CN209469733U - 用于压裂装置的侧向进油离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于压裂装置的侧向进油离合器，它包括泵连接部、传动部和电机连接部，泵连接部与传动部之间通过摩擦片总成以可离合的方式连接，传动部与电机连接部之间连接；泵连接部的端头设有进油孔，进油孔用于为摩擦片总成提供压力油；驱动液压油连接座与传动部连接，在驱动液压油连接座的侧壁设有凸缘，凸缘上设有通油孔，通油孔与进油孔连通，还设有液压油输入装置，液压油输入装置与凸缘滑动密封连接，液压油输入装置上设有进油口。通过采用上述的结构，能够缩短摩擦片总成的压力油供油路径，提高离合控制的可靠性。

Description

用于压裂装置的侧向进油离合器

技术领域

本实用新型涉及石油钻采设备领域，特别是一种用于压裂装置的侧向进油离合器。

背景技术

压裂作业是油气田勘探开发中一种主要的增产稳产措施，利用多台大功率的压裂设备，对储层岩石进行压裂并形成导流通道。随着超深井、水平井技术的发展，所需压裂机组的功率越来越大，单台压裂装备的重量和体积也越来越大。例如现有设备的输出压力达到175Mpa，由于压力较高，也对设备中的离合器提出更高的要求。中国专利文献CN107237617A中记载了一种单机双泵结构的电驱压裂装置，通过一台电机带动两个泵头总成运行，离合器的摩擦片总成需要液压驱动在脱离和结合状态之间切换，而由该文献中的记载，压力油的输送路径较长，而且由于振动的影响也容易造成压力油的泄漏。进一步的，整个轴的总成连接长度较长，在整个传动结构中，确保安装的同轴度难度非常大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于压裂装置的侧向进油离合器，能够缩短用于驱动摩擦片总成的压力油的输送路径，提高离合器的可靠性。优选的方案中，缓冲离合器在离合过程中产生的冲击，且能够在一定程度上补偿安装的同轴度误差。还能够在线监测离合器的工作状态，尤其是监测离合器的打滑状态，避免因离合器故障造成重大损失。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于压裂装置的侧向进油离合器，它包括泵连接部、传动部和电机连接部，泵连接部与传动部之间通过摩擦片总成以可离合的方式连接，传动部与电机连接部之间连接；

泵连接部的端头设有进油孔，进油孔用于为摩擦片总成提供压力油；

驱动液压油连接座与传动部连接，在驱动液压油连接座的侧壁设有凸缘，凸缘上设有通油孔，通油孔与进油孔连通，还设有液压油输入装置，液压油输入装置与凸缘滑动密封连接，液压油输入装置上设有进油口。

优选的方案中，所述的驱动液压油连接座通过法兰与传动部密封连接，驱动液压油连接座靠近传动部的端头设有空腔，通油孔通过所述空腔与进油孔连通。

优选的方案中，驱动液压油连接座靠近传动部的端头设有空腔，通油孔通过设置在空腔内的转接管与进油孔连通。

优选的方案中，所述的液压油输入装置中，第一密封盘与第二密封盘固定连接，第一密封盘与第二密封盘总成的横截面成“c”形，在“c”形结构的内底面设有通油槽，第一密封盘与第二密封盘总成与凸缘的侧面构成密封结构；

进油口通过通油槽与通油孔连通。

优选的方案中，第一密封盘与第二密封盘在外缘的位置通过多个螺钉固定连接，在第一密封盘与第二密封盘之间设有可调厚度的柔性垫片；

第一密封盘和第二密封盘与凸缘之间设有至少2个密封圈；

第一密封盘和第二密封盘与凸缘之间还设有盘根。

优选的方案中，传动部和电机连接部之间通过多个弹性连接件连接，所述的弹性连接件的两端设有第一连接孔座和第二连接孔座，第一连接孔座和第二连接孔座的轴线，在空间上的投影互相交叉；

第一连接孔座通过螺钉与传动部的端面固定连接，第二连接孔座通过螺钉与电机连接部的圆周外壁固定连接。

优选的方案中，电机连接部与电机的输出轴连接，所述的电机的输出轴为花键轴，电机连接部设有相应的花键孔，在花键孔的两端设有密封圈，还设有润滑油孔。

优选的方案中，所述的电机为双伸轴电机，电机的两端均与离合器的电机连接部连接，离合器的泵连接部与泵头总成连接。

优选的方案中，电机两端的离合器中，弹性连接件的方向相反。

优选的方案中，在传动部的外壁设有多个检测头，在对应的位置固定设置有检测座，检测座上设有用于监测检测头的接近开关；

其中一个检测头沿圆周的长度大于其他检测头的长度，以生成一个长度大于其他波动的波形。

本实用新型提供的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，通过采用上述的结构，能够缩短摩擦片总成的压力油供油路径，提高离合控制的可靠性。优选的方案中，通过弹性连接件缓冲连接过程中产生的冲击，且采用连接孔座交叉的结构，能够补偿安装同轴度的误差，减少因同轴度误差造成的振动。设置的检测头和接近开关，配合电机和泵头的轴的角速度传感器，能够可靠监测离合器的工作状态，避免损失扩大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的压裂装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型中离合器的剖视图。

图3为本实用新型中离合器的左视图。

图4为图2的B向视图。

图5为本实用新型中驱动液压油连接座的局部放大示意图。

图6为本实用新型中驱动液压油连接座另一可选结构的局部放大示意图。

图中：离合器1，泵连接部11，进油孔111，传动部12，检测头121，电机连接部13，花键孔131，润滑油孔132，弹性连接件14，第一连接孔座141，第二连接孔座142，连接部143，检测座15，凸缘161，通油孔162，液压油输入装置17，第一密封盘171，第二密封盘172，侧密封件173，通油槽174，进油管175，摩擦片总成18，转接管19，电机2，泵头总成3，电气柜4，控制柜5。

具体实施方式

如图2~4中，一种用于压裂装置的侧向进油离合器，它包括泵连接部11、传动部12和电机连接部13，泵连接部11与传动部12之间通过摩擦片总成18以可离合的方式连接，传动部12与电机连接部13之间连接；摩擦片总成18为现有技术，包括活塞、多个摩擦片和多个用于摩擦传动的压片，还设有用于使压片复位的弹簧，通过多个压片的轴向运动实现离合传动，均为现有技术，例如专利文献CN201820235004.1中记载的一种拖拉机用湿式摩擦离合器中记载的结构，此处不再赘述。

泵连接部11的端头设有进油孔111，进油孔111用于为摩擦片总成18提供压力油；

驱动液压油连接座16与传动部12连接，在驱动液压油连接座16的侧壁设有凸缘161，凸缘161上设有通油孔162，优选的，通油孔162沿径向布置，开口位于凸缘161的圆周外壁，通油孔162与进油孔111连通，还设有液压油输入装置17，液压油输入装置17与凸缘161滑动密封连接，液压油输入装置17上设有进油口。进油口与进油管175连接。由此结构，压力油从侧面进入，大幅缩短了压力油的输送路径。而在现有技术的方案中，泵连接部11的端头与泵头总成3中的轴的一端密封连接，在泵头总成3的轴上设有沿轴向的通孔，泵头总成3中的轴的另一端与旋转供油接口连接，用于输入压力油。该结构的输油管路需要穿过泵头总成3中的轴，这大大增加了产生故障的几率。

优选的方案如图6中，所述的驱动液压油连接座16通过法兰与传动部12密封连接，驱动液压油连接座16靠近传动部12的端头设有空腔，通油孔162通过所述空腔与进油孔111连通。由此结构，连接结构较为简化，但是密封要求较高，尤其是涉及到振动较大的情况下，容易造成密封失效。

优选的方案如图5中，驱动液压油连接座16靠近传动部12的端头设有空腔，通油孔162通过设置在空腔内的转接管19与进油孔111连通。由此结构，降低密封要求，提高密封可靠性。

优选的方案如图5中，所述的液压油输入装置17中，第一密封盘171与第二密封盘172固定连接，第一密封盘171与第二密封盘172总成的横截面成“c”形，在“c”形结构的内底面设有通油槽174，第一密封盘171与第二密封盘172总成与凸缘161的侧面构成密封结构；

进油口通过通油槽174与通油孔162连通。由此结构，提高液压油输入装置17与驱动液压油连接座16的凸缘161之间密封的可靠性，由于采用侧面密封的方案，设备的振动，尤其是径向的振动对密封效果造成的影响可以忽略不计。

优选的方案中，第一密封盘171与第二密封盘172在外缘的位置通过多个螺钉固定连接，在第一密封盘171与第二密封盘172之间设有可调厚度的柔性垫片；

第一密封盘171和第二密封盘172与凸缘161之间设有至少2个密封圈；

第一密封盘171和第二密封盘172与凸缘161之间还设有盘根。

优选的方案中，传动部12和电机连接部13之间通过多个弹性连接件14连接，所述的弹性连接件14的两端设有第一连接孔座141和第二连接孔座142，第一连接孔座141和第二连接孔座142的轴线，在空间上的投影互相交叉；

第一连接孔座141通过螺钉与传动部12的端面固定连接，第二连接孔座142通过螺钉与电机连接部13的圆周外壁固定连接。由此结构，设置的弹性连接件14结构，能够缓冲离合过程中产生的冲击。且弹性连接件14的受力结构受方向的影响变小，因而能够补偿安装的同轴度误差，或者补偿设备运行一段时间后产生的同轴度误差。且由于弹性连接件14采用扭曲的结构，即便存在同轴度误差，也能够将由此产生的设备振动降到最低。优选的方案中，所述的弹性连接件14的材质为钢丝、塑料织物和橡胶中的一种或多种的组合。优选的，采用钢丝、塑料织物和橡胶的组合结构，在弹性连接件14的端头，钢丝卷绕和编织构成第一连接孔座141和第二连接孔座142的骨架，塑料织物则构成第二层骨架，也用于确保钢丝与橡胶之间的结合可靠，以减少钢丝之间因为微摩擦而造成的磨损，橡胶则覆盖在骨架之外，以维持整体结构的形状不会变形。所述的塑料织物为芳纶的编织物。由此结构，实现受力可靠和抗变形的效果。

优选的方案如图1中，电机连接部13与电机2的输出轴连接，所述的电机2的输出轴为花键轴，电机连接部13设有相应的花键孔131，在花键孔131的两端设有密封圈，还设有润滑油孔132。由此结构，能够补偿离合器1在传动过程中造成的轴向位移，同时能够补偿安装过程中的轴向误差。

优选的方案如图1中，所述的电机2为双伸轴电机，电机2的两端均与离合器1的电机连接部13连接，离合器的泵连接部11与泵头总成3连接。

优选的方案中，电机2两端的离合器1中，弹性连接件14的方向相反。此处的方向相反，是指沿圆周方向相反。

优选的方案中，在传动部12的外壁设有多个检测头121，在对应的位置固定设置有检测座15，检测座15上设有用于监测检测头121的接近开关；由此结构，用于检测传动部12的转速，从而评估，离合器的工作状况。例如配合电机和泵头的轴的角速度传感器或编码器，能够可靠监测离合器的工作状态，例如是否存在摩擦片打滑现象。

其中一个检测头121沿圆周的长度大于其他检测头121的长度，以生成一个长度大于其他波动的波形。由此方案，能够通过该波形更好的记录转动圈数，避免出现因漏拍而判断错误的现象。

使用时，启动电机2，电机2的轴带动离合器1的电机连接部13旋转，此时摩擦片总成18未结合，泵头总成3的轴不转动，当需要工作时，压力油从进油管175经过液压油输入装置17，输入到进油孔111，驱动摩擦片总成18结合，泵头总成3的轴转动。当需要脱离时，压力油泄压，驱动摩擦片总成18在弹簧的作用下复位，泵头总成3的轴停止转动。如图1中，两端的泵头总成3的工作状态，均能够通过离合器1单独控制。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。因记载的篇幅所限，本例中未能将所有的组合方案加以举例，因此，上述实施例中的技术特征，在互不冲突的前提下，能够互相组合以产生更多的技术方案。

Claims (10)

1.一种用于压裂装置的侧向进油离合器，它包括泵连接部（11）、传动部（12）和电机连接部（13），泵连接部（11）与传动部（12）之间通过摩擦片总成（18）以可离合的方式连接，其特征是：传动部（12）与电机连接部（13）之间连接；

泵连接部（11）的端头设有进油孔（111），进油孔（111）用于为摩擦片总成（18）提供压力油；

驱动液压油连接座（16）与传动部（12）连接，在驱动液压油连接座（16）的侧壁设有凸缘（161），凸缘（161）上设有通油孔（162），通油孔（162）与进油孔（111）连通，还设有液压油输入装置（17），液压油输入装置（17）与凸缘（161）滑动密封连接，液压油输入装置（17）上设有进油口。

2.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：所述的驱动液压油连接座（16）通过法兰与传动部（12）密封连接，驱动液压油连接座（16）靠近传动部（12）的端头设有空腔，通油孔（162）通过所述空腔与进油孔（111）连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：驱动液压油连接座（16）靠近传动部（12）的端头设有空腔，通油孔（162）通过设置在空腔内的转接管（19）与进油孔（111）连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：所述的液压油输入装置（17）中，第一密封盘（171）与第二密封盘（172）固定连接，第一密封盘（171）与第二密封盘（172）总成的横截面成“c”形，在“c”形结构的内底面设有通油槽（174），第一密封盘（171）与第二密封盘（172）总成与凸缘（161）的侧面构成密封结构；

进油口通过通油槽（174）与通油孔（162）连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：第一密封盘（171）与第二密封盘（172）在外缘的位置通过多个螺钉固定连接，在第一密封盘（171）与第二密封盘（172）之间设有可调厚度的柔性垫片；

第一密封盘（171）和第二密封盘（172）与凸缘（161）之间设有至少2个密封圈；

第一密封盘（171）和第二密封盘（172）与凸缘（161）之间还设有盘根。

6.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：传动部（12）和电机连接部（13）之间通过多个弹性连接件（14）连接，所述的弹性连接件（14）的两端设有第一连接孔座（141）和第二连接孔座（142），第一连接孔座（141）和第二连接孔座（142）的轴线，在空间上的投影互相交叉；

第一连接孔座（141）通过螺钉与传动部（12）的端面固定连接，第二连接孔座（142）通过螺钉与电机连接部（13）的圆周外壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：电机连接部（13）与电机（2）的输出轴连接，所述的电机（2）的输出轴为花键轴，电机连接部（13）设有相应的花键孔（131），在花键孔（131）的两端设有密封圈，还设有润滑油孔（132）。

8.根据权利要求7所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：所述的电机（2）为双伸轴电机，电机（2）的两端均与离合器（1）的电机连接部（13）连接，离合器的泵连接部（11）与泵头总成（3）连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：电机（2）两端的离合器（1）中，弹性连接件（14）的方向相反。

10.根据权利要求1所述的一种用于压裂装置的侧向进油离合器，其特征是：在传动部（12）的外壁设有多个检测头（121），在对应的位置固定设置有检测座（15），检测座（15）上设有用于监测检测头（121）的接近开关；

其中一个检测头（121）沿圆周的长度大于其他检测头（121）的长度，以生成一个长度大于其他波动的波形。