CN204755210U - 一种压裂泵和压裂车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压裂泵，包括泵头体、柱塞、柱塞缸、滑套，柱塞缸与泵头体连接，滑套位于柱塞缸内，滑套与柱塞滑动配合。本实用新型还提供了一种压裂车。本实用新型提高柱塞往复运动稳定性、降低压裂损耗，提高泵送效率和降低维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气开采装备领域，特别涉及一种压裂泵和压裂车。
背景技术
目前，柱塞式压裂泵通过柱塞在柱塞缸内往复运动实现压裂介质的高压输送。为保证柱塞在柱塞缸内往复运动时的泵送效率，柱塞外圆与柱塞缸之间的间隙一般取小于10mm。一种型号的压裂车一般配备至少3种规格尺寸的柱塞，不同直径大小的柱塞实现不同压力与排量的输送。根据压裂工况需求选择不同规格尺寸的柱塞时，需选择合适的泵头体或柱塞缸与之相对应进行压裂作业，确保不至于因为柱塞与泵头体(或柱塞缸)之间容积太大而降低泵的输送效率。
现有的柱塞泵，存在以下不足：
1)、更换柱塞时需一起更换对应尺寸的泵头体和柱塞缸；
2)、根据不同规格尺寸的柱塞选用不同的盘根盒，可不更换泵头体和柱塞缸，但由大柱塞更换为小柱塞时由于空腔容积变大，从而降低泵送效率；
3)、维护成本较高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出一种压裂泵和压裂车。以降低压裂损耗，提高泵送效率和降低维护成本。
一方面，本实用新型提供了一种压裂泵，包括泵头体、柱塞、柱塞缸、滑套，柱塞缸与泵头体连接，滑套位于柱塞缸内，滑套与柱塞滑动配合。
进一步地，在滑套上开设有滑套内腔，柱塞杆部位于滑套内腔中，滑套内腔与泵头体的压力腔相通。
进一步地，在滑套内腔中安装在弹簧，弹簧两端分别与柱塞和滑套连接。
进一步地，在柱塞右端开设有弹簧腔，弹簧安装在弹簧腔中。
进一步地，柱塞与滑套内腔之间形成有密封腔，在柱塞上开设有与密封腔相通的油道，油道延伸至柱塞左端部。
进一步地，柱塞杆部外圆与滑套左端部内圆滑动配合，柱塞右端外圆直径大于柱塞杆部外圆直径，柱塞右端外圆与滑套内腔滑动配合。
进一步地，在滑套右端面开设有流体通道，滑套内腔与泵头体的压力腔通过流体通道相通。
进一步地，滑套外圆与柱塞缸内圆之间间隙≤10mm。
进一步地，包括盘根盒，盘根盒与柱塞缸连接，柱塞与盘根盒滑动配合，在泵头体上安装有吸入阀门和排出阀门及端盖，在柱塞缸上设置有滑套左端限位面，在端盖上设置有滑套右端限位面，滑套只能在滑套左端限位面和滑套右端限位面之间区域往复移动。
另一方面，本实用型还提供了一种压裂车，包括上述的压裂泵。
本实用新型提供的压裂泵和压裂车，在柱塞缸内增加滑套，可以泵送容积减少，提高泵送效率。当需要更换柱塞时，不需一起更换对应尺寸的泵头体和柱塞缸，只需要根据泵送容积选配相应的滑套，调节泵送容积。滑套可以固定在柱塞缸内，也可以在柱塞缸内往复移动。滑套还可以起到柱塞导向作用，防止柱塞往复运动过程中走偏，破坏盘根盒内的密封件。
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为本实用新型第一实施例的压裂泵结构示意图；
图2为图1的滑套右端部结构示意图；
图3为本实用新型第二实施例的压裂泵结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
下面结合图1至图3，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明，
如图1所示，本优选第一实施例的压裂泵：包括泵头体3、柱塞1、柱塞缸2、滑套4、盘根盒6。柱塞缸2与泵头体3通过螺栓连接，盘根盒6与柱塞缸2通过螺栓连接，在盘根盒6内安装有密封件，在泵头体3上安装有吸入阀门33和排出阀门30及端盖32。在盘根盒6上设置有滑套左端限位面60，在端盖32上设置有滑套右端限位面310。
滑套4位于柱塞缸2内，滑套4外圆与柱塞缸2内腔内圆之间间隙L1≤10mm。滑套4可以在滑套左端限位面60和滑套右端限位面310之间区域往复移动。由于滑套4外圆与柱塞缸内腔20内圆之间存在间隙L1，柱塞缸内腔20内充满有高压压裂介质，滑套4被高压压裂介质支撑。滑套4与柱塞缸2不直接接触，减少滑套4和柱塞缸2之间磨损。
柱塞1与盘根盒6和滑套4滑动配合，柱塞1通过盘根盒6内的密封件实现端部密封。柱塞1在驱动机构的作用下，实现往复移动。柱塞1可以带动滑套4在滑套左端限位面60和滑套左端限位面60之间区域往复移动。柱塞1在往复运动过程中，滑套4起到支撑和导向作用，提高了柱塞1往复运动稳定性，防止柱塞1往复运动过程中走偏，破坏盘根盒6内的密封件。
为了带动滑套4往复移动。在滑套4上开设有滑套内腔40，柱塞1杆部位于滑套内腔40中，柱塞1杆部外圆与滑套4左端部内圆滑动配合。在柱塞1右端开设有弹簧腔10，弹簧5安装在弹簧腔10中。弹簧5两端分别与柱塞1和滑套4右端面连接。
如图2所示，在滑套4右端连接有多个肋条42，肋条42分割为五个大的空腔，空腔为流体通道41，滑套内腔40与泵头体的压力腔31通过流体通道41相通。弹簧5一端连接在滑套肋条42上。
如图1所示，本实用新型第一实施例工作过程如下：
当柱塞1左进，吸入阀门33开启，进入压裂介质，在弹簧5的带动下，滑套4与柱塞1一起运行至被滑套左端限位面60顶住，此时滑套4相对柱塞缸2静止，柱塞1相对滑套4继续左进，弹簧5拉伸。柱塞1左进到位后，柱塞1运动换向。柱塞1右进，排出阀门30开启，排出压裂介质。弹簧5回位，滑套4相对柱塞缸2静止。当弹簧5回位至限位位置后，柱塞1右端抵靠在滑套肋条42上，滑套4与柱塞1一起右进至滑套右端限位面310。
滑套4越长，所需弹簧5长度越长，柱塞缸的内腔42和泵头体的压力腔31总共的容积越小，也就是可被压缩的压裂介质减少，压裂泵的泵送效率越高。当滑套4设计为最大长度时，滑套4被滑套左端限位面60和滑套左端限位面60卡住，滑套4不能移动。也就是将滑套4固定，此时滑套4相对柱塞缸2与泵头体3静止，可不安装弹簧5。
如图3所示，本优选第二实施例的压裂泵与图1的第一实施例的压裂泵不同在于：没有弹簧5，柱塞1杆部外圆与滑套4左端部内圆滑动配合，柱塞1右端外圆直径大于柱塞1杆部外圆直径，柱塞1右端外圆与滑套内腔40滑动配合。柱塞1与滑套内腔40之间形成有密封腔8，在柱塞1上开设有与密封腔8相通的油道7，油道7延伸至柱塞1左端部。外部液压油从油道7进入密封腔8内。
如图3所示，本实用新型第二实施例工作过程如下：
当柱塞1左进，泵头体3吸入阀门33开启，进入压裂介质。滑套4与柱塞1一起运行至滑套左端限位面60顶住。此时油道7连通泄油管路，柱塞1继续左进到位，滑套4停止左进，密封腔8内的液压油通过油道7及泄油管路回油。柱塞1左进到位后运动换向，此时油道7连通进油管路，密封腔8进油，柱塞1右进，滑套4静止，泵头体3排出阀门30开启，排出压裂介质。当柱塞1运行至滑套4右端位置时，密封腔8充满液压油，滑套4与柱塞1一起右进。
液压油通过油道7进入密封腔8，在液压油的作用下可以给柱塞1右进的推力，从而增大泵送压力。因此，本实用新型第二实施例方案要优于第一实施例方案。
本实用新型的压裂泵还可以采用第三种方案：将滑套4外圆与柱塞缸内腔20内圆滑动配合，在滑套4上开设有过压裂介质通道，使位于滑套4左右两侧的柱塞缸内腔20相通。也可以采用第四种方案，将滑套4固定在柱塞缸2内，使滑套4保持静止。
本实用新型的压裂泵，当需要更换柱塞1时，不需一起更换对应尺寸的泵头体3和柱塞缸2，只需要根据泵送容积选配相应的滑套4，调节泵送容积。本实用新型所述的泵送容积是指柱塞缸内腔20和泵头体3压力腔31内能容纳压裂介质的体积。
另一方面，本实用型还提供了一种压裂车，包括上述的压裂泵。
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 (10)
1.一种压裂泵，其特征在于，包括泵头体(3)、柱塞(1)、柱塞缸(2)、滑套(4)，柱塞缸(2)与泵头体(3)连接，滑套(4)位于柱塞缸(2)内，滑套(4)与柱塞(1)滑动配合。
2.根据权利要求1所述的压裂泵，其特征在于，在滑套(4)上开设有滑套内腔(40)，柱塞(1)杆部位于滑套内腔(40)中，滑套内腔(40)与泵头体(3)的压力腔(31)相通。
3.根据权利要求2所述的压裂泵，其特征在于，在滑套内腔(40)中安装在弹簧(5)，弹簧(5)两端分别与柱塞(1)和滑套(4)连接。
4.根据权利要求3所述的压裂泵，其特征在于，在柱塞(1)右端开设有弹簧腔(10)，弹簧(5)安装在弹簧腔(10)中。
5.根据权利要求2所述的压裂泵，其特征在于，柱塞(1)与滑套内腔(40)之间形成有密封腔(8)，在柱塞(1)上开设有与密封腔(8)相通的油道(7)，油道(7)延伸至柱塞(1)左端部。
6.根据权利要求5所述的压裂泵，其特征在于，柱塞(1)杆部外圆与滑套(4)左端部内圆滑动配合，柱塞(1)右端外圆直径大于柱塞(1)杆部外圆直径，柱塞(1)右端外圆与滑套内腔(40)滑动配合。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的压裂泵，其特征在于，在滑套(4)右端面设置有开设有流体通道(41)，滑套内腔(40)与泵头体(3)的压力腔(31)通过流体通道(41)相通。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的压裂泵，其特征在于，滑套(4)外圆与柱塞(1)缸内圆之间间隙(L1)≤10mm。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的压裂泵，其特征在于，包括盘根盒(6)，盘根盒(6)与柱塞缸(2)连接，柱塞(1)与盘根盒(6)滑动配合，在泵头体(3)上安装有吸入阀门(33)和排出阀门(30)及端盖(32)，在柱塞缸(2)上设置有滑套左端限位面(60)，在端盖(32)上设置有滑套右端限位面(310)，滑套(4)只能在滑套左端限位面(60)和滑套右端限位面(310)之间区域往复移动。
10.一种压裂车，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的压裂泵。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520449636.4U CN204755210U (zh) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | 一种压裂泵和压裂车 |
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| CN201520449636.4U CN204755210U (zh) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | 一种压裂泵和压裂车 |
Publications (1)
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| CN204755210U true CN204755210U (zh) | 2015-11-11 |
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ID=54469924
Family Applications (1)
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| CN201520449636.4U Active CN204755210U (zh) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | 一种压裂泵和压裂车 |
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| CN (1) | CN204755210U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105909510A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 西南石油大学 | 一种液压驱动的低冲次压裂泵 |
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2015
- 2015-06-26 CN CN201520449636.4U patent/CN204755210U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105909510A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 西南石油大学 | 一种液压驱动的低冲次压裂泵 |
| CN105909510B (zh) * | 2016-05-09 | 2018-02-23 | 西南石油大学 | 一种液压驱动的低冲次压裂泵 |
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