CN207554322U - 一种柱塞泵液力端及柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种柱塞泵液力端及柱塞泵，其中，柱塞泵液力端包括主阀箱、柱塞、吸入单向阀、排出单向阀和低压砂包，主阀箱上开设有柱塞孔、吸入孔和排出孔，柱塞滑动设置于柱塞孔内，吸入单向阀密封安装于吸入孔内，排出单向阀密封安装于排出孔内，低压砂包连接于吸入孔的外端；还包括设置于主阀箱和低压砂包之间的、且与吸入孔和低压砂包均连通的截流阀箱；截流阀箱内设置有截流单向阀，截流单向阀与吸入单向阀的导流方向相同。通过增设截流阀箱和截流单向阀对泄露的高压液流进行截流，减小了高压液流进入低压砂包和低压管线的几率。

Description

一种柱塞泵液力端及柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及油田机械工程液体泵技术领域，特别涉及一种柱塞泵液力端。还涉及一种包含该柱塞泵液力端的柱塞泵。

背景技术

在石油开发作业过程中，压裂施工作业井位很多，其中，压裂施工的关键设备是压裂泵车，泵车的关键组成部分是产生高压的往复式高压柱塞泵，它由动力端和液力端两部分组成。动力端主要是将驱动轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动，而连接着柱塞的液力端主要是通过柱塞的往复运动和阀门的开关来实现其内腔体积的周期性变化。

现有的柱塞泵液力端主要是由阀箱、凡尔(凡尔是一种单向阀)、柱塞、密封盘根、弹簧和弹簧座等组成。阀箱是由吸入凡尔孔、排出凡尔孔、柱塞孔和堵盖孔等组成，吸入凡尔孔和排出凡尔孔内均安装有凡尔阀。在吸入冲程，柱塞沿着柱塞孔抽出，阀箱内腔的压力迅速下降，排出凡尔阀关闭，吸入凡尔阀开启，吸入凡尔阀内外的压差导致液体迅速进入阀箱内腔；在排出冲程，吸入凡尔阀关闭，排出凡尔阀打开，阀箱内流体压力逐渐增大，直至排出凡尔阀开启，将流体泵送进高压排出管汇。

凡尔具体由凡尔阀体和凡尔阀座组成，由于压裂砂或者部分暂堵剂为固体颗粒，所以，在施工过程中，凡尔的密封部位极易被颗粒垫空，导致凡尔不能及时关闭，造成高低压连通，致使高压液流进入低压管线，严重时会造成低压管线蹩爆，甚至伤人，造成安全事故，无法继续施工。

综上所述，如何减少柱塞泵液力端凡尔因卡垫，液力端走空泵以及高低压联通的机率，以对低压管线进行有效的保护，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种柱塞泵液力端，以减小柱塞泵液力端因凡尔卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护低压管线。

本实用新型的另一个在于提供一种包含该柱塞泵液力端的柱塞泵，以减小柱塞泵液力端因凡尔卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护低压管线。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种柱塞泵液力端，包括主阀箱、柱塞、吸入单向阀、排出单向阀和低压砂包，所述主阀箱上开设有柱塞孔、吸入孔和排出孔，所述柱塞滑动设置于所述柱塞孔内，所述吸入单向阀密封安装于所述吸入孔内，所述排出单向阀密封安装于所述排出孔内，所述低压砂包连接于所述吸入孔的外端；

还包括设置于所述主阀箱和所述低压砂包之间的、且与所述吸入孔和所述低压砂包均连通的截流阀箱；所述截流阀箱内设置有截流单向阀，所述截流单向阀与所述吸入单向阀的导流方向相同。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，还包括设置于所述低压砂包的远离所述截流阀箱一侧的安全阀。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，还包括设置于所述安全阀的入口处的过滤网。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，还包括设置于所述截流阀箱和所述主阀箱相接处的扶正部件，所述扶正部件与所述截流单向阀的一端连接。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，所述截流阀箱、所述主阀箱和所述低压砂包通过螺纹连接件固定连接。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，所述截流阀箱的外轮廓形状与所述主阀箱的吸入孔端的外轮廓形状一致。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，还包括设置于所述主阀箱和截流阀箱的相接合面上的第一密封圈。

优选地，在上述的柱塞泵液力端中，还包括设置于所述截流阀箱与所述低压砂包的相接合面上的第二密封圈。

本实用新型还提供了一种液力泵，包括液力端，所述液力端为如以上任一项所述的柱塞泵液力端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的柱塞泵液力端中，在主阀箱和低压砂包之间设置有连通主阀箱的吸入孔和低压砂包的截流阀箱，截流阀箱内设置有与吸入孔内的吸入单向阀导流方向相同的截流单向阀。当柱塞泵液力端向排出孔排液时，如果吸入孔中的吸入单向阀被固体颗粒卡垫，无法关闭时，高压液流会从吸入单向阀通过，进入截流阀箱，在截流阀箱中被截流单向阀截流，防止高压液流进入低压砂包中，确保了液力端整体的密封性，避免了空泵，保证了柱塞泵的正常运行，同时，减缓了低压砂包内的压力，保证了低压管线的安全。通过增设截流阀箱和截流单向阀，减小了高压液流进入低压砂包和低压管线的几率。

本实用新型提供的柱塞泵采用了本申请中的柱塞泵液力端，因此，能够减小柱塞泵液力端因凡尔卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护了低压管线。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种柱塞泵液力端的结构示意图。

其中，1为主阀箱、101为排出孔、102为吸入孔、2为柱塞、3为第一密封圈、4为扶正部件、5为截流阀箱、6为第二密封圈、7为低压砂包、8为过滤网、9为安全阀、10为螺纹连接件、11为截流单向阀、12为吸入单向阀、13为低压端压盖总成、14为排出单向阀、15为高压端压盖总成。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供了一种柱塞泵液力端，减小了柱塞泵液力端因凡尔卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护了低压管线。

本实用新型还提供了一种包含该柱塞泵液力端的柱塞泵，减小了柱塞泵液力端因凡尔卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护了低压管线。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1，本实用新型实施例提供了一种柱塞泵液力端，包括主阀箱1、柱塞2、吸入单向阀12、排出单向阀14、低压砂包7和截流阀箱5。其中，主阀箱1上开设有柱塞孔、吸入孔102和排出孔101，柱塞2滑动设置于柱塞孔内，吸入单向阀12密封安装于吸入孔102内，排出单向阀14密封安装于排出孔101内，高压端压盖总成15密封设置于排出孔101中，低压端压盖总成13设置于主阀箱1中，低压砂包7连接于吸入孔102的外端；截流阀箱5设置于主阀箱1和低压砂包7之间，且与吸入孔102和低压砂包7均连通，截流阀箱5内设置有截流单向阀11，截流单向阀11与吸入单向阀12的导流方向相同，均允许液流从低压砂包7向主阀箱1内流动。

工作时，以图1所示方向进行描述，柱塞2向左移动，液力端容积腔容积增大，容积腔内呈负压状态，此时，排出单向阀14关闭，吸入单向阀12和截流单向阀11开启，携带大颗粒固体物料的液流通过截流单向阀11和吸入单向阀12进入柱塞泵液力端内，完成一个吸液过程。

柱塞2向右移动，液力端容积腔容积减少，容积腔内压力增大，此时，吸入单向阀12和截流单向阀11关闭，排出单向阀14开启，高压液流通过排出单向阀14排出柱塞泵液力端，完成一个排液过程。

如果在工作中，吸入单向阀12被液流中携带的颗粒固体物料卡垫，无法正常关闭后，在柱塞2向右移动进行排液时，高压液流会从吸入单向阀12逆向流出，但高压液流经吸入单向阀12进入截流阀箱5中后，被截流单向阀11截流，从而防止了高压液流通过低压砂包7进入低压管线中，确保了液力端整体的密封性，避免了空泵，保证了柱塞泵的正常运行，同时，减缓了低压砂包7内的压力，保证了低压管线的安全。通过增设截流阀箱5和截流单向阀11，减小了高压液流进入低压砂包7和低压管线的几率。

进一步地，在本实施例中，柱塞泵液力端还包括设置于低压砂包7的远离所述截流阀箱5一侧的安全阀9。如果截流阀箱5的截流单向阀11也被卡垫，不能完全封闭时，高压液流会部分泄露进入低压砂包7内，由于在低压砂包7的远离截流阀箱5的一侧设置有安全阀9，则泄露的高压液流从安全阀9排出，防止其进入低压管线，避免了高低压连通，进一步保证了施工安全。

更进一步地，在本实施例中，柱塞泵液力端还包括设置于安全阀9的入口处的过滤网8。过滤网8对泄露的高压液流进行过滤，防止颗粒进入安全阀9中形成卡垫而失效，进一步提高施工安全。

在本实施例中，柱塞泵液力端还包括设置于截流阀箱5和主阀箱1相接处的扶正部件4，扶正部件4与截流单向阀11的一端连接。通过扶正部件4对截流单向阀11的位置进行定位固定，防止截流单向阀11发生偏斜，影响进液效果。扶正部件4固定连接于截流阀箱5和主阀箱1相接处，截流单向阀11的出口端定位固定在扶正部件4上，扶正部件4可以为支撑架。

如图1所示，在本实施例中，截流阀箱5、主阀箱1和低压砂包7通过螺纹连接件10固定连接。具体地，截流阀箱5上沿轴向设置有贯通孔，低压砂包7上也设置有贯通孔，主阀箱1上设置有与贯通孔位置一一对应的螺纹孔，截流阀箱5、主阀箱1和低压砂包7通过多根螺栓穿过贯通孔后一体固定于主阀箱1上。方便安装和拆卸。

进一步地，在本实施例中，截流阀箱5的外轮廓形状与主阀箱1的吸入孔端的外轮廓形状一致。截流阀箱5优选为设置有贯通腔体的长方体结构，其截面与主阀箱1的吸入孔端的形状和尺寸一致。当然，截流阀箱5还可以为其它形状，只要能够实现与主阀箱1的吸入孔端连通即可。

在本实施例中，柱塞泵液力端还包括设置于主阀箱1和截流阀箱5的相接合面上的第一密封圈3，防止两者的接合面发生渗漏，通过第一密封圈3提高密封性能。

进一步地，在本实施例中，柱塞泵液力端还包括设置于截流阀箱5与低压砂包7的相接合面上的第二密封圈6，防止两者的接合面发生渗漏，通过第二密封圈6提高密封性能。

基于以上任一实施例所描述的柱塞泵液力端，本实用新型还提供了一种柱塞泵，包括液力端，其中，液力端为如以上任一实施例所描述的柱塞泵液力端。能够减小柱塞泵液力端因吸入单向阀12卡垫造成液力端走空泵和高低压联通的机率，有效保护了低压管线。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种柱塞泵液力端，包括主阀箱、柱塞、吸入单向阀、排出单向阀和低压砂包，所述主阀箱上开设有柱塞孔、吸入孔和排出孔，所述柱塞滑动设置于所述柱塞孔内，所述吸入单向阀密封安装于所述吸入孔内，所述排出单向阀密封安装于所述排出孔内，所述低压砂包连接于所述吸入孔的外端；

其特征在于，还包括设置于所述主阀箱和所述低压砂包之间的、且与所述吸入孔和所述低压砂包均连通的截流阀箱；所述截流阀箱内设置有截流单向阀，所述截流单向阀与所述吸入单向阀的导流方向相同。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，还包括设置于所述低压砂包的远离所述截流阀箱一侧的安全阀。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵液力端，其特征在于，还包括设置于所述安全阀的入口处的过滤网。

4.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，还包括设置于所述截流阀箱和所述主阀箱相接处的扶正部件，所述扶正部件与所述截流单向阀的一端连接。

5.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，所述截流阀箱、所述主阀箱和所述低压砂包通过螺纹连接件固定连接。

6.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，所述截流阀箱的外轮廓形状与所述主阀箱的吸入孔端的外轮廓形状一致。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，还包括设置于所述主阀箱和截流阀箱的相接合面上的第一密封圈。

8.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端，其特征在于，还包括设置于所述截流阀箱与所述低压砂包的相接合面上的第二密封圈。

9.一种液力泵，包括液力端，其特征在于，所述液力端为如权利要求1-8任一项所述的柱塞泵液力端。