CN203627110U - 一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵，包括设置在壳体中的曲轴总成，曲轴总成通过连杆总成与十字头总成传动连接，十字头总成通过传力杆与液力端对应连接；所述的曲轴总成的曲轴旋转中心线与十字头总成的十字头中心线不在同一水平面内。曲轴旋转中心线低于十字头中心线的距离大于10mm。本实用新型的装置，明显地降低了十字头对下导板的正压力，大大减缓了十字头与导板之间偏磨的速度；显著减少了十字头与导板之间的效率损失，提高了往复泵的整机效率。

Description

一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵。

背景技术

目前，油田使用的泥浆泵、压裂(酸化)泵、固井泵等往复泵产品一般采用常规的曲柄连杆机构，主要有两种功用：一是传递来自动力源的动力；二是转换运动形式，即将原动机输出的旋转运动转换为活塞（或柱塞）的往复运动。这种曲柄连杆机构上下对称，便于结构设计，正、反转泵均可使用，但其中的十字头对导板的正压力较大，从而导致十字头与导板之间磨损严重、功率损失严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵，以有效解决十字头与导板磨损严重、功率损失严重的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵，包括设置在壳体中的曲轴总成，曲轴总成通过连杆总成与十字头总成传动连接，十字头总成通过传力杆与液力端对应连接；

所述的曲轴总成的曲轴旋转中心线与十字头总成的十字头中心线不在同一水平面内。

本实用新型的正偏置式曲柄连杆机构往复泵，其特点还在于：

曲轴旋转中心线低于十字头中心线的距离大于10mm。

曲轴旋转中心线与十字头中心线之间的偏置量优选32mm。

本实用新型的有益效果是，所谓正偏置式曲柄连杆机构是指曲轴旋转中心线低于十字头中心线一定的距离，其效果是明显地降低了十字头对下导板的正压力，大大减缓了十字头与导板之间偏磨的速度；显著减少了十字头与导板之间的效率损失，提高了往复泵的整机效率。

附图说明

图1是本实用新型的正偏置式曲柄连杆机构往复泵的结构示意图；

图2是本实用新型的正偏置曲柄连杆机构工作原理示意图。

图中，1.壳体，2.曲轴总成，3.连杆总成，4.十字头总成，5.液力端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，本实用新型正偏置式曲柄连杆机构往复泵的结构是，一端为动力端，另一端为液力端5；

动力端包括设置在壳体1中的曲轴总成2，曲轴总成2通过连杆总成3与十字头总成4传动连接，十字头总成4通过传力杆与液力端5对应连接；曲轴总成2的曲轴旋转中心线与十字头总成4的十字头中心线不在同一水平面内，而是低于十字头中心线一定的距离。

该曲轴旋转中心线低于十字头中心线的设计，是出于减小十字头对导板的正压力的考虑，而不是从磨损补偿的角度偏置很小的距离，因此，两者偏置的距离应在10mm以上。

如图1所示，本实用新型正偏置式曲柄连杆机构往复泵实施例中，曲轴旋转中心线与十字头中心线之间的偏置量e=32mm。

如图2所示，是本实用新型正偏置式曲柄连杆机构往复泵工作原理示意图，当十字头位于前、后死点时，曲柄连杆位置角：

θ₁＝arcsin(e/(l+r))  θ₂＝arcsin(e/(l-r))，

极位夹角：θ＝θ₂-θ₁，

连杆摆角： $\mathrm{\β}=\arcsin \left(\frac{r\·\sin (\mathrm{\α}+{\mathrm{\θ}}_1)-e}{l}\right),$

连杆力：F_C＝F₀/cosβ，

十字头与导板之间的正压力：F_N＝F₀·tanβ，

已知该泵相关参数为：r＝127mm,L＝650mm,e＝32mm，ω为角速度，s是后死点前移量，据此计算，其十字头与导板之间的正压力较常规机构泵降低25%左右，显著减缓了十字头与导板之间磨损的速度，同时因摩擦发热导致的效率损失也降低25%左右。

Claims (3)

1.一种正偏置式曲柄连杆机构往复泵，其特点在于：包括设置在壳体（1）中的曲轴总成（2），曲轴总成（2）通过连杆总成（3）与十字头总成（4）传动连接，十字头总成（4）通过传力杆与液力端（5）对应连接；

所述的曲轴总成（2）的曲轴旋转中心线与十字头总成（4）的十字头中心线不在同一水平面内。

2.根据权利要求1所述的正偏置式曲柄连杆机构往复泵，其特点在于：所述的曲轴旋转中心线低于十字头中心线的距离大于10mm。

3.根据权利要求2所述的正偏置式曲柄连杆机构往复泵，其特点在于：所述的曲轴旋转中心线与十字头中心线之间的偏置量优选32mm。

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