁1102具有内部表面1122，内部表面1122具有狭槽1124以用于接合驱动轴150。

尽管前述内容涉及本发明的实施例，但是可构想出本发明的其它和另外实施例而不脱离本发明的基本范围。

Claims (40)

1.一种泵，所述泵包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板通过回转安装件附接至所述驱动轴，以与驱动轴一起旋转；

多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部联接所述摇摆板的第一表面并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；和

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件可滑动地附接至所述驱动轴以与驱动轴一起旋转，所述倾斜致动器组件包括联接至线性致动器的滑块和推力器，所述推力器联接至所述滑块并且延伸朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面。

2.根据权利要求1所述的泵，还包括每个位移杆和所述摇摆板之间的推力轴承。

3.根据权利要求1所述的泵，其中所述回转安装件为球形。

4.根据权利要求3所述的泵，其中所述摇摆板使用键而附接至所述驱动轴。

5.根据权利要求4所述的泵，还包括保持器板，所述保持器板接触所述摇摆板和所述回转安装件。

6.根据权利要求1所述的泵，还包括所述摇摆板和流体歧管之间的轴承板，所述轴承板具有用于每个位移杆的镗孔和设置于每个镗孔中的轴承。

7.根据权利要求1所述的泵，其中所述滑块为横梁，所述横梁通过引导环附接至所述驱动轴。

8.根据权利要求1所述的泵，其中所述线性致动器包括液压致动器。

9.根据权利要求1所述的泵，还包括所述线性致动器和所述滑块之间的推力轴承。

10.一种泵，所述泵包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板通过球形回转安装件附接至所述驱动轴，以与驱动轴一起旋转；

多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着所述摇摆板的第一表面可滑动地设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件设置于所述驱动轴周围，所述倾斜致动器组件包括滑块和推力器，所述滑块附接至驱动轴以与驱动轴一起旋转并且沿驱动轴滑动，所述推力器从滑块朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面延伸；和

联接到滑块的液压致动器。

11.根据权利要求10所述的泵，其中所述回转安装件通过键而附接至所述摇摆板。

12.根据权利要求11所述的泵，还包括保持器板，所述保持器板接触所述摇摆板和所述回转安装件。

13.根据权利要求10所述的泵，其中所述摇摆板包括具有中心轴线的圆柱形边沿和附接至所述圆柱形边沿的椭圆板，并且所述椭圆板不垂直于所述中心轴线。

14.根据权利要求10所述的泵，进一步包括流体头部，所述流体头部包括：

用于每个位移杆的模块组件，每个模块组件包括：

吸入阀筒体；

排放阀筒体；和

排放管道；和

排放歧管，其中每个排放管道连接至所述排放歧管。

15.一种泵，所述泵包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板附接至所述驱动轴以与驱动轴一起旋转，所述摇摆板使用键通过球形回转安装件附接至所述驱动轴；

多个位移杆，每个位移杆具有第一端部和第二端部，其中每个位移杆的第一端部抵着所述摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接；

每个位移杆和所述摇摆板之间的推力轴承；

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件设置于所述驱动轴周围，所述倾斜致动器组件包括滑块和推力器，所述滑块具有内部表面，所述内部表面具有形成于其中的狭槽，所述推力器延伸朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面，所述滑块通过引导环附接至所述驱动轴；

键，所述键从所述驱动轴和所述引导环径向向外延伸并且与所述狭槽配合；和

液压致动器，所述液压致动器抵着所述滑块可滑动地设置。

16.根据权利要求15所述的泵，其中所述回转安装件具有与所述驱动轴平行的键狭槽，并且所述摇摆板键为适配于所述键狭槽内的可移除构件。

17.根据权利要求1所述的泵，其中所述倾斜致动器组件的操纵调整了所述泵的冲程长度。

18.根据权利要求1所述的泵，其中所述倾斜致动器组件的操纵在恒定驱动轴输入速度的情况下调整了泵流速。

19.根据权利要求1所述的泵，其中所述泵为液压压裂泵。

20.根据权利要求1所述的泵，其中所述泵能够泵送浆料、可压缩流体和/或不可压缩流体。

21.一种泵，所述泵包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板可倾斜地附接到所述驱动轴，以与驱动轴一起旋转；

多个位移杆，每个位移杆通过推力轴承联接到所述摇摆板的第一表面；

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件设置于所述驱动轴周围，所述倾斜致动器组件包括滑块和推力器，所述滑块附接至驱动轴以与驱动轴一起旋转，所述推力器朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面延伸；和

液压致动器，所述液压致动器抵着所述滑块可滑动地设置。

22.如权利要求21所述的泵，还包括保持器板，所述保持器板接触所述摇摆板。

23.如权利要求21所述的泵，其中所述液压致动器操纵所述滑块，以改变所述摇摆板的倾斜角。

24.如权利要求23所述的泵，还包括在所述液压致动器和所述滑块之间的推力轴承。

25.如权利要求23所述的泵，其中所述滑块是横梁，所述横梁通过引导环附接至所述驱动轴。

26.如权利要求21所述的泵，还包括所述摇摆板和所述流体歧管之间的轴承板，所述轴承板具有用于每个位移杆的镗孔和设置于每个镗孔中的轴承。

27.如权利要求21所述的泵，其中所述泵是液压压裂泵。

28.一种液压压裂泵，包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板附接至所述驱动轴以与驱动轴一起旋转并且相对于驱动轴具有可变的倾斜角；

多个位移杆，每个位移杆联接到所述摇摆板的第一表面；

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件设置于所述驱动轴周围并且联接到所述摇摆板的第二表面，所述倾斜致动器组件包括滑块和推力器，所述滑块附接至所述驱动轴以与所述驱动轴一起旋转，所述推力器朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面延伸，所述滑块被设置为沿驱动轴滑动并且利用推力器改变摇摆板的倾斜角度；和

液压致动器，所述液压致动器抵着滑块设置以沿驱动轴滑动滑块。

29.如权利要求28所述的泵，还包括保持器板，所述保持器板接触所述摇摆板。

30.如权利要求28所述的泵，还包括在所述斜盘和所述流体歧管之间的轴承板，所述轴承板具有用于每个位移杆的镗孔和设置于每个镗孔中的轴承。

31.如权利要求28所述的泵，还包括在所述液压致动器和所述滑块之间的推力轴承。

32.如权利要求28所述的泵，其中由液压致动器对倾斜致动器组件的操纵在恒定驱动轴输入速度的情况下调整了泵流速。

33.如权利要求28所述的泵，其中由液压致动器对倾斜致动器组件的操纵调整了所述泵的冲程长度。

34.根据权利要求28所述的泵，其中所述摇摆板包括具有中心轴线的圆柱形边沿和附接至所述圆柱形边沿的椭圆板，并且所述椭圆板不垂直于所述中心轴线。

35.如权利要求28所述的泵，其中所述摇摆板的倾斜角可在0度到12度之间调整。

36.根据权利要求28所述的泵，其中所述多个位移杆中的一个位移杆在第一点处联接至所述第一表面，并且所述推力器在与所述第一点对齐的第二点处联接至所述第二表面。

37.如权利要求28所述的泵，其中所述推力器与所述位移杆之一对齐。

38.如权利要求28所述的泵，其中所述位移杆被弹簧偏压向所述摇摆板。

39.一种液压压裂泵，包括：

驱动轴；

摇摆板，所述摇摆板附接至所述驱动轴以与驱动轴一起旋转，所述摇摆板通过球形回转安装件附接至所述驱动轴；

多个位移杆，每个位移杆通过承载板设置，并且每个位移杆具有第一端部和第二端部，每个位移杆的第一端部抵着所述摇摆板的第一表面设置并且每个位移杆的第二端部与柱塞连接，每个位移杆被弹簧偏压向摇摆板；

推力轴承，所述推力轴承在每个位移杆和所述摇摆板之间；

倾斜致动器组件，所述倾斜致动器组件设置于所述驱动轴周围，所述倾斜致动器组件包括滑块和推力器，所述滑块具有内部表面，所述内部表面具有形成于其中的狭槽，所述推力器延伸朝向与所述第一表面相对的所述摇摆板的第二表面，所述滑块通过引导环附接至所述驱动轴；

键，所述键从所述驱动轴和所述引导环径向向外延伸并且与所述狭槽配合；和

液压致动器，所述液压致动器抵着所述滑块可滑动地设置。

40.如权利要求39所述的液压压裂泵，其中所述摇摆板包括具有中心轴线的圆柱形边沿和附接至所述圆柱形边沿的椭圆板，所述椭圆板不垂直于所述中心轴线。

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