CN207048963U - 曲轴及压裂泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种曲轴及压裂泵，涉及压裂设备的技术领域，曲轴包括：多个曲轴模块，每个曲轴模块均包括连杆轴和固定于连杆轴两端的圆形连接部，连杆轴的轴线与圆形连接部的轴线平行；多个曲轴模块依次通过圆形连接部可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块的连杆轴的轴线平行。通过本实用新型提供的曲轴以缓解了现有技术中曲轴无法通用于三缸泵和五缸泵的技术问题。

Description

曲轴及压裂泵

技术领域

本实用新型涉及压裂设备技术领域，尤其是涉及一种曲轴及压裂泵。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。

如图1所示，现有技术中的曲轴均为一体结构，在三缸泵和五缸泵中应用的曲轴的直径相同，而一体化的曲轴无法实现在三缸泵和五缸泵之间的通用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种曲轴及压裂泵，以缓解现有技术中曲轴无法通用于三缸泵和五缸泵的技术问题。

本实用新型提供的曲轴包括：多个曲轴模块，每个曲轴模块均包括连杆轴和固定于连杆轴两端的圆形连接部，连杆轴的轴线与圆形连接部的轴线平行；多个曲轴模块依次通过圆形连接部可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块的连杆轴的轴线平行。

进一步的，相邻的曲轴模块之间通过螺栓连接；圆形连接部上设有多个满足相邻曲轴模块不同相位的螺纹通孔。

进一步的，螺纹通孔包括数量均为多个的第一螺纹通孔和第二螺纹通孔，多个第一螺纹通孔和多个第二螺纹通孔均沿圆形连接部的圆周方向分布；相邻的第一螺纹通孔对应的圆心角为120°，相邻的第二螺纹通孔对应的圆心角为72°。

进一步的，螺纹通孔的数量为15个，15个螺纹通孔沿圆形连接部的圆周方向均匀分布。

进一步的，相邻的曲轴模块通过花键连接。

进一步的，相邻的曲轴模块通过平键连接。

进一步的，多个曲轴模块上均设有润油孔，相邻曲轴模块上的润油孔相通。

进一步的，润油孔包括第一润油孔和与第一润油孔相通的第二润油孔，第一润油孔的轴线方向与连杆轴的轴线方向相同；第二润油孔设于连杆轴和圆形连接部，连杆轴上的第二润油孔与外部相通。

进一步的，曲轴的一端设置有用于与外部动力部件连接的动力轴。

本实用新型第二方面提供一种压裂泵，包括上述的曲轴。

本实用新型提供的曲轴包括：多个曲轴模块，每个曲轴模块均包括连杆轴和固定于连杆轴两端的圆形连接部，连杆轴的轴线与圆形连接部的轴线平行；多个曲轴模块依次通过圆形连接部可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块的连杆轴的轴线平行。与现有技术中为一体结构的曲轴相比，本实用新型提供的曲轴由多个曲轴模块可拆卸连接组成，根据需要选择合适数量的曲轴模块连接形成曲轴，当应用于缸体数量不同的泵上时，可在原曲轴的基础上增加或者减少曲轴模块的数量，能够满足不同的需要，从而实现曲轴通用于不同数量缸体的泵上；此外，使曲轴包括多个曲轴模块，实现了曲轴的模块化设计和生产，有利于降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中曲轴的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的曲轴的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的曲轴的爆炸示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的曲轴的爆炸示意图二。

图标：100－曲轴模块；110－连杆轴；120－圆形连接部；121－螺纹通孔；122－螺栓；123－花键；124－花键槽；200－润油孔；210－第一润油孔；220－第二润油孔；300－动力轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图2为本实用新型实施例提供的曲轴的结构示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的曲轴包括：多个曲轴模块100，每个曲轴模块100均包括连杆轴110和固定于连杆轴110两端的圆形连接部120，连杆轴110的轴线与圆形连接部120的轴线平行；多个曲轴模块100依次通过圆形连接部120可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块100的连杆轴110的轴线平行。

具体的，在每个曲轴模块100中，连杆轴110连接于圆形连接部120的偏心处，且连杆轴110的轴线与圆形连接部120的端面垂直，连杆轴110和两个圆形连接部120为一体成型结构；相邻的两个曲轴模块100通过圆形连接部120可拆卸连接。

如图3和图4所示，相邻的曲轴模块100之间通过螺栓122连接；圆形连接部120上设有多个满足相邻曲轴模块100不同相位的螺纹通孔121。

每个圆形连接部120上均设置有多个螺纹通孔121，多个螺纹通孔121沿圆形连接部120的圆周方向分布，具体的，每个圆形连接部120上螺纹通孔121的数量相等，且分布方式相同，用于实现任意两个曲轴模块100的连接。在连接过程中，使需连接的两个曲轴模块100的圆形连接部120上的螺纹通孔121相对，螺栓122与两个曲轴模块100上的螺纹通孔121配合，实现两个曲轴模块100的连接。使相邻的两个曲轴模块100通过螺栓122连接，方便曲轴模块100的连接和拆卸。

在现有技术中，常用的有三缸泵和五缸泵，为满足三缸泵和五缸泵的需要，螺纹通孔121在圆形连接部120上有以下设置方式：

方式一

螺纹通孔121包括数量均为多个的第一螺纹通孔和第二螺纹通孔，多个第一螺纹通孔和多个第二螺纹通孔均沿圆形连接部120的圆周方向分布；相邻的第一螺纹通孔对应的圆心角为120°，相邻的第二螺纹通孔对应的圆心角为72°。

具体的，第一螺纹通孔的数量为三个，第二螺纹通孔的数量为五个，三个第一螺纹通孔和五个第二螺纹通孔均沿圆形连接部120的圆周方向均匀分布，其中一个第一螺纹通孔的轴线与一个第二螺纹通孔的轴线重合且与连杆轴110的轴线位于同一平面上。将曲轴应用于三缸泵时，使三个曲轴模块100依次连接，相邻的曲轴模块100通过螺栓122与第一螺纹通孔配合实现连接，使曲轴的相位角为120°，将曲轴应用于五缸泵时，使用五个曲轴模块100依次连接，相邻的模块通过螺栓122与第二螺纹通孔配合实现连接，使曲轴的相位角为72°。

方式二

第一螺纹通孔的数量为六个，第二螺纹通孔的数量为十个，六个第一螺纹通孔和十个第二螺纹通孔均沿圆形连接部120的圆周方向均匀分布，其中两个第一螺纹通孔的轴线与两个第二螺纹通孔的轴线一一对应重合且与连杆轴110的轴线位于同一平面上。将曲轴应用于三缸泵时，使三个曲轴模块100依次连接，相邻的曲轴模块100通过螺栓122与第一螺纹通孔配合实现连接，使曲轴的相位角为120°，将曲轴应用于五缸泵时，使用五个曲轴模块100依次连接，相邻的模块通过螺栓122与第二螺纹通孔配合实现连接，使曲轴的相位角为72°。使第一螺纹通孔的数量为六个，第二螺纹通孔的数量为十个，在满足曲轴相位角的同时，提高相邻的曲轴模块100连接的稳固性。

方式三

螺纹通孔121的数量为15个，15个螺纹通孔121沿圆形连接部120的圆周方向均匀分布。

具体的，15个螺纹通孔121位于同一与圆形连接部120同心的圆周上，且在该圆周上均匀分布，其中一个螺纹通孔121的轴线与连杆轴110的轴线位于同一平面，相邻的螺纹通孔121对应的圆心角为24°。将曲轴应用于三缸泵时，使三个曲轴模块100依次连接，将曲轴应用于五缸泵时，使用五个曲轴模块100依次连接，在应用于三缸泵或五缸泵时，相邻的曲轴模块100均可通过螺栓122与螺纹通孔121的配合实现120°相位角或72°相位角的需要。

进一步的，相邻的曲轴模块100通过花键123连接。

具体的，曲轴模块100分为位于两端的曲轴模块100和位于中间的曲轴模块100，在位于两端的曲轴模块100中，一个圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设置有花键123或者花键槽124，花键123和花键槽124的轴线与圆形连接部120的轴线重合；在位于中间的曲轴模块100中，如图3和图4所示，一个圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设置有花键123，花键123的轴线与圆形连接部120的轴线重合，另一圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设有与花键123配合的花键槽124，花键槽124的轴线与圆形连接部120的轴线重合。在连接曲轴模块100时，一个曲轴模块100上的花键123与另一曲轴模块100上的花键槽124配合，相邻的曲轴模块100上的圆形连接部120通过螺栓122连接。使相邻的曲轴模块100通过花键123连接，在曲轴转动过程中，减少螺栓122受到的剪切力，提高相邻的曲轴模块100连接的稳固性。

作为另一种实施方式，相邻的曲轴模块100通过平键连接。

具体的，在位于两端的曲轴模块100中，一个圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设置有一根连接轴，连接轴的轴线与圆形连接部120的轴线重合，连接轴上设置有一个平键槽，平键槽内设有一个平键，或者，一个圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设置有两个与平键配合平键槽，两个平键槽的中心对应的圆心角为48°，在位于中间的曲轴模块100中，一个圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设置有连接轴，连接轴的轴线与圆形连接部120的轴线重合，连接轴上设置有一个平键槽，平键槽内设有一个平键，另一圆形连接部120的远离连杆轴110的端面上设有两个与平键配合的平键槽，两个平键槽的中心对应的圆心角为48°，用于满足曲轴的相位角为120°和72°的需要。在连接曲轴模块100时，一个曲轴模块100上的平键与另一曲轴模块100上的平键槽配合，相邻的曲轴模块100上的圆形连接部120通过螺栓122连接。使相邻的曲轴模块100通过平键连接，在曲轴转动过程中，减少螺栓122受到的剪切力，提高相邻的曲轴模块100连接的稳固性。

进一步的，连接轴上设置有两个平键槽，两个平键槽的中心对应的圆心角为180°，两个平键槽内均设有一个平键，设置平键槽的端面上设置有两组平键槽，两组平键槽与两个平键一一对应配，每组中两个平键槽的中心对应的圆心角为48°，用于满足曲轴的相位角为120°和72°的需要。使相邻的曲轴模块100通过两个平键连接，在曲轴转动过程中，进一步的减少螺栓122受到的剪切力，提高相邻的曲轴模块100连接的稳固性。

进一步的，多个曲轴模块100上均设有润油孔200，相邻曲轴模块100上的润油孔200相通。

具体的，每个曲轴模块100上的润油孔200贯通曲轴模块100，曲轴模块100连接后，相邻的曲轴模块100上的润油孔200相对，以实现相邻的曲轴模块100上的润油孔200相通。润滑油可从曲轴的一端进入曲轴，流经曲轴的过程中实现对曲轴和曲轴上的部件的润滑。

进一步的，润油孔200包括第一润油孔210和与第一润油孔210相通的第二润油孔220，第一润油孔210的轴线方向与连杆轴110的轴线方向相同；第二润油孔220设于连杆轴110和圆形连接部120，连杆轴110上的第二润油孔220与外部相通。

具体的，第一润油孔210分别设置于圆形连接部120和连杆轴110上，圆形连接部120上的第一润油孔210的长度小于圆形连接部120的厚度，第一润油孔210与圆形连接部120的远离连杆轴110的一侧相通，轴线方向与圆形连接部120的轴线方向重合，连杆轴110上的第一润油孔210的长度大于连杆轴110的长度小于曲轴模块100的整体长度，且轴线方向与连杆轴110的轴线方向重合；第二润油孔220设于圆形连接部120上和连杆轴110上，圆形连接部120上的第二润油孔220设于圆形连接部120的内部，用于连通圆形连接部120上的第一润油孔210和连杆轴110上的第一润油孔210，连杆轴110上的第二润油孔220的轴线方向与连杆轴110的径线方向相同，其一端与连杆轴110上的第二润油孔220连通、另一端与外部连通。将曲轴模块100连接后，相互连接的两个圆形连接部120上的第一润油孔210相通，润滑油从曲轴的一端流入，流经两个圆形连接部120的连接处和连杆轴110上的第二润油孔220时润滑油渗出，起到润滑曲轴和曲轴上的部件的作用。

如图2至图4所示，曲轴的一端设置有用于与外部动力部件连接的动力轴300。

动力轴300设于圆形连接部120上，且轴线方向与圆形连接部120的轴线方向重合，动力轴300的圆周面上设置有轮齿。外部动力部件与动力轴300连接，驱动曲轴绕圆形连接部120的轴线转动。

本实用新型实施例提供的曲轴包括：多个曲轴模块100，每个曲轴模块100均包括连杆轴110和固定于连杆轴110两端的圆形连接部120，连杆轴110的轴线与圆形连接部120的轴线平行；多个曲轴模块100依次通过圆形连接部120可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块100的连杆轴110的轴线平行。与现有技术中为一体结构的曲轴相比，本实用新型实施例提供的曲轴由多个曲轴模块100可拆卸连接组成，根据需要选择合适数量的曲轴模块100连接形成曲轴，当应用于缸体数量不同的泵上时，可在原曲轴的基础上增加或者减少曲轴模块100的数量，能够满足不同的需要，从而实现曲轴通用于不同数量缸体的泵上；此外，使曲轴包括多个曲轴模块100，实现了曲轴的模块化设计和生产，有利于降低生产成本。

本实用新型第二方面提供一种压裂泵，包括上述的曲轴。

本实用新型实施例提供的压裂泵中的曲轴包括：多个曲轴模块100，每个曲轴模块100均包括连杆轴110和固定于连杆轴110两端的圆形连接部120，连杆轴110的轴线与圆形连接部120的轴线平行；多个曲轴模块100依次通过圆形连接部120可拆卸连接且每相邻的两个曲轴模块100的连杆轴110的轴线平行。与现有技术中为一体结构的曲轴相比，本实用新型实施例提供的压裂泵中的曲轴由多个曲轴模块100可拆卸连接组成，根据需要选择合适数量的曲轴模块100连接形成曲轴，当应用于缸体数量不同的泵上时，可在原曲轴的基础上增加或者减少曲轴模块100的数量，能够满足不同的需要，从而实现曲轴通用于不同数量缸体的泵上；此外，使曲轴包括多个曲轴模块100，实现了曲轴的模块化设计和生产，有利于降低生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种曲轴，其特征在于，包括：多个曲轴模块(100)，每个所述曲轴模块(100)均包括连杆轴(110)和固定于所述连杆轴(110)两端的圆形连接部(120)，所述连杆轴(110)的轴线与所述圆形连接部(120)的轴线平行；

多个所述曲轴模块(100)依次通过所述圆形连接部(120)可拆卸连接且每相邻的两个所述曲轴模块(100)的所述连杆轴(110)的轴线平行。

2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，相邻的所述曲轴模块(100)之间通过螺栓(122)连接；所述圆形连接部(120)上设有多个满足相邻所述曲轴模块(100)不同相位的螺纹通孔(121)。

3.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述螺纹通孔(121)包括数量均为多个的第一螺纹通孔和第二螺纹通孔，多个所述第一螺纹通孔和多个所述第二螺纹通孔均沿所述圆形连接部(120)的圆周方向分布；

相邻的所述第一螺纹通孔对应的圆心角为120°，相邻的所述第二螺纹通孔对应的圆心角为72°。

4.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，所述螺纹通孔(121)的数量为15个，15个所述螺纹通孔(121)沿所述圆形连接部(120)的圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，相邻的所述曲轴模块(100)通过花键(123)连接。

6.根据权利要求2所述的曲轴，其特征在于，相邻的所述曲轴模块(100)通过平键连接。

7.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，多个所述曲轴模块(100)上均设有润油孔(200)，相邻所述曲轴模块(100)上的润油孔(200)相通。

8.根据权利要求7所述的曲轴，其特征在于，所述润油孔(200)包括第一润油孔(210)和与所述第一润油孔(210)相通的第二润油孔(220)，所述第一润油孔(210)的轴线方向与所述连杆轴(110)的轴线方向相同；

所述第二润油孔(220)设于所述连杆轴(110)和所述圆形连接部(120)，所述连杆轴(110)上的第二润油孔(220)与外部相通。

9.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述曲轴的一端设置有用于与外部动力部件连接的动力轴(300)。

10.一种压裂泵，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的曲轴。