CN206957890U - 一种液氮泵热端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液氮泵热端，包括泵壳总成、传动系统总成、润滑系统总成和冷端连接结构。本实用新型在每个偏心盘的两侧均有轴承支撑，增加了主轴的刚度，且润滑系统为压力润滑，并分别能对轴承和十字头进行喷淋润滑；通过连杆中设有的润滑油道，使得连杆的大端和小端都有足够的润滑油，增加了润滑的可靠性。连杆为整体式，其相对于剖分式连杆，减小了连杆大端的变形量，增加了可靠性；轴承座为剖分式，使得传动系统安装便捷；通过冷端连接为法兰结构，这样可与国外液氮泵冷端连接，且在泵的能力范围内只需更换冷端连接法兰，即可配套相应液氮泵冷端。

Description

一种液氮泵热端

技术领域

本发明涉及一种液氮泵，具体涉及一种液氮泵热端。

背景技术

目前，常规液氮泵主要功能是为液氮增压，将液氮注入储瓶内，所以其工作压力较低，排出压力通常不超过16.5MPa。其工作过程与普通的往复泵类似，通过柱塞的往复运动改变液腔的体积，并配合液力端的吸入单向阀和排出单向阀，完成泵的低压吸入高压排出功能。由于常规的液氮泵压力较低，所以其使用范围也受到了局限。现在油田作业工艺中要求液氮泵要达到更高的压力，一般压力范围为45MPa到120 MPa。因液氮泵排出压力的增加，其热端的动力传动机构的受力便会增加，从而对运动部件及磨擦部件的润滑提出了更高的要求。

现在油田上对于高压液氮泵的需求较为迫切，而液氮泵成套设备使用的液氮泵均为进口，其冷端在国外也已经模块化，所以就要求设计一种液氮泵热端，使其不仅能够在高排出压下运转可靠，而且能够与国外冷端相连接。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构紧凑，能够在高排出压下工作，安全可靠，润滑效果好，拆装便捷，而且能够与不同型号冷端精确连接的一种液氮泵热端。

本发明的技术方案是：一种液氮泵热端，包括泵壳总成、传动系统总成、润滑系统总成和冷端连接结构，所述泵壳总成包括泵壳框架，所述泵壳框架上安装有泵壳上盖，所述泵壳上盖与泵壳框架形成用于安装轴承和主轴的安装内腔，所述安装内腔内设有通过连接螺柱连接的轴承座上盖和轴承座下部，所述轴承座下部与泵壳框架固定连接在一起，所述泵壳框架内位于泵壳上盖与冷端连接结构之间固定设有十字头滑套，所述冷端连接结构与泵壳框架的一侧连接；

所述传动系统总成包括主轴，所述主轴在轴线方向上间隔设有三个偏心盘，三个偏心盘在圆周方向120°相位分布，所述主轴与偏心盘通过连接键连接在一起，每个偏心盘的两侧分别设有安装在主轴上的轴承，所述轴承安装在轴承座上盖和轴承座下部形成的内孔内，所述偏心盘通过连杆与十字头转动连接，所述十字头滑动设置在十字头滑套内；

所述润滑系统总成包括分别固定在泵壳框架上轴承润滑管、十字头润滑管和润滑总管，所述轴承润滑管的内孔两端分别与润滑总管和轴承连通，所述十字头润滑管和润滑总管通过十字头润滑软管连接，所述十字头润滑管的内孔与十字头滑套的内腔连通，所述润滑总管的一端通过主轴润滑总管与旋转接头连接。

所述液氮泵热端还包括通过螺栓固定在主轴上的测速装置，所述测速装置为齿轮脉冲测速器，所述旋转接头安装在齿轮脉冲测速器上。

所述连杆包括套设在偏心盘外表面与偏心盘转动连接的连杆大端和通过连杆销与十字头转动连接的连杆小端。

所述连杆内设有与十字头滑套的内腔相连通的润滑油道，所述润滑油道的两端分别与连杆大端和连杆小端连通。

所述泵壳上盖上还设有用于观察泵体内部润滑情况的窥视盖。

所述轴承为圆柱滚子轴承。

所述冷端连接结构为一端设置在泵壳框架内并通过螺栓连接的法兰结构。

所述轴承座下部与所述轴承座上盖通过连接螺柱连接在一起，轴承座下部与轴承座上盖的装配面与轴承座孔中心线在同一平面上。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：结构紧凑，每个偏心盘的两侧均有轴承支撑，增加了主轴的刚度，且润滑系统为压力润滑，并分别能对轴承和十字头进行喷淋润滑；通过连杆中设有的润滑油道，使得连杆的大端和小端都有足够的润滑油，增加了润滑的可靠性。连杆为整体式，其相对于剖分式连杆，减小了连杆大端的变形量，增加了可靠性；轴承座为剖分式，使得传动系统安装便捷；通过冷端连接为法兰结构，这样可与国外液氮泵冷端连接，且在泵的能力范围内只需更换冷端连接法兰，即可配套相应液氮泵冷端。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明泵壳总成的结构示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的A-A剖视图；

图5为本发明的B-B剖视图；

图中：100、泵壳总成，101、泵壳框架，102、十字头润滑管，103、泵壳上盖，104、润滑总管，105、窥视盖，106、连接螺柱，107、轴承座上盖，108、轴承座下部，109、十字头滑套，200、传动系统总成，201、主轴，202、偏心盘，203、轴承，204、连杆，205、连杆销，206、十字头，207、连接键，208、连杆大端，209、连杆小端，210、润滑油道，300、润滑系统总成，301、十字头润滑软管，302、主轴润滑总管，303、旋转接头，304、轴承润滑管，400、冷端连接结构，500、测速装置。

具体实施方式

参照图1和图2，一种液氮泵热端，包括泵壳总成100、传动系统总成200、润滑系统总成300和冷端连接结构400。

泵壳总成100包括泵壳框架101，在泵壳框架101上安装有泵壳上盖103，泵壳上盖103和泵壳框架101通过螺栓和销钉连接。泵壳上盖103与泵壳框架101形成用于安装轴承203和主轴201的安装内腔111，在安装内腔111内设有通过连接螺柱106连接的轴承座上盖107和轴承座下部108，轴承座下部108与泵壳框架101焊接在一起，轴承座下部108与轴承座上盖107的分切面通过轴承座孔中心线，即轴承座下部108与轴承座上盖107的装配面与轴承座孔的中心线在同一平面上。轴承座上盖107与泵壳上盖103无严格装配关系，使得轴承座上盖107和泵壳上盖103分开加工，加工和装配容易。泵壳框架101内位于泵壳上盖103与冷端连接结构400之间固定设有十字头滑套109，冷端连接结构400与泵壳框架101的一侧连接，十字头滑套109为铜合金材质，其外圆通过过盈配合镶嵌在泵壳框架101内。

传动系统总成所述包括主轴201、偏心盘202、轴承203、连杆204、连杆销205、十字头206、连接键207。轴承203为圆柱滚子轴承。

其中，偏心盘202设置在主轴201在轴线方向上，并间隔设有三个，三个偏心盘202在圆周方向120°相位分布，主轴201与偏心盘202通过连接键207连接在一起，这样能通过主轴201带动偏心盘202转动。偏心盘202与主轴201组成的组合式曲轴，可在需要时改变偏心盘202的偏心尺寸大小，从而改变液氮泵的排量。

每个偏心盘202的两侧分别设有安装在主轴201上的轴承203，使得偏心盘202两侧均有一圆柱滚子轴承203，从而可增加主轴201的刚度。轴承203安装在轴承座上盖107和轴承座下部108形成的内孔内，从而可形成曲柄连杆机构，当主轴旋转时带动十字头206做直线往复运动。

偏心盘202通过连杆204与十字头206转动连接，十字头206滑动设置在十字头滑套109内；连杆204包括套设在偏心盘202外表面与偏心盘202转动连接的连杆大端208和通过连杆销205与十字头206转动连接的连杆小端209。十字头206在泵壳框架101内的十字头滑套109内做直线滑动。

在连杆204内设有与十字头滑套109的内腔相连通的润滑油道210，润滑油道210的两端分别与连杆大端208和连杆小端209连通。

如图2、图3和图5所示，润滑系统总成包括分别固定在泵壳框架101上轴承润滑管304、十字头润滑管102和润滑总管104，其中，轴承润滑管304的内孔两端分别与润滑总管104和轴承203连通，十字头润滑管102和润滑总管104通过十字头润滑软管301连接，十字头润滑管102的内孔与十字头滑套109的内腔连通，润滑总管104的一端通过主轴润滑总管302与旋转接头303连接。润滑油可从润滑总管104进入，并分流到十字头润滑软管301、主轴润滑管302、轴承润滑管110，从而可完成十字头206、连杆204的连杆大端208、连杆小端209、圆柱滚子轴承203的润滑。

液氮泵热端还包括通过螺栓固定在主轴201上的测速装置500，测速装置500为齿轮式结构，测速装置500为齿轮脉冲测速器，旋转接头303安装在齿轮脉冲测速器上。可通过安装齿轮脉冲测速器进行速度的测量。

在泵壳上盖103上还设有窥视盖105，通过窥视盖105可以观察泵体内部的润滑情况。

冷端连接结构400为一端设置在泵壳框架101内并通过螺栓连接的法兰结构。冷端连接结构400为法兰式结构，其与泵壳框架101通过螺栓连接，从而使得冷端连接结构400与泵壳总成100可采用不同材质，冷端连接结构400从泵壳框架101内向外安装，使得冷端连接盘在受到推力时能够将力作用在泵壳框架101上，而非连接螺栓受力。冷端连接结构400材质为304N奥氏体不锈钢材质，使得其不仅能够抵抗-196℃的低温，而且具有比304更高的力学性能。

工作时，本发明通过主轴201的转动，带动偏心盘202转动，偏心盘202带动连杆204拖动十字头206在泵壳框架101内的十字头滑套109内做直线滑动。同时，润滑油可从润滑总管104进入，并分流到十字头润滑软管301、主轴润滑管302、轴承润滑管110，从而可完成十字头206、连杆204的连杆大端208、连杆小端209、圆柱滚子轴承203的润滑。本发明中由于每个偏心盘202的两侧均有圆柱滚子轴承203支撑，增加了主轴201的刚度，且润滑系统为压力润滑，并设有轴承润滑管110对各圆柱滚子轴承203喷淋润滑，连杆204中有润滑油道210，使得连杆204的大端和小端都有足够的润滑油，增加了润滑的可靠性。连杆204为整体式，其相对于剖分式连杆，减小了连杆大端208的变形量，增加了可靠性。轴承座为剖分式，分为轴承座上盖107和轴承座下部108，使得传动系统的安装便捷。通过冷端连接法兰，其可与国外液氮泵冷端连接，且在泵的能力范围内只需更换冷端连接法兰，即可配套相应液氮泵冷端。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种液氮泵热端，包括泵壳总成、传动系统总成、润滑系统总成和冷端连接结构，其特征在于：所述泵壳总成包括泵壳框架，所述泵壳框架上安装有泵壳上盖，所述泵壳上盖与泵壳框架形成用于安装轴承和主轴的安装内腔，所述安装内腔内设有通过连接螺柱连接的轴承座上盖和轴承座下部，所述轴承座下部与泵壳框架固定连接在一起，所述泵壳框架内位于泵壳上盖与冷端连接结构之间固定设有十字头滑套，所述冷端连接结构与泵壳框架的一侧连接；

所述传动系统总成包括主轴，所述主轴在轴线方向上间隔设有三个偏心盘，三个偏心盘在圆周方向120°相位分布，所述主轴与偏心盘通过连接键连接在一起，每个偏心盘的两侧分别设有安装在主轴上的轴承，所述轴承安装在轴承座上盖和轴承座下部形成的内孔内，所述偏心盘通过连杆与十字头转动连接，所述十字头滑动设置在十字头滑套内；

所述润滑系统总成包括分别固定在泵壳框架上轴承润滑管、十字头润滑管和润滑总管，所述轴承润滑管的内孔两端分别与润滑总管和轴承连通，所述十字头润滑管和润滑总管通过十字头润滑软管连接，所述十字头润滑管的内孔与十字头滑套的内腔连通，所述润滑总管的一端通过主轴润滑总管与旋转接头连接。

2.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述液氮泵热端还包括通过螺栓固定在主轴上的测速装置，所述测速装置为齿轮脉冲测速器，所述旋转接头安装在齿轮脉冲测速器上。

3.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述连杆包括套设在偏心盘外表面与偏心盘转动连接的连杆大端和通过连杆销与十字头转动连接的连杆小端。

4.根据权利要求3所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述连杆内设有与十字头滑套的内腔相连通的润滑油道，所述润滑油道的两端分别与连杆大端和连杆小端连通。

5.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述泵壳上盖上还设有用于观察泵体内部润滑情况的窥视盖。

6.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述轴承为圆柱滚子轴承。

7.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述冷端连接结构为一端设置在泵壳框架内并通过螺栓连接的法兰结构。

8.根据权利要求1所述的一种液氮泵热端，其特征在于：所述轴承座下部与所述轴承座上盖通过连接螺柱连接在一起，轴承座下部与轴承座上盖的装配面与轴承座孔中心线在同一平面上。