CN116398424A - 一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于柱塞泵的润滑系统，其包括高压油路和低压油路，其中，所述高压油路为柱塞泵中具有第一润滑要求的部件进行润滑，所述低压油路为所述柱塞泵中具有第二润滑要求的部件进行润滑，所述第一润滑要求高于所述第二润滑要求，且所述具有第二润滑要求的部件包括减速箱轴承和减速箱齿轮副，所述低压油路分别为所述减速箱轴承和所述减速箱齿轮副设置独立的润滑油路。本发明能够避免因润滑支路过多导致润滑油分配不均匀，各个润滑点润滑油量不足的问题，从而提高润滑油利用率，减少异常。

Description

一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统

本申请是申请日为2020年3月12日、发明名称为“一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统”的申请号为202010170129.2专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及柱塞泵的润滑技术领域，具体涉及一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统。

背景技术

随着非常规油气、页岩油气的进一步开发，压裂作业的作业工况越来越复杂，对压裂设备特别是柱塞泵的要求也越来越高。特别是非常规油气作业——页岩气压裂作业，需要柱塞泵大功率、高压力、长时间连续作业，这就对柱塞泵各运动机构的使用寿命提出挑战。润滑系统作为柱塞泵的重要组成部分之一，不仅能润滑各运动部件表面，减少摩擦阻力和磨损，同时可以冷却部件，带走摩擦产生的热量，还可以清洗摩擦表面，带走杂质。良好的润滑效果可以大幅提高柱塞泵的使用寿命。传统柱塞泵的润滑方式通常是一路进油，通过对进入主油路的润滑油进行分配来润滑柱塞泵各部分零部件，包括轴瓦、轴承、齿轮等等，这种润滑方式存在的问题是，润滑油路分支多，润滑油分配难以控制，一方面难以保证关键部件需要的润滑油量满足需求，同时对不需要过度润滑的零件造成润滑油调配的浪费，特别是对大功率柱塞泵，其需要的润滑油量多，主要承载位置的润滑要求高，润滑油分配不均会大大降低总体润滑效果。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统，一改传统润滑“一路进油”方式，分高压油路和低压油路两路进油，高压油路重点为润滑要求更高的连杆轴瓦和十字头轴瓦润滑，而低压油路主要给相比之下润滑要求略低的曲轴轴承、十字头滑轨、减速箱轴承、减速箱齿轮副润滑；通过两台油泵供油，可以更好地保证每条油路的供油量，更好地分配润滑油，避免因润滑支路过多导致润滑油分配不均匀，各个润滑点润滑油量不足的问题，提高润滑油利用率，减少异常；高压油路、低压油路均使用两级过滤，可以减少润滑油中的杂质，提高柱塞泵各部件的使用寿命。溢流阀，压力传感器以及温度传感器为整个润滑系统保驾护航。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统，包括高压油路和低压油路，所述高压油路为柱塞泵中的连杆轴瓦和十字头轴瓦润滑，所述低压油路为柱塞泵中的曲轴轴承、十字头滑轨、减速箱轴承、减速箱齿轮副润滑。

进一步地，所述高低压润滑系统润滑油量为150-200L/min。

进一步地，所述高压油路额定润滑油压为200-350PSI。

进一步地，所述高压油路额定润滑油压为60-150PSI。

进一步地，在所述低压油路的进油口，分别为减速箱轴承和减速箱齿轮副设有各自独立的润滑油路。

进一步地，所述用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统包括油箱，高压进油管，低压进油管，高压回油管，低压回油管，所述油箱的出油口通过高压进油管与柱塞泵的高压油路进油口连接，所述油箱的出油口通过低压进油管与柱塞泵的低压油路进油口连接，所述柱塞泵的高压油路出油口通过高压回油管接入油箱，所述柱塞泵的低压油路出油口通过低压回油管接入油箱，高压进油管与低压进油管并联，高压回油管与低压回油管并联。

进一步地，所述高压进油管上沿油路流向依次设有高压吸油过滤器，高压油泵，高压溢流阀，高压冷却器，高压压力传感器和高压温度传感器。

进一步地，所述高压吸油过滤器的过滤精度为40-50微米。

进一步地，在所述高压溢流阀与高压冷却器之间设有高压进油过滤器。

进一步地，所述高压进油过滤器的过滤精度为10-25微米。

进一步地，在所述高压溢流阀设置一个参数值，当油压高于参数值时，高压溢流阀打开，润滑油回到油箱。

进一步地，所述高压溢流阀设置的参数值为400PSI。

进一步地，在所述高压冷却器上设置一个温度参数，当油温高于设定温度参数时，高压冷却器打开散热。

进一步地，所述高压冷却器设置的温度参数为40-45℃。

进一步地，所述低压进油管上沿油路流向依次设有低压吸油过滤器，低压油泵，低压溢流阀，低压冷却器，低压压力传感器和低压温度传感器。

进一步地，所述低压吸油过滤器的过滤精度为40-50微米。

进一步地，在所述低压溢流阀和低压冷却器之间设有低压进油过滤器。

进一步地，所述低压进油过滤器的过滤精度为10-25微米。

进一步地，在所述低压溢流阀设置一个低压参数值，当油压高于设定的低压参数值时，低压溢流阀打开，润滑油回到油箱。

进一步地，所述低压溢流阀设置的低压参数值为200PSI。

进一步地，在所述低压冷却器上设置一个低压温度参数，当油温高于设定的低压温度参数时，低压冷却器打开散热。

进一步地，所述低压冷却器设置的温度参数为40-45℃。

进一步地，在所述油箱上设有油箱温度传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统，一改传统润滑“一路进油”方式，分高压油路和低压油路两路进油，高压油路重点为润滑要求更高的连杆轴瓦和十字头轴瓦润滑，而低压油路主要给相比之下润滑要求略低的曲轴轴承、十字头滑轨、减速箱轴承、减速箱齿轮副润滑；通过两台油泵供油，可以更好地保证每条油路的供油量，更好地分配润滑油，避免因润滑支路过多导致润滑油分配不均匀，各个润滑点润滑油量不足的问题，提高润滑油利用率，减少异常；高压油路、低压油路均使用两级过滤，可以减少润滑油中的杂质，提高柱塞泵各部件的使用寿命。溢流阀，压力传感器以及温度传感器为整个润滑系统保驾护航。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明的柱塞泵内高压油路和低压油路的原理示意图。

图2是本发明的柱塞泵外供油系统原理示意图。

其中，1连杆轴瓦，2十字头轴瓦，3曲轴轴承，4十字头上滑轨，5十字头下滑轨，6减速箱齿轮副，7减速箱轴承，8高压油路，9低压油路，10油箱，11高压吸油过滤器，12高压油泵，13高压溢流阀，14高压进油过滤器，15高压冷却器，16低压吸油过滤器，17低压油泵，18低压溢流阀，19低压进油过滤器，20低压冷却器，21高压压力传感器，22高压温度传感器，23油箱温度传感器。

具体实施方式

如图1至2所示，一种用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统，包括高压油路8和低压油路9，所述高压油路8为柱塞泵中的连杆轴瓦1和十字头轴瓦2润滑，所述低压油路9为柱塞泵中的曲轴轴承3、十字头滑轨、减速箱轴承7、减速箱齿轮副6润滑。十字头滑轨包括十字头上滑轨4和十字头下滑轨5。一改传统润滑“一路进油”方式，分高压油路8和低压油路9两路进油，高压油路8重点为润滑要求更高的连杆轴瓦1和十字头轴瓦2润滑，而低压油路9主要给相比之下润滑要求略低的曲轴轴承3、十字头滑轨、减速箱轴承7、减速箱齿轮副6润滑；通过两台油泵供油，可以更好地保证每条油路的供油量，更好地分配润滑油，避免因润滑支路过多导致润滑油分配不均匀，各个润滑点润滑油量不足的问题，提高润滑油利用率，减少异常。连杆轴瓦1和十字头轴瓦2的配合间隙小，承载载荷大，接触面积大，对润滑的要求高，将两轴瓦的润滑油路同其他油路独立开，并采用高压油泵12单独进行供油，充足的润滑油可以更好地建立油膜，有效减少两轴瓦在高负荷下的磨损，迅速的带走摩擦产生的热量和杂质，提高两轴瓦的使用寿命。

所述高低压润滑系统润滑油量为150-200L/min。

所述高压油路额定润滑油压为200-350PSI。

所述高压油路额定润滑油压为60-150PSI。

在所述低压油路9的进油口，分别为减速箱轴承7和减速箱齿轮副6设有各自独立的润滑油路。减速箱轴承7和减速箱齿轮副6转速高，各自单独进行供油，可保证充足的润滑油，有效建立油膜，迅速带走摩擦产生的热量，提高使用寿命。

所述用于大功率柱塞泵的高低压润滑系统包括供油系统，所述供油系统包括油箱10，高压进油管，低压进油管，高压回油管，低压回油管，所述油箱10的出油口通过高压进油管与柱塞泵的高压油路8进油口连接，所述油箱10的出油口通过低压进油管与柱塞泵的低压油路9进油口连接，所述柱塞泵的高压油路8出油口通过高压回油管接入油箱10，所述柱塞泵的低压油路9出油口通过低压回油管接入油箱10，高压进油管与低压进油管并联，高压回油管与低压回油管并联。通过独立的高压进油-回油，低压进油-回油，有效满足了柱塞泵内各润滑点不同的润滑要求，对于润滑要求高的，高压独立供油，实现进油的分配满足各自需求。

所述高压进油管上沿油路流向依次设有高压吸油过滤器11，高压油泵12，高压溢流阀13，高压进油过滤器14和高压冷却器15。

所述高压吸油过滤器11的过滤精度为40-50微米，所述高压进油过滤器14的过滤精度为10-25微米。高压进油管采用双重过滤，过滤精度更高，可以减少润滑油中的杂质，提高柱塞泵各部件的使用寿命。

在所述高压溢流阀13设置一个参数值，当润滑油油压高于参数值时，高压溢流阀13打开，润滑油回到油箱10，润滑油油压正常时高压溢流阀13关闭。所述高压溢流阀设置的参数值为400PSI。

在所述高压冷却器15上设置一个温度参数，当油温高于设定温度参数时，高压冷却器15打开散热。对润滑油进行散热降温，保证进入高压油路8中润滑油在正常的使用温度范围内。

所述高压冷却器设置的温度参数为40-45℃。

所述低压进油管上沿油路流向依次设有低压吸油过滤器16，低压油泵17，低压溢流阀18，低压进油过滤器19和低压冷却器20。

所述低压吸油过滤器16的过滤精度为40-50微米，所述低压进油过滤器19的过滤精度为10-25微米。低压进油管采用双重过滤，过滤精度更高，可以减少润滑油中的杂质，提高柱塞泵各部件的使用寿命。

在所述低压溢流阀18设置一个低压参数值，当油压高于设定的低压参数值时，低压溢流阀18打开，润滑油回到油箱10，润滑油油压正常时，低压溢流阀18关闭。所述低压溢流阀设置的低压参数值为200PSI。

在所述低压冷却器20上设置一个低压温度参数，当油温高于设定的低压温度参数时，低压冷却器20打开散热。对润滑油进行散热降温，保证进入低压油路9中润滑油在正常的使用温度范围内。

所述低压冷却器设置的温度参数为40-45℃。

在所述高压进油管上沿油路流向的末端设有高压压力传感器21和高压温度传感器22。高压压力传感器21和高压温度传感器22用于检测进入高压油路8中的润滑油压力和温度。

在所述低压进油管上沿油路流向的末端设有低压压力传感器和低压温度传感器。低压压力传感器和低压温度传感器用于检测进入低压油路9中的润滑油压力和温度。在所述油箱10上设有油箱温度传感器23。通过油箱温度传感器23、高压温度传感器22和低压温度传感器实现整个高低压润滑系统的温度监控。在高压压力传感器21、高压温度传感器22、低压压力传感器、低压温度传感器和油箱温度传感器23在设置使用范围，作业时通过监测润滑油温度和润滑油压力变化自动调整供油量，保证供油量充足。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于柱塞泵的润滑系统，其包括高压油路和低压油路，

其中，所述高压油路为柱塞泵中具有第一润滑要求的部件进行润滑，

所述低压油路为所述柱塞泵中具有第二润滑要求的部件进行润滑，所述第一润滑要求高于所述第二润滑要求，且

所述具有第二润滑要求的部件包括减速箱轴承和减速箱齿轮副，所述低压油路分别为所述减速箱轴承和所述减速箱齿轮副设置独立的润滑油路。

2.根据权利要求1所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，所述用于柱塞泵的润滑系统包括油箱、高压进油管、低压进油管、高压回油管和低压回油管，所述油箱的出油口通过所述高压进油管与所述柱塞泵的所述高压油路的进油口连接，所述油箱的出油口通过所述低压进油管与所述柱塞泵的所述低压油路的进油口连接，所述柱塞泵的所述高压油路的出油口通过所述高压回油管接入所述油箱，所述柱塞泵的所述低压油路的出油口通过所述低压回油管接入所述油箱，所述高压进油管与所述低压进油管并联，且所述高压回油管与所述低压回油管并联。

3.根据权利要求2所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，所述高压进油管上沿油路流向依次设有高压吸油过滤器、高压油泵、高压溢流阀、高压冷却器、高压压力传感器和高压温度传感器。

4.根据权利要求3所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述高压溢流阀与所述高压冷却器之间设有高压进油过滤器。

5.根据权利要求3所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述高压溢流阀上设置参数值，当油压高于所述参数值时，所述高压溢流阀打开，润滑油回到所述油箱。

6.根据权利要求3所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述高压冷却器上设置温度参数，当油温高于设定的所述温度参数时，所述高压冷却器打开散热。

7.根据权利要求2所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，所述低压进油管上沿油路流向依次设有低压吸油过滤器、低压油泵、低压溢流阀、低压冷却器、低压压力传感器和低压温度传感器。

8.根据权利要求7所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述低压溢流阀和所述低压冷却器之间设有低压进油过滤器。

9.根据权利要求7所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述低压溢流阀上设置低压参数值，当油压高于设定的所述低压参数值时，所述低压溢流阀打开，润滑油回到油箱。

10.根据权利要求7所述的用于柱塞泵的润滑系统，其中，在所述低压冷却器上设置低压温度参数，当油温高于设定的所述低压温度参数时，所述低压冷却器打开散热。

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