CN210714957U - 压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车，涉及石油压裂技术领域。该压裂泵动力装置包括驱动机构、曲轴、第一齿轮和第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮均为直齿齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮与驱动机构连接。第二齿轮中空，且第二齿轮套接在曲轴上，曲轴能够在第二齿轮的带动下转动。该压裂泵包括上述压裂泵动力装置。该压裂车包括上述压裂泵。本实用新型缓解了现有技术中压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有压裂泵动力端的结构复杂，导致压裂泵动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命的技术问题。

Description

压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车

技术领域

本实用新型涉及石油压裂技术领域，尤其是涉及一种压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车。

背景技术

压裂活动是提高油气产量和可采储量的一项重要措施。压裂泵则是压裂活动的主要执行机构。压裂泵一般由动力端和液力端两部分组成，动力端的作用是将动力系统的能量传递到液力端；液力端用于输送液体，将机械能转换为液压能。

现有的压裂泵包括液压马达，如图1所示，现有的压裂泵的动力端包括小齿轮1’、大齿轮2’、花键套3’和两个曲轴4’。其中，小齿轮1’与液压马达连接，小齿轮1’与大齿轮2’之间采用斜齿啮合方式啮合。大齿轮2’与花键套3’外壁啮合在一起，花键套3’套接在两个曲轴4’的连接处，且花键套3’的内壁与两个曲轴4’啮合。由于小齿轮1’与大齿轮2’之间采用斜齿啮合方式啮合，因而在液压马达的驱动下，小齿轮1’带动大齿轮2’转动时，小齿轮1’与大齿轮2’之间会产生轴向力。为了抵消轴向力，如图1所示，现有的压裂泵的动力端还包括调心滚子轴承5’，调心滚子轴承5’与大齿轮2’连接。又为了支撑调心滚子轴承5’，现有的压裂泵的动力端的机架上还安装有轴承座6’，调心滚子轴承5’安装在轴承座6’上。

但是压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有的压裂泵的动力端的结构复杂，其内包括多个部件，因而现有的压裂泵的动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车，以缓解现有技术中存在的压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有的压裂泵的动力端的结构复杂，其内包括多个部件，因而现有的压裂泵的动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命的技术问题。

本实用新型提供的压裂泵动力装置包括驱动机构、曲轴、第一齿轮和第二齿轮；

第一齿轮和第二齿轮均为直齿齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮与驱动机构连接，第一齿轮用于在外力驱动下带动第二齿轮转动；

第二齿轮中空，且第二齿轮套接在曲轴上，曲轴能够在第二齿轮的带动下转动。

进一步的，曲轴为多个，多个曲轴分为第一曲轴和第二曲轴，第一曲轴的其中一端和第二曲轴的其中一端连接；

第二齿轮套接在第一曲轴和第二曲轴的连接处，或者套接在第一曲轴和第二曲轴中任一个曲轴上。

进一步的，第一曲轴和第二曲轴均包括多个曲拐，第一曲轴上的曲拐的数量少于第二曲轴上的曲拐的数量。

进一步的，第二齿轮套接并固定在第二曲轴的靠近第一曲轴的端部上。

进一步的，压裂泵动力装置还包括法兰；

法兰套接并固定在第一曲轴的靠近第二曲轴的端部上，且法兰与第二齿轮之间连接并固定。

进一步的，压裂泵动力装置还包括中空的套体，套体的外侧壁上设置有外花键，套体的内侧壁上设置有内花键；

第二曲轴的靠近第一曲轴的端部上设置有与套体上的内花键相匹配的外花键，第二齿轮的中空处设置有与套体上的外花键相匹配的内花键；

套体套接在第二曲轴的靠近第一曲轴的端部上，第二齿轮套接在套体上。

进一步的，驱动机构为液压马达。

进一步的，压裂泵动力装置还包括壳体，曲轴、第一齿轮和第二齿轮均安装在壳体内部。

本实施例提供的压裂泵包括上述技术方案中任一项所述的压裂泵动力装置。

本实施例提供的压裂车包括上述压裂泵。

本实用新型提供的压裂泵动力装置、压裂泵和压裂车能产生如下有益效果：

本实用新型提供的压裂泵动力装置包括驱动机构、曲轴、第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮均为直齿齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合。在使用该压裂泵动力装置时，可以先利用驱动机构驱动第一齿轮转动，由于第一齿轮与第二齿轮啮合，因而第二齿轮可以被第一齿轮驱动而转动。第二齿轮转动后，可以带动曲轴一起转动，曲轴转动后可以带动与曲轴连接的柱塞等外部物体运动，以为压裂泵后端的液力端将驱动机构产生的机械能转化为液压能做准备。本实用新型提供的压裂泵动力装置中，利用均为直齿齿轮的第一齿轮和第二齿轮可以代替现有技术中的小齿轮、大齿轮，由于直齿齿轮之间啮合时不产生轴向力，因而本实用新型提供的压裂泵动力装置不需要使用调心滚子轴承。又由于不需要使用调心滚子轴承，因而本实用新型提供的压裂泵动力装置还不需要使用用于支撑调心滚子轴承的轴承座。

与现有技术相比，本实用新型提供的压裂泵动力装置不需使用调心滚子轴承、轴承座等部件，因而本实用新型提供的压裂泵动力装置较现有技术中的压裂泵动力装置更简单，其内包括的部件更少，进而可以降低压裂泵动力装置内部的累计误差，使得动力端内部各部件之间配合更加得当，提升压裂泵的性能和使用寿命。

本实施例提供的压裂泵包括上述压裂泵动力装置，因而本实施例提供的压裂泵具有与上述压裂泵动力装置相同的有益效果。

本实施例提供的压裂车包括上述压裂泵，因而本实施例提供的压裂车具有与上述压裂泵相同的有益效果。

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为现有技术中的压裂泵的动力端的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的压裂泵动力装置的结构示意图；

图3为图2中的压裂泵动力装置的侧视图；

图4为图2中的A-A剖视图。

图标：1’-小齿轮；2’-大齿轮；3’-花键套；4’-曲轴；5’-调心滚子轴承；6’-轴承座；1-曲轴；10-第一曲轴；11-第二曲轴；2-第一齿轮；3-第二齿轮；4-法兰；5-套体；6-驱动机构；7-壳体。

具体实施方式

下面将结合实施例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。

实施例一：

如图2-图4所示，本实施例提供的压裂泵动力装置包括曲轴1、第一齿轮2和第二齿轮3。第一齿轮2和第二齿轮3均为直齿齿轮，且第一齿轮2与第二齿轮3啮合，第一齿轮2与驱动机构6连接，第一齿轮2用于在驱动机构6的驱动下带动第二齿轮3转动。第二齿轮3中空，且第二齿轮3套接在曲轴1上，曲轴1能够在第二齿轮3的带动下转动。

在利用该压裂泵动力装置时，可以先利用马达等驱动机构6驱动第一齿轮2转动，由于第一齿轮2与第二齿轮3啮合，因而第二齿轮3可以被第一齿轮2驱动而转动。第二齿轮3转动后，可以带动曲轴1一起转动，曲轴1转动后可以带动与曲轴1连接的柱塞等外部物体运动，进而为压裂泵后端的液力端将马达等驱动机构6产生的机械能转化为液压能做准备。

本实施例提供的压裂泵动力装置中，利用均为直齿齿轮的第一齿轮2和第二齿轮3可以代替现有技术中的小齿轮、大齿轮，由于直齿齿轮之间啮合时不产生轴向力，因而本实施例提供的压裂泵动力装置不需要使用调心滚子轴承。又由于不需要使用调心滚子轴承，因而本实施例提供的压裂泵动力装置还不需要使用用于支撑调心滚子轴承的轴承座。

与现有技术相比，本实施例提供的压裂泵动力装置不需使用调心滚子轴承、轴承座等部件，因而本实施例提供的压裂泵动力装置较现有技术中的压裂泵动力装置更简单，其内包括的部件更少，进而可以降低压裂泵动力装置内部的累计误差，使得动力端内部各部件之间配合更加得当，提升压裂泵的性能和使用寿命。

可以看出，本实施例提供的压裂泵动力装置缓解了现有技术中存在的压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有的压裂泵的动力端的结构复杂，其内包括多个部件，因而现有的压裂泵的动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命的技术问题。

此外，本实施例提供的压裂泵动力装置相较于现有技术省去调心滚子轴承、轴承座等部件后，可以简化压裂泵动力装置，不仅可以防止累计误差过大，还可以降低压裂泵动力装置中各部件相互配合时产生的异响，以及可以降低制造成本，减轻压裂泵动力装置的整体重量。

如图4所示，曲轴1为多个，多个曲轴1分为第一曲轴10和第二曲轴11，第一曲轴10的其中一端和第二曲轴11的其中一端连接。第二齿轮3套接在第一曲轴10和第二曲轴11的连接处，或者套接在第一曲轴10和第二曲轴11中任一个曲轴1上。

其中，第一曲轴10和第二曲轴11之间相对固定。

第一曲轴10和第二曲轴11可以在第二齿轮3的驱动下同步转动，进而可以带动第一曲轴10上连接的和第二曲轴11上连接的活塞运动。

如图4所示，第一曲轴10和第二曲轴11均包括多个曲拐，第一曲轴10上的曲拐的数量少于第二曲轴11上的曲拐的数量。

第一曲轴10和第二曲轴11的曲拐数量可以不一致，本实施例优选第一曲轴10上的曲拐的数量少于第二曲轴11上的曲拐的数量。

进一步的，本实施例优选第一曲轴10的曲拐的数量为偶数，第二曲轴11的曲拐的数量为奇数。如图4所示，本实施例中的第一曲轴10的曲拐的数量为两个，第二曲轴11的曲拐的数量为三个。

如图4所示，第二齿轮3套接并固定在第二曲轴11的靠近第一曲轴10的端部上。

第二齿轮3套接在第二曲轴11上时，第二齿轮3可以驱动第二曲轴11转动。同时，第二曲轴11可以驱动第一曲轴10转动。

可以看出，第二齿轮3套接在曲拐数量较多的第二曲轴11上，可以使得第二齿轮3驱动第一曲轴10和第二曲轴11转动的过程更加稳定，使得第二曲轴11和第一曲轴10更易于被驱动而转动。

因此，本实施例优选将第二齿轮3套接并固定在第二曲轴11的靠近第一曲轴10的端部上。

如图4所示，本实施例提供的压裂泵动力装置还可以包括法兰4。法兰4套接并固定在第一曲轴10的靠近第二曲轴11的端部上，且法兰4与第二齿轮3之间连接并固定。

其中，法兰4可以将第二齿轮3与第一曲轴10之间连接在一起，继而可以使得第二齿轮3能够驱动第一曲轴10和第二曲轴11同步转动。

第一曲轴10和第二曲轴11之间的连接可以通过法兰4和第二齿轮3共同实现。第二齿轮3用于将第二曲轴11和法兰4连接在一起，进而通过法兰4将第一曲轴10和第二齿轮3连接在一起。

法兰4还可以用于支撑第二齿轮3，防止第二齿轮3从曲轴1上脱离。

法兰4与第二齿轮3之间可以通过螺栓或者销钉连接固定在一起。

进一步的，法兰4和第一曲轴10之间还可以通过压紧作用增加摩擦力，使得法兰4在第二齿轮3的带动下易于带动第一曲轴10一起转动，即法兰4和第一曲轴10之间可以通过预紧摩擦力传递扭矩。

或者，法兰4和第一曲轴10之间还可以通过花键配合传递扭矩。即第一曲轴10和法兰4上均可以设置有花键，法兰4的花键和第一曲轴10上的花键之间相互啮合。

如图4所示，本实施例提供的压裂泵动力装置还包括中空的套体5，套体5的外侧壁上设置有外花键，套体5的内侧壁上设置有内花键。第二曲轴11的靠近第一曲轴10的端部上设置有与套体5上的内花键相匹配的外花键，第二齿轮3的中空处设置有与套体5上的外花键相匹配的内花键。

其中，套体5套接在第二曲轴11的靠近第一曲轴10的端部上，第二齿轮3套接在套体5上。

套体5可以采用现有的花键套，套体5可以使得第二齿轮3能够驱动第二曲轴11同步转动。

驱动机构6可以为马达等能够驱动第一齿轮2转动的驱动机构6。进一步的，驱动机构6可以采用现有的液压马达。

如图2-图4所示，本实施例提供的压裂泵动力装置还可以包括壳体7，曲轴1、第一齿轮2和第二齿轮3均安装在壳体7内部。

壳体7用于保护压裂泵动力装置内部的部件。

实施例二：

本实施例提供的压裂泵包括实施例一中的压裂泵动力装置。本实施例提供的压裂泵应用实施例一中的压裂泵动力装置，因而本实施例提供的压裂泵能够与实施例一中的压裂泵动力装置解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

可以看出，本实施例提供的压裂泵缓解了现有技术中存在的压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有的压裂泵的动力端的结构复杂，其内包括多个部件，因而现有的压裂泵的动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命的技术问题。

实施例三：

本实施例提供的压裂车包括实施例二中的压裂泵。本实施例提供的压裂车应用实施例二中的压裂泵，因而本实施例提供的压裂车能够与实施例二中的压裂泵解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

可以看出，本实施例提供的压裂车同样缓解了现有技术中存在的压裂泵的动力端对其中的各部件的加工及装配精度要求较高，而现有的压裂泵的动力端的结构复杂，其内包括多个部件，因而现有的压裂泵的动力端内部容易产生累积误差，进而易导致动力端内部各部件之间配合不当，降低压裂泵的性能和使用寿命的技术问题。

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)

1.一种压裂泵动力装置，其特征在于，所述压裂泵动力装置包括驱动机构(6)、曲轴(1)、第一齿轮(2)和第二齿轮(3)；

所述第一齿轮(2)和所述第二齿轮(3)均为直齿齿轮，且所述第一齿轮(2)与所述第二齿轮(3)啮合，所述第一齿轮(2)与所述驱动机构(6)连接，所述第一齿轮(2)用于在所述驱动机构(6)的驱动下带动所述第二齿轮(3)转动；

所述第二齿轮(3)中空，且所述第二齿轮(3)套接在所述曲轴(1)上，所述曲轴(1)能够在所述第二齿轮(3)的带动下转动。

2.根据权利要求1所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述曲轴(1)为多个，多个所述曲轴(1)分为第一曲轴(10)和第二曲轴(11)，所述第一曲轴(10)的其中一端和所述第二曲轴(11)的其中一端连接；

所述第二齿轮(3)套接在所述第一曲轴(10)和所述第二曲轴(11)的连接处，或者套接在所述第一曲轴(10)和所述第二曲轴(11)中任一个曲轴(1)上。

3.根据权利要求2所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述第一曲轴(10)和所述第二曲轴(11)均包括多个曲拐，所述第一曲轴(10)上的曲拐的数量少于所述第二曲轴(11)上的曲拐的数量。

4.根据权利要求3所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述第二齿轮(3)套接并固定在所述第二曲轴(11)的靠近所述第一曲轴(10)的端部上。

5.根据权利要求4所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述压裂泵动力装置还包括法兰(4)；

所述法兰(4)套接并固定在所述第一曲轴(10)的靠近所述第二曲轴(11)的端部上，且所述法兰(4)与所述第二齿轮(3)之间连接并固定。

6.根据权利要求4或5所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述压裂泵动力装置还包括中空的套体(5)，所述套体(5)的外侧壁上设置有外花键，所述套体(5)的内侧壁上设置有内花键；

所述第二曲轴(11)的靠近所述第一曲轴(10)的端部上设置有与所述套体(5)上的内花键相匹配的外花键，所述第二齿轮(3)的中空处设置有与所述套体(5)上的外花键相匹配的内花键；

所述套体(5)套接在所述第二曲轴(11)的靠近所述第一曲轴(10)的端部上，所述第二齿轮(3)套接在所述套体(5)上。

7.根据权利要求1所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述驱动机构(6)为液压马达。

8.根据权利要求1所述的压裂泵动力装置，其特征在于，所述压裂泵动力装置还包括壳体(7)，所述曲轴(1)、第一齿轮(2)和第二齿轮(3)均安装在所述壳体(7)内部。

9.一种压裂泵，其特征在于，所述压裂泵包括权利要求1-8任一项所述的压裂泵动力装置。

10.一种压裂车，其特征在于，所述压裂车包括权利要求9所述的压裂泵。

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