CN203822618U - 压裂泵及压裂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压裂泵及压裂设备。该压裂泵包括动力端，所述动力端的壳体中设置有润滑管路；该压裂泵还包括润滑油箱和油泵，其中：所述润滑油箱固定设置于所述壳体的下方，所述润滑油箱的内部与所述壳体的内部之间设置有回油通道，所述润滑油箱上设置有出油口；所述油泵设置于所述润滑油箱的出油口与所述润滑管路的入油口之间，用于将所述润滑油箱中的润滑油泵送至所述润滑管路。采用本实用新型的压裂泵时，由于动力端自带有润滑系统，在使用过程中无需在压裂设备的其他位置额外配置相应的润滑系统，从而能够为整机布置腾出空间；另外，由于润滑油箱直接设置于动力端下方，无需回油管路，这样能够使回油通畅可靠。

Description

压裂泵及压裂设备

技术领域

本实用新型涉及油气压裂技术领域，特别涉及一种压裂泵及压裂设备。

背景技术

压裂施工作业是改造油气藏的重要手段之一，对于低渗透油气井，一般需要借助于压裂作业才能达到稳产和增产的目的。压裂车是压裂施工的主要设备，它的作用是向地层内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑料（如压裂砂）挤入裂缝，以增强地层渗透率，增加油气的流动性，提高油气采收率。

目前，常见的压裂车一般包括底盘以及设置于底盘上的柴油发动机、液力变矩器、传动轴和压裂泵等，在工作过程中，柴油发动机启动后，经液力变矩器变速、变矩后，通过传动轴带动压裂泵转动，以实现压裂作业。

作为输送机构的压裂泵一般采用曲轴式柱塞泵，这种压裂泵包括动力端和液力端，动力端的底部通过泵底座安装于底盘的副梁上，动力端的壳体内设置有曲轴、连杆等部件，在工作过程中需要对相关部件进行润滑以确保使用性能。具体地，在现有的压裂泵中，在其动力端的壳体中设置有润滑管路，为了保证润滑油的供应，还需在压裂车的其他位置设置润滑油箱，并使该润滑油箱通过回油管路与动力端相连以及通过进油系统为润滑管路供油，从而形成循环回路。

然而，若将该润滑油箱设置在距离压裂泵动力端较远的位置，将使回油管路和进油管路较长，造成管路布置复杂，且极易出现回油不畅的现象，从而影响正常润滑，若将润滑油箱设置在距离压裂泵动力端较近的位置，回油不畅的现象将有所缓解但仍难以避免，并且由于压裂泵动力端附近能够布置的多余空间极为有限，这样将限制润滑油箱的尺寸规格，以及造成润滑油箱及周边相关部件（如传动轴）的拆装、维护困难。

因此，如何针对现有的上述不足和缺陷进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种压裂泵，通过在压裂泵中集成自润滑系统，以有效降低布置空间与拆装维护难度以及避免出现回油不畅的现象，且能够降低重量、节约成本。

具体地，该压裂泵包括动力端，所述动力端的壳体中设置有润滑管路；该压裂泵还包括润滑油箱和油泵，其中：所述润滑油箱固定设置于所述壳体的下方，所述润滑油箱与所述壳体之间设置有回油通道，所述润滑油箱上设置有出油口；所述油泵设置于所述润滑油箱的出油口与所述润滑管路的入油口之间，用于将所述润滑油箱中的润滑油泵送至所述润滑管路。

进一步地，所述压裂泵还包括冷凝器和节温器；所述油泵的吸油口接于所述润滑油箱的出油口，所述油泵的排油口接于所述节温器的进口，所述节温器的第一出口接于所述冷凝器的进口，所述节温器的第二出口和所述冷凝器的出口均接于所述润滑管路的入油口。

进一步地，所述润滑油箱上还设置有卸荷回油口，所述压裂泵还包括换向阀；所述节温器的第二出口和所述冷凝器的出口均通过所述换向阀选择性地连通于所述卸荷回油口和所述润滑管路的入油口中的一者。

进一步地，所述压裂泵还包括电机；所述电机安装于所述壳体上邻近所述入油口的外侧，所述电机与所述油泵传动连接。

进一步地，所述润滑油箱的出油口和/或所述回油通道上设置有过滤器。

进一步地，所述润滑油箱的底部朝下方向形成有凸包，所述润滑油箱中设置有连接管，所述连接管的第一端连通于所述润滑油箱的出油口，第二端伸入至所述凸包中。

进一步地，所述凸包的底部设置有排污口。

本实用新型的目的之二在于提供一种压裂设备，以使整机结构更加紧凑，经济性更好。

具体地，该压裂设备包括支撑梁，还包括上述任一项所述的压裂泵，所述润滑油箱安装于所述支撑梁上。

进一步地，所述压裂设备为压裂车或者压裂橇。

采用本实用新型的压裂泵时，由于动力端自带有润滑系统（包括润滑油箱、油泵等），在使用过程中无需在压裂设备的其他位置额外配置相应的润滑系统，从而能够为整机布置腾出空间；另外，由于润滑油箱位于动力端壳体的下方，动力端壳体可通过润滑油箱安装于压裂设备上，从而可以省略泵底座，这样也能够为整机布置腾出空间，且降低重量，节约成本；另外，由于润滑油箱直接设置于动力端下方，无需回油管路，这样能够使回油通畅可靠。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种压裂泵的结构示意图；

图2为图1所示压裂泵另一视角的结构示意图。

图中符号说明：

100  动力端

200  液力端

300  管汇系统

1  壳体

2  润滑油箱

3  支撑梁

4  冷凝器

5  油泵

6  电机

7  节温器

8  换向阀

11  底侧

12  润滑管路

13  入油口

21  底部

22  回油通道

23  卸荷回油口

24  出油口

25  过滤器

26  凸包

27  连接管

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本实用新型的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请同时参考图1和图2，下面将结合附图对本实用新型实施例作详细说明。应当指出的是，为了便于理解，图中还示出了管汇系统300和支撑梁3，但本实用新型实施的压裂泵可以不包括管汇系统300和支撑梁3。

如图所示，该实施例的压裂泵包括动力端100和液力端200，动力端100和液力端200的连接关系的具体说明可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。另外，动力端100的壳体1中设置有润滑管路12，润滑管路12具有入油口13，有关润滑管路在壳体1中的具体布置形式也可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

另外，该压裂泵还包括润滑油箱2（虚线部分围成的区域）、油泵5、冷凝器4、电机6、节温器7和换向阀8。其中，润滑油箱2固定设置于（例如焊接于）壳体1的下方，润滑油箱2的内部与壳体1的内部之间设置有回油通道22，润滑油箱2上还设置有出油口24和卸荷回油口23。

油泵5的吸油口连通于润滑油箱2的出油口24，油泵5的排油口连通于节温器7的进口，节温器7的第一出口连通于冷凝器4的进口，节温器7的第二出口和冷凝器4的出口均通过换向阀8选择性地连通于润滑油箱2的卸荷回油口23和润滑管路12的入油口13中的一者。电机6安装于壳体1上邻近入油口13的外侧，电机6的输出轴与油泵5的动力轴传动连接。

应当指出的是，在油温高于预定值时，节温器7的进口与其第一出口连通，而与其第二出口断开，在油温低于预定值时，节温器7的进口与其第二出口连通，而与其第一出口断开，有关节温器7的具体结构和更加具体的原理可参见现有技术的相关描述。另外，换向阀8至少具有两种工作位置，在第一工作位置，可使节温器7的第二出口和冷凝器4的出口均与润滑管路12的入油口13连通，在第二工作位置，可使节温器7的第二出口和冷凝器4的出口均与润滑油箱2的卸荷回油口23连通，在具体实施过程中，换向阀8可以采用两位三通阀。

下面以压裂车为例，并结合具体场景说明一下上述压裂泵的工作原理：在使用过程中，压裂泵的动力端100可通过润滑油箱2的底部21固定安装于压裂车底盘的支撑梁3（副梁）上；在工作过程中，电机6启动后，带动油泵5运转，将润滑油从润滑油箱2中泵送至节温器7的进口处，若油温低于预定值，该润滑油将从节温器7的第二出口输送至换向阀8，若该换向阀8处于第一工作位置，该润滑油将经换向阀8输送至润滑管路12的入油口13，以使润滑管路12实现对壳体1内相关部件的润滑，润滑后这些润滑油将向下到达壳体1内的底部，并通过回油通道22回到润滑油箱2中，如此往复，从而实现循环润滑；若换向阀8处于第二工作位置，从节温器7的第二出口输出的润滑油将经换向阀8、卸荷回油口23回到油箱，即这种情形属于卸荷状态。若油温高于预定值，润滑油将从节温器7的第一出口输送至冷凝器4的进口，经冷凝器降温后，通过换向阀输送至入油口13或者经卸荷回油口23回到油箱。

从上述可知，与现有技术相比，本实用新型实施例的压裂泵由于其动力端自带有润滑系统（包括润滑油箱2、油泵5等），在使用过程中无需在压裂设备（如压裂车）的其他位置额外配置相应的润滑系统，从而能够为整机布置腾出空间；另外，由于润滑油箱与动力端壳体为一体式结构，且润滑油箱位于动力端壳体的下方，使用时，动力端壳体可通过润滑油箱安装于压裂设备上，从而可以省略泵底座，这样也能够为整机布置腾出空间，且降低重量，节约成本；另外，由于润滑油箱直接设置于动力端下方，无需较长的回油管路（仅需回油通道），这样能够使回油通畅可靠。

需要说明的是，在具体实施过程中，上述实施例的压裂泵还可以作如下至少一种优化方案：

一、在壳体1底侧与润滑油箱2顶侧设置回油通道22，并在回油通道22靠近润滑油箱2内部的一端设置直接头，以起到导流作用，以便壳体1内的润滑油更通畅地流到润滑油箱2中。

二、可在润滑油箱2的出油口和/或回油通道22上设置有过滤器25（滤清器），以避免油污因循环流动而影响相关部件的正常工作。

三、可在润滑油箱2底部的某个位置（优选在安装后能够处于两支撑梁3之间的位置）形成有朝下方向的凸包26，且在润滑油箱2中设置有连接管27，连接管27的第一端连通于润滑油箱2的出油口24，第二端伸入至凸包26中，这样能够有效防止出现油液吸空的现象（由于润滑油箱2底部以上的位置一般安装有液位计）；需要说明的是，在现有压裂泵的润滑方式中，由于压裂泵动力端附近的空间（例如底盘与传动轴之间的空间）极为有限，因而难以采用这种具有凸包26的润滑油箱结构。进一步地，该凸包26的底部设置有排污口（图1中示出但未标出），采用这种结构后，润滑油箱2中的油污倾向于汇集到凸包26中，因此，通过排污口非常便于清洗排污，若在润滑油箱2的出油口和/或回油通道22上设置有过滤器，将使润滑油箱2中润滑油的所需清洁度长时间地保持。

需要说明的是，上述实施例及其优选方案中，该压裂泵还包含电机6，但在其他实施例中，该压裂泵也可以不直接包含电机6，而是在使用过程中，将压裂泵安装完后，再在合适的位置安装电机，以为油泵5提供动力。

需要说明的是，上述各种实施例及其优选方案中，该压裂泵还同时包含冷凝器4和节温器7，以便实现对过高油温的控制，但在其他实施例中，该压裂泵也可以不直接包含冷凝器，而是在使用过程中，将压裂泵安装完后，再在合适的位置安装冷凝器；此外，在其他实施例中，还可以不包括冷凝器和节温器，而使油泵排出的润滑油经换向阀输送至入油口13或者卸荷回油口23，至于过高油温的控制，可以采用现有技术中的其他方式。

需要说明的是，上述各种实施例及其优选方案中，该压裂泵还包含换向阀8以及在润滑油箱2上设有卸荷回油口，以便使润滑系统具有卸荷状态，但在其他实施例中，也可以不包含上述两个特征，通过油泵直接向入油口13供油也能实现壳体内相应部件的润滑。

本实用新型实施例还提供了一种压裂设备，如压裂车或者压裂橇，该压裂设备包括支撑梁（如副梁），还包括上述实施例所述的任一种压裂泵，压裂泵的润滑油箱安装于所述支撑梁上，由于上述的压裂泵具有上述技术效果，因此，该压裂设备也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压裂泵，包括动力端（100），所述动力端（100）的壳体（1）中设置有润滑管路（12），其特征在于，还包括润滑油箱（2）和油泵（5），其中：

所述润滑油箱（2）固定设置于所述壳体（1）的下方，所述润滑油箱（2）与所述壳体（1）之间设置有回油通道（22），所述润滑油箱（2）上设置有出油口（24）；

所述油泵（5）设置于所述润滑油箱（2）的出油口（24）与所述润滑管路（12）的入油口（13）之间，用于将所述润滑油箱（2）中的润滑油泵送至所述润滑管路（12）。

2.如权利要求1所述的压裂泵，其特征在于，所述压裂泵还包括冷凝器（4）和节温器（7）；所述油泵（5）的吸油口接于所述润滑油箱（2）的出油口（24），所述油泵（5）的排油口接于所述节温器（7）的进口，所述节温器（7）的第一出口接于所述冷凝器（4）的进口，所述节温器（7）的第二出口和所述冷凝器（4）的出口均接于所述润滑管路（12）的入油口（13）。

3.如权利要求2所述的压裂泵，其特征在于，所述润滑油箱（2）上还设置有卸荷回油口（23），所述压裂泵还包括换向阀（8）；所述节温器（7）的第二出口和所述冷凝器（4）的出口均通过所述换向阀（8）选择性地连通于所述卸荷回油口（23）和所述润滑管路（12）的入油口（13）中的一者。

4.如权利要求1所述的压裂泵，其特征在于，所述压裂泵还包括电机（6）；所述电机（6）安装于所述壳体（1）上邻近所述入油口（13）的外侧，所述电机（6）与所述油泵（5）传动连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的压裂泵，其特征在于，所述润滑油箱（2）的出油口（24）和/或所述回油通道（22）上设置有过滤器。

6.如权利要求1至4任一项所述的压裂泵，其特征在于，所述润滑油箱（2）的底部朝下方向形成有凸包（26），所述润滑油箱（2）中设置有连接管（27），所述连接管（27）的第一端连通于所述润滑油箱（2）的出油口（24），第二端伸入至所述凸包（26）中。

7.如权利要求6所述的压裂泵，其特征在于，所述凸包（26）的底部设置有排污口。

8.一种压裂设备，包括支撑梁（3），其特征在于，还包括权利要求1至7任一项所述的压裂泵，所述润滑油箱（2）安装于所述支撑梁（3）上。

9.如权利要求8所述的压裂设备，其特征在于，所述压裂设备为压裂车或者压裂橇。