CN205663608U - 柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，涉及压裂泵阀箱技术领域，本实用新型包括阀箱本体结构，阀箱本体内设置有多个工作缸，每个工作缸均包括吸入腔、排出腔和柱塞盘根腔，所述的吸入腔和排出腔竖直方向连通，柱塞盘根腔与吸入腔相贯通，柱塞盘根腔出口处设置有与阀箱本体一体成型的柱塞缸套，柱塞则在所述柱塞缸套内往复运动，本实用新型大幅降低了由于阀箱泄露导致的停泵几率，极好地提高了整个压裂车组运行的可靠性，降低了现场作业的风险控制成本，适于推广应用。

Description

柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱

技术领域

本实用新型涉及压裂泵阀箱技术领域，更具体的是涉及一种柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱。

背景技术

在当前非常规压裂作业中，对压裂设备运行可靠性的要求远远高于常规压裂作业；当材料成本与作业的风险控制成本出现冲突时，优先选择满足风险成本的控制要求。

最初的2800系列压裂泵阀箱，基于常规压裂作业的工况条件。在结构设计时，在满足常规压裂作业性能的前提下，出于对阀箱产品制造成本控制的考虑，采用了阀箱本体与柱塞缸套分别制造，然后装配在一起组成一件完整的2800系列压裂泵阀箱；

也就是说柱塞缸套是压裂泵阀箱的一个可更换配件，这种结构的2800系列压裂泵阀箱又称之为分体式或标准式2800系列压裂泵阀箱。分体式2800系列压裂泵阀箱的柱塞缸套通过安装螺纹紧固在阀箱本体上，柱塞缸套与阀箱本体之间采用柱塞缸套盘根进行高压密封，防止压裂作业时，压裂液体从缸套装配位置处泄露。

分体式2800系列压裂泵阀箱的这种结构设计具有三个优点。一是在阀箱柱塞腔发生损坏时，可以更换柱塞缸套，保证压裂泵阀箱可以继续使用；二是在根据油气田压裂作业工艺需要调整压裂泵阀箱的柱塞尺寸时，可以通过更换柱塞盘根盒来适配不同的尺寸的柱塞；三是由于阀箱本体与柱塞缸套分别制造，可以减少加工制造是毛坯材料的余量损耗，降低阀箱的制造成本。

但是，2800系列压裂泵阀箱在非常规压裂作业中，也突出地存在两个缺点。一是工作时存在较容易由于柱塞缸套盘根损坏导致缸套处泄露，进而导致故障性停泵；二是柱塞缸套自身的更换相当麻烦，往往需要将压裂泵阀箱从压裂车平台上拆卸下来才能完成正常更换，劳动量相当大。

在非常规压裂作业中，整个车组需要更高的运行可靠性以控制作业风险成本，所以分体式2800系列压裂泵阀箱的柱塞缸套处容易泄露导致停泵的问题就凸显的相当严重。

如何解决上述技术问题成了本领域技术人员的努力方向。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术不足，提供一种结构简单，稳定可靠的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，包括阀箱本体，阀箱本体内设置有多个工作缸，每个工作缸均包括吸入腔、排出腔和柱塞盘根腔，所述的吸入腔和排出腔竖直方向连通，柱塞盘根腔与吸入腔相贯通，柱塞盘根腔出口处设置有与阀箱本体一体成型的柱塞缸套，所述的柱塞盘根腔内设置有一端延伸出柱塞缸套的柱塞。

所述的吸入腔内设置有吸入阀和吸入阀端盖，所述的柱塞中心线和吸入阀端盖中心线位于同一轴线上。

进一步地，所述的排出腔内设置有排出阀和排出阀端盖。

进一步地，所述的柱塞与柱塞盘根腔之间设置有柱塞盘根，所述的柱塞缸套内设置有用于压紧柱塞盘根的柱塞盘根压帽。

进一步地，所述的柱塞盘根腔与吸入腔的形成的相贯线处设置有半径为10mm-13mm的圆角，所述圆角的粗糙度低于Ra6.3。

进一步地，所述的柱塞盘根腔内壁表面粗燥度低于Ra0.8。

进一步地，所述的排出腔和柱塞盘根腔的内表面喷有厚度为0.2～0.3mm的喷丸强化层，所述的喷丸强化层的材料是硬度为HRC=37～50的铸铁丸。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结构简单，柱塞盘根腔出口处设置有与阀箱本体一体成型的柱塞缸套，在非常规压裂作业中，大幅降低了由于阀箱泄露导致的停泵几率，极好地提高了整个压裂车组运行的可靠性，降低了现场作业的风险控制成本，适于推广应用。

2、柱塞缸套与阀箱本体一体化后，已经不再需要柱塞缸套盘根的密封结构，从而阀箱整体的运行可靠性得以提升。

3、喷丸强化层极好地消除掉了切削加工时的刀痕和打磨时的磨痕，内腔表面具有了合格的喷丸粗糙度，从而有效地控制了阀箱内腔表面的微观应力集中现象。

附图说明

图1是本实用新型的A-A的结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图；

附图标记：1-阀箱本体，1-1-吸入腔，1-2-排出腔，1-3-柱塞盘根腔，2-柱塞缸套，3-柱塞，4-吸入阀，5-吸入阀端盖，6-排出阀端盖，7-排出阀，8-柱塞盘根，9-柱塞盘根压帽。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1和2所示，本实施例提供柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，包括阀箱本体1，阀箱本体1内设置有多个工作缸，每个工作缸均包括吸入腔1-1、排出腔1-2和柱塞盘根腔1-3，其特征在于，所述的吸入腔1-1和排出腔1-2竖直方向连通，柱塞盘根腔1-3与吸入腔1-1相贯通，柱塞盘根腔1-3出口处设置有与阀箱本体1一体成型的柱塞缸套2，所述的柱塞盘根腔1-3内设置有一端延伸出柱塞缸套2的柱塞3，所述的吸入腔1-1内设置有吸入阀4和吸入阀端盖5，所述的柱塞3中心线和吸入阀端盖5的中心线位于同一轴线上。

所述的排出腔1-2内设置有排出阀7和排出阀端盖6。

所述的柱塞3与柱塞盘根腔1-3之间设置有柱塞盘根8，所述的柱塞缸套2内设置有用于压紧柱塞盘根8的柱塞盘根压帽9。

本实施例中，柱塞盘根腔出口处设置有与阀箱本体一体成型的柱塞缸套，在非常规压裂作业中，大幅降低了由于阀箱泄露导致的停泵几率，极好地提高了整个压裂车组运行的可靠性，降低了现场作业的风险控制成本，适于推广应用。

柱塞缸套与阀箱本体一体化后，已经不再需要柱塞缸套盘根的密封结构，从而阀箱整体的运行可靠性得以提升。

实施例2

本实施例实在实施例1或2的基础上做了进一步优化，具体是：

所述的柱塞盘根腔1-3与吸入腔1-1的形成的相贯线处设置有半径为10mm-13mm的圆角，所述圆角的粗糙度低于Ra6.3。

所述的柱塞盘根腔1-3内壁表面粗燥度低于Ra0.8。

所述的排出腔1-2和柱塞盘根腔1-3的内表面喷有厚度为0.2～0.3mm的喷丸强化层，所述的喷丸强化层的材料是硬度为HRC=37～50的铸铁丸。

本实施例中，喷丸强化层极好地消除掉了切削加工时的刀痕和打磨时的磨痕，内腔表面具有了合格的喷丸粗糙度，从而有效地控制了阀箱内腔表面的微观应力集中现象。

相贯线处设置有半径为10mm-13mm的圆角，进一步降低了应力集中。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，包括阀箱本体（1），阀箱本体（1）内设置有多个工作缸，每个工作缸均包括吸入腔（1-1）、排出腔（1-2）和柱塞盘根腔（1-3），其特征在于，所述的吸入腔（1-1）和排出腔（1-2）竖直方向连通，柱塞盘根腔（1-3）与吸入腔（1-1）相贯通，柱塞盘根腔（1-3）出口处设置有与阀箱本体（1）一体成型的柱塞缸套（2），所述的柱塞盘根腔（1-3）内设置有一端延伸出柱塞缸套（2）的柱塞（3），所述的吸入腔（1-1）内设置有吸入阀端盖（5），所述的柱塞（3）中心线和吸入阀端盖（5）的中心线位于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，其特征在于，所述的排出腔（1-2）内设置有排出阀（7）和排出阀端盖（6）。

3.根据权利要求1所述的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，其特征在于，所述的柱塞（3）与柱塞盘根腔（1-3）之间设置有柱塞盘根（8），所述的柱塞缸套（2）内设置有用于压紧柱塞盘根（8）的柱塞盘根压帽（9）。

4.根据权利要求1所述的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，其特征在于，柱塞盘根腔（1-3）与吸入腔（1-1）的形成的相贯线处设置有半径为10mm-13mm的圆角，所述圆角的粗糙度低于Ra6.3。

5.根据权利要求1所述的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，其特征在于，所述的柱塞盘根腔（1-3）内壁表面粗燥度低于Ra0.8。

6.根据权利要求1所述的柱塞缸套与阀箱本体一体式的压裂泵阀箱，其特征在于，所述的吸入腔（1-1）、排出腔（1-2）和柱塞盘根腔（1-3）的内表面喷有厚度为0.2～0.3mm的喷丸强化层，所述的喷丸强化层的材料是硬度为HRC=37～50的铸铁丸。