CN212928164U - 一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵，所述凡尔体胶皮呈环状，包括内环面、外环面和工作面，所述内环面与凡尔体接触配合，工作面连接在内环面和外环面之间，用于与凡尔座接触配合，所述工作面为圆弧形曲面。本实用新型减小凡尔体胶皮工作面与凡尔座在快速密封时的接触面积，使嵌入工作面的支撑剂颗粒减少，同时能将较大尺寸的支撑剂固体颗粒或异物挤出工作面，从而降低凡尔体胶皮撕裂风险，延长使用寿命。

Description

一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵

技术领域

本实用新型涉及凡尔体与凡尔座密封技术领域，特别是涉及一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵。

背景技术

为了提高油气采收率和产量，人为地向地层泵入含有支撑剂的高压液体，以形成一个人工的通道以加大泄流面积，即为油气压裂技术。压裂作业是通过压裂泵完成的，压裂泵内的凡尔体是泵体内主要工作元件，配合凡尔座使用，控制着压裂泵内吸入端与排出端的开启与闭合，实现压裂泵将低压流体转换为高压流体排出。凡尔体本体上安装有环形聚氨酯橡胶胶皮，该橡胶的工作面为圆锥面，通过与凡尔座锥形工作面相配合，起到密封和缓冲凡尔体与凡尔座锥面冲击的双重作用。

凡尔体在压裂泵中不断的快速开启和关闭，关闭状态时起到密封作用。如图1所示，目前市面上凡尔体胶皮6的结构大同小异，工作面基本为圆锥面，在工作过程中整个工作面均和凡尔座7的圆锥形工作面完全吻合。由于压裂液含有大量的石英砂或者陶粒等高硬度的支撑剂，在凡尔体5与凡尔座7快速接触密封的时候，压裂液中的固体颗粒挤压在凡尔体胶皮6和凡尔座7的工作面上，造成凡尔胶皮6的固颗粒体嵌入。凡尔体5与凡尔座7快速撞击力作用，且密封后锥形工作面承受内腔高压腐蚀性液体的压力，很容易造成凡尔胶皮6的破坏，严重影响生产安全和压裂作业进程。

由此可见，上述现有的凡尔体胶皮在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的凡尔体胶皮，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种凡尔体胶皮，使其减小嵌入至凡尔体胶皮内的支撑剂颗粒数量，保证密封性能，延长凡尔体胶皮的使用寿命，从而克服现有的凡尔体胶皮的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凡尔体胶皮，所述凡尔体胶皮呈环状，包括内环面、外环面和工作面，所述内环面与凡尔体接触配合，工作面连接在内环面和外环面之间，用于与凡尔座接触配合，所述工作面为外凸的圆弧形曲面。

作为本实用新型的一种改进，所述工作面与内环面相接处加工成倒圆角。

进一步地，所述凡尔座与凡尔体胶皮接触配合的表面为倒锥形平坦表面。

进一步地，所述凡尔体胶皮的顶面与凡尔体接触贴合，在凡尔体胶皮顶面与外环面相接处设置有向上凸起的环形凸台，在凡尔体上设置有环形凹槽，所述环形凸台能够嵌入至环形凹槽内。

此外，本实用新型还提供一种凡尔总成，使其减小嵌入至凡尔体胶皮内的支撑剂颗粒数量，保证密封性能，延长凡尔体胶皮的使用寿命，从而克服现有的凡尔总成的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凡尔总成，包含上述的一种凡尔体胶皮。

此外，本实用新型还提供一种压裂泵，使其能够延长凡尔体胶皮的使用寿命，提高生产工作效率，从而克服现有的压裂泵的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压裂泵，包含上述的一种凡尔体胶皮。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、在实现密封的同时，减小凡尔体胶皮工作面与凡尔座的接触面积，使得嵌入高硬度支撑剂颗粒的数量减少，能有效延长凡尔体胶皮的寿命；

2、在凡尔体胶皮与凡尔座密封时，圆弧状的接触面能将较大尺寸的支撑剂固体颗粒或异物挤出工作面，降低将凡尔体胶皮撕裂的可能性；

3、随着工作面的磨损，在压力作用下凡尔胶皮压缩变形，有新的圆弧工作面参与密封，达到延长凡尔体胶皮寿命的目的；

4、在凡尔体胶皮的顶面设置环形凸台并嵌入安装至凡尔体的环形凹槽内，能够防止凡尔体胶皮受压外扩，保证密封效果和使用寿命。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是现有的凡尔体胶皮的装配示意图。

图2是本实用新型提供的凡尔体胶皮的结构示意图。

图3是本实用新型提供的凡尔体胶皮的装配示意图。

附图标记说明：1-内环面；2-外环面；3-工作面；4-倒圆角；5-凡尔体；6-凡尔体胶皮；7-凡尔座；8-环形凸台；9-顶面。

具体实施方式

请参阅图2和图3，本实用新型提供一种凡尔体胶皮，所述凡尔体胶皮6整体呈环状，包括内环面1、外环面3和工作面2，所述内环面1与凡尔体5接触配合，工作面2连接在内环面1和外环面3之间，用于与凡尔座7接触配合，所述凡尔座7与凡尔体胶皮6接触配合的表面为倒锥形平坦表面，而凡尔体胶皮6与凡尔座7接触配合的工作面2为圆弧形曲面。

优选的，在所述工作面2与内环面1接触处加工成倒圆角4。

优选的，所述凡尔体胶皮6的顶面9与凡尔体5接触贴合，在凡尔体胶皮6的顶面9与外环面3相接处设置有向上凸起的环形凸台8，在凡尔体5上设置有环形凹槽，所述环形凸台8能够嵌入至环形凹槽内，以减小凡尔体胶皮6在受压时的向外扩张，起到保证密封并延长使用寿命的作用。

本实用新型通过设置圆弧形的工作面，使工作面与凡尔座接触面积减小，并能够有效挤出支撑剂固体颗粒或异物，有效延长凡尔体胶皮的使用寿命，降低撕裂风险。

此外，本实用新型还提供一种凡尔总成以及一种压裂泵，包含上述的凡尔体胶皮。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种凡尔体胶皮，所述凡尔体胶皮呈环状，包括内环面、外环面和工作面，所述内环面用于与凡尔体接触配合，工作面连接在内环面和外环面之间，用于与凡尔座接触配合，其特征在于，所述工作面为外凸的圆弧形曲面。

2.根据权利要求1所述的一种凡尔体胶皮，其特征在于，所述工作面与内环面相接处加工成倒圆角。

3.根据权利要求1所述的一种凡尔体胶皮，其特征在于，所述凡尔座与凡尔体胶皮接触配合的表面为倒锥形平坦表面。

4.根据权利要求1所述的一种凡尔体胶皮，其特征在于，所述凡尔体胶皮的顶面与凡尔体接触贴合，在凡尔体胶皮顶面与外环面相接处设置有向上凸起的环形凸台，在凡尔体上设置有环形凹槽，所述环形凸台能够嵌入至环形凹槽内。

5.一种凡尔总成，其特征在于，包含权利要求1-4中任一项所述的凡尔体胶皮。

6.一种压裂泵，其特征在于，包含权利要求1-4中任一项所述的凡尔体胶皮。

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