CN217783745U - 一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，包括分隔套和填料箱，所述分隔套的后端外圆与机身前端定位孔安装，所述分隔套的前端面与泵头垂直安装，且端面处安装密封圈，所述分隔套夹与泵头和机身之间，所述分隔套的后端安装有填料箱，所述填料箱内依次安装前锥导向套、填料、分隔环、后导向套和填料自调整装置，且填料箱的一侧设置有后置压板；通过分隔套、填料箱、后置压板三者单体式设计，有效降低生产成本，简化了加工工艺，方便密封件更换，提高效率；通过填料箱后端安装填料自调整装置及压板处增加润滑设计，填料密封精准，大大提高填料、柱塞等易损件使用寿命，降低劳动强度同时，缩减了维修成本。

Description

一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成

技术领域

本实用新型属于柱塞密封组件技术领域，具体涉及一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成。

背景技术

油田高压注水和注聚往往采用高压柱塞泵进行完成，柱塞密封组件是柱塞泵的关键组件之一，目前往往采用常规设计(填料箱、调节螺母、导向套、填料、隔环、柱塞、压板等件组成)，可以满足现场使用，但在应用中也发现很多问题：

第一、柱塞密封组件中填料箱是核心部件之一，其结构形式分两种：分隔套法兰式填料箱体，利用螺栓等标准件将其固定在泵头或机身上，采用端面密封，可靠性较高；但外形尺寸大成本高，工艺复杂加工周期长，安装和维修强度较大；填料箱阶梯式填料箱体，行位公差一致性严格，精度高工艺复杂；利用泵头和机身将其对夹固定，采用端面密封，可靠性较差；一旦出现漏液，拆解和维修工作量大，成本高，维修效率低。

第二、柱塞密封组件中填料预紧通常采用人工调整调节螺母进行控制，调节螺母和填料箱体之间采用螺纹连接。以上结构设计存在如下问题：分隔套目测填料漏失量，人工通过调节工具控制无法精准把控；由于柱塞泵运行压力较高，每次调整都需要泄压停泵，增加设备启停时间和工人劳动强度，降低工作效率；降低填料等易损件使用寿命；填料箱二者采用螺纹连接常出现咬扣无法拆解的现象，增加加工难度和维修的成本。

为此本实用新型提出一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，以解决上述背景技术中提出的填料箱尺寸大、工艺复杂加工周期长和维修效率低的问题，以及现有柱塞密封组件中填料预紧采用人工调整调节螺母进行控制问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，包括分隔套和填料箱，所述分隔套的后端外圆与机身前端定位孔安装，所述分隔套的前端面与泵头垂直安装，且端面处安装密封圈，所述分隔套夹与泵头和机身之间，所述分隔套的后端安装有填料箱，所述填料箱内依次安装前锥导向套、填料、分隔环、后导向套和填料自调整装置，且填料箱的一侧设置有后置压板，柱塞贯穿填料箱和后置压板的内部，且前锥导向套、填料、分隔环、后导向套和填料自调整装置均套在柱塞上，所述前锥导向套外圆为锥面和直面配合设计，所述填料的外壁与填料箱的内壁过盈配合，所述填料的内壁与柱塞配合，通过调整填料的变形量保证密封效果，所述分隔环的外壁与填料箱内壁小间隙配合，填料箱前端倒角设计便于安装，所述分隔环的内壁与柱塞的大外圆大间隙配合，所述后导向套的后端面与填料自调整装置的前端面接触安装，所述填料自调整装置由推杆、推簧、锥端紧定螺钉和后置法兰组成；所述后置法兰前端外壁与填料箱的内壁小间隙配合，所述填料自调整装置后端面设置有后置法兰，所述后置法兰上均匀分别有若干阶梯孔，所述推杆和推簧安装在阶梯孔内，所述推簧的上部安装有锥端紧定螺钉，所述锥端紧定螺钉的锥端与推簧的内孔定位，所述推簧的另一侧推杆抵紧，通过高强度螺栓组件将后置压板与前端泵头连接，所述后置压板内孔为中内孔、前止口和后端孔三阶梯孔设计，所述后置压板的顶部表面开设有润滑脂接口，且润滑脂接口的下端开设有斜孔，所述斜孔与前止口相通，所述后置压板的一侧还设有与润滑脂接口相对应的封堵机构；

所述封堵机构包括基座、内滑座、内滑槽、顶滑柱和顶板，所述基座固定在后置压板的一侧表面，且后置压板的内部开设有内滑槽，所述内滑槽的内部活动设置有内滑座，所述内滑座的顶部表面固定有顶滑柱，所述顶滑柱的顶端贯穿至基座的顶部，所述顶板转动安装在顶滑柱的顶端，且顶板的一端延伸至润滑脂接口的顶部将其覆盖，所述顶板的底部表面固定有封块，且封块嵌入至润滑脂接口的内部，可对润滑脂接口进行遮挡封堵，所述内滑槽的内侧顶端固定有矩形座板，所述顶滑柱的表面开设有矩形滑口，矩形座板可通过矩形滑口贯穿顶滑柱，且矩形滑口内固定有导杆，所述矩形座板的两端分别固定在内滑槽的两侧内壁，且矩形座板活动矩形座板套在导杆表面，使得矩形座板可在导杆上滑动，所述导杆的表面相对于的底部活动套设有弹簧，用于顶滑柱上移后的回弹复位，所述顶滑柱的顶端表面固定有截面呈T形的顶杆，所述顶板转动套设在顶杆上，使得顶板可旋转，所述内滑座的底部表面固定有底滑块，所述底滑块的底端贯穿至基座的底部，且底滑块的底端固定有L形底块，所述L形底块的顶端延伸至基座的侧面，可通过L形底块和底滑块将内滑座上推。

优选的，所述基座的侧面转动设置有保险挡块，且保险挡块的底端与L形底块的顶端接触，可在日常使用过程中防止L形底块被误推，所述基座的侧面嵌入安装有基垫，且基垫的表面设有一体式的圆形凸起，所述保险挡块的两端均开设有圆形限位孔，所述圆形凸起嵌入至其中一个圆形限位孔内，用于保险挡块的辅助限位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过分隔套、填料箱、后置压板三者单体式设计，有效降低生产成本，简化了加工工艺，方便密封件更换，提高效率；通过填料箱后端安装填料自调整装置及压板处增加润滑设计，填料密封精准，大大提高填料、柱塞等易损件使用寿命，降低劳动强度同时，缩减了维修成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A区域的局部放大图；

图3为本实用新型后置压板的侧视图；

图4为本实用新型填料自调整装置的结构示意图；

图5为本实用新型填料箱的结构示意图；

图6为本实用新型图1中B区域的局部放大图；

图7为本实用新型图6中D区域的局部放大图；

图8为本实用新型图3中C区域的局部放大图；

图中：1、分隔套；2、填料箱；3、前锥导向套；4、分隔环；5、后导向套；6、柱塞；7、填料自调整装置；71、推杆；72、推簧；73、锥端紧定螺钉；74、后置法兰；8、高强度螺栓组件；9、填料；10、密封圈；11、泵头；12、机身；13、后置压板；14、润滑脂接口；15、中内孔；16、前止口；17、基座；18、斜孔；19、圆形限位孔；20、内滑座；21、顶滑柱；22、顶板；23、封块；24、底滑块；25、L形底块；26、保险挡块；27、内滑槽；28、矩形滑口；29、矩形座板；30、导杆；31、弹簧；32、基垫；33、圆形凸起；34、后端孔。

具体实施方式

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。

实施例

请参阅图1至图8，本实用新型提供一种技术方案：一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，包括分隔套1和填料箱2，分隔套1为阶梯式设计，分隔套1后端外圆为安装基准，大外圆前后端面与基准面垂直设计，大外圆前端面设置端面密封槽；分隔套1大外圆厚度尺寸公差控制保证一致性；分隔套1内孔台阶式设计，前端内孔大于柱塞6直径3mm,后端内孔止口设计，其孔径及内端面与分隔套1后端外圆同轴度和垂直度设计，分隔套1的后端外圆与机身12前端定位孔安装，分隔套1的前端面与泵头11垂直安装，且端面处安装密封圈10，密封圈10为橡胶材质构件，分隔套1夹与泵头11和机身12之间，分隔套1的后端止口处安装有填料箱2，填料箱2外径通圆设计，外径与分隔套1止口小间隙配合，填料箱2前端倒角设计便于安装，填料箱2前端面密封槽设计，与分隔套1止口端面密封，填料箱2内孔为锥孔和光孔配合设计，前端为锥孔设计大头尺寸小于光孔直径5mm,小头尺寸大于直径约12mm,按照1:10锥度加工，与后端光孔同轴度设计，方便安装和拆卸，后端光孔公差H7设计，保证有效的长度尺寸同时保证与大外圆的同轴度和端面的垂直度，填料箱2内依次安装前锥导向套3、填料9、分隔环4、后导向套5和填料自调整装置7，且填料箱2的一侧设置有后置压板13，柱塞6贯穿填料箱2和后置压板13的内部，且前锥导向套3、填料9、分隔环4、后导向套5和填料自调整装置7均套在柱塞6上，前锥导向套3外圆为锥面和直面配合设计，内孔与外圆同轴设计公差H8设计，前锥导向套3外圆与填料箱2锥孔安装后接触面积＞％85，端面1mm间隙，前锥导向套3锥面小外圆保证锥面压紧同时也便于拆装，填料9的外壁与填料箱2的内壁过盈配合，填料9的内壁与柱塞6配合，通过调整填料9的变形量保证密封效果，分隔环4为四氟材质构件，分隔环4的外壁与填料箱2内壁小间隙配合，分隔环4的内壁与柱塞6的大外圆大间隙配合，保证填料压紧的同时自带润滑效果，后导向套5为耐磨青铜材质，内孔和外圆公差H8和f7设计，同时保证内孔和外圆的同轴度及端面垂直度，保证柱塞6的导向性，后导向套5的后端面与填料自调整装置7的前端面接触安装，填料自调整装置7由推杆71、推簧72、锥端紧定螺钉73和后置法兰74组成；

后置法兰74前端外壁与填料箱2的内壁小间隙配合，安装时端面与填料箱2后端面垂直靠紧安装，后置法兰74后端外圆大于前外圆约15mm，后置法兰74大外圆圆周方向均匀分布4-6过油孔，后置法兰74内孔大于柱塞6直径约1mm，后置法兰74上均匀分别有若干阶梯孔，其前端为小孔径，推杆71前端可自由通过阶梯孔，后端为大孔径，其直径尺寸略小于其前端螺纹底径，推杆71和推簧72安装在阶梯孔内，推簧72的上部安装有锥端紧定螺钉73，锥端紧定螺钉73的锥端与推簧72的内孔定位，推簧72的另一侧推杆71抵紧，此种设计方便加工同时更方便弹簧72的安装，填料自调整装置7在未安装在填料箱2内之前推杆71前端是外漏了，受到很小的推簧72推力；与填料箱2组合安装后推杆71受到压缩，推簧72推力变大，推杆71完全压缩后置法兰74的内孔，后置压板13为长方体设计，大端面设计螺栓过孔，其尺寸与机身尺寸相对应，通过高强度螺栓组件8将后置压板13与前端泵头11连接，高强度螺栓组件8由高强度螺柱、螺母、垫圈组成，后置压板13内孔为中内孔15、前止口16和后端孔34三阶梯孔设计，前止口16尺寸大于填料箱2外圆1mm,中内孔15与后置法兰74大外圆小间隙配合，其深度尺寸小于后置法兰74大外圆厚度尺寸，安装后保证填料箱2后端面与后置压板13大止口端面间隙约1mm；后端孔34为过孔，其直径大于柱塞6外圆约2-3mm，后置压板13的顶部表面开设有润滑脂接口14，且润滑脂接口14的下端开设有斜孔18，斜孔18与前止口16相通，安装后斜孔18与后置法兰74大外圆圆周过油孔相对应，润滑脂可以采油润滑，也可以是介质润滑，通过斜孔18润滑推簧72和柱塞6，避免填料过紧产生柱塞6干磨现象，后置压板13的一侧还设有与润滑脂接口14相对应的封堵机构；

封堵机构包括基座17、内滑座20、内滑槽27、顶滑柱21和顶板22，基座17固定在后置压板13的一侧表面，且后置压板13的内部开设有内滑槽27，内滑槽27的内部活动设置有内滑座20，内滑座20的顶部表面焊接固定有顶滑柱21，顶滑柱21的顶端贯穿至基座17的顶部，顶板22转动安装在顶滑柱21的顶端，且顶板22的一端延伸至润滑脂接口14的顶部将其覆盖，可在日常使用过程中对润滑脂接口14进行封堵，内滑槽27的内侧顶端固定有矩形座板29，顶滑柱21的表面开设有与矩形座板29相对应的矩形滑口28，且矩形滑口28内固定有导杆30，矩形座板29贯穿矩形滑口28，矩形座板29的两端分别固定在内滑槽27的两侧内壁，且矩形座板29活动套在导杆30表面，导杆30的表面相对于矩形座板29的底部活动套设有弹簧31，使得顶滑柱21上移后可在弹簧31的推动下复位。

本实施例中，优选的，顶滑柱21的顶端表面固定有截面呈T形的顶杆，顶板22转动套设在顶杆上，使得顶板22可在顶滑柱21的顶端转动，内滑座20的底部表面焊接固定有底滑块24，底滑块24的底端贯穿至基座17的底部，且底滑块24的底端焊接固定有L形底块25，L形底块25的顶端延伸至基座17的侧面，便于对内滑座20的上推。

本实施例中，优选的，基座17的侧面转动设置有保险挡块26，且保险挡块26的底端与L形底块25的顶端接触，可在日常使用过程中防止L形底块25被误推，基座17的侧面嵌入安装有基垫32，且基垫32的表面设有一体式的圆形凸起33，基垫32和圆形凸起33均为橡胶材质构件，具有良好的弹性，保险挡块26的两端均开设有与圆形凸起33相对应的圆形限位孔19，圆形凸起33嵌入至其中一个圆形限位孔19内，使得保险挡块26旋转至竖直状态时会被圆形凸起33辅助限位。

本实施例中，优选的，顶板22的底部表面固定有封块23，且封块23嵌入至润滑脂接口14的内部，进一步对润滑脂接口14的封堵。

本实用新型的工作原理及使用流程：该封堵机构在使用时，如要向润滑脂接口14内添入润滑油脂时，只需先将保险挡块26旋转至横置状态，即可使得保险挡块26不再对L形底块25造成阻挡，此时将L形底块25上推，致使底滑块24带着内滑座20上移，并使得顶滑柱21带着顶板22上移，且使得矩形座板29在矩形滑口28内下移，即可将弹簧31压缩，直至封块23移出润滑脂接口14，此时将顶板22旋转，致使封块23和顶板22不再对润滑脂接口14造成任何的遮挡，即可向润滑脂接口14内添入润滑油脂，而当完成润滑油脂的添入后，再次将L形底块25上推，并将顶板22回旋，致使封块23与润滑脂接口14对齐，然后松开L形底块25，使得弹簧31将内滑座20回推，并使得顶滑柱21带着顶板22下移，最终使得顶板22盖在后置压板13的顶部，且使得封块23塞入润滑脂接口14内将其封堵，即可完成对润滑脂接口14的遮挡封堵，防止日常使用过程中外界异物的进入，保证润滑通道的清洁和通畅，最后再将保险挡块26旋转至竖直状态，致使保险挡块26的一端与L形底块25的顶端接触，即可防止L形底块25在日常使用过程中被误按，确保稳定性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：包括分隔套(1)和填料箱(2)，所述分隔套(1)的后端外圆与机身(12)前端定位孔安装，所述分隔套(1)的前端面与泵头(11)垂直安装，且端面处安装密封圈(10)，所述分隔套(1)夹与泵头(11)和机身(12)之间，所述分隔套(1)的后端安装有填料箱(2)，所述填料箱(2)内依次安装前锥导向套(3)、填料(9)、分隔环(4)、后导向套(5)和填料自调整装置(7)，且填料箱(2)的一侧设置有后置压板(13)，柱塞(6)贯穿填料箱(2)和后置压板(13)的内部，且前锥导向套(3)、填料(9)、分隔环(4)、后导向套(5)和填料自调整装置(7)均套在柱塞(6)上，所述填料自调整装置(7)由推杆(71)、推簧(72)、锥端紧定螺钉(73)和后置法兰(74)组成；所述后置法兰(74)前端外壁与填料箱(2)的内壁小间隙配合，所述填料自调整装置(7)后端面设置有后置法兰(74)，所述后置法兰(74)上均匀分别有若干阶梯孔，所述推杆(71)和推簧(72)安装在阶梯孔内，所述推簧(72)的上部安装有锥端紧定螺钉(73)，所述锥端紧定螺钉(73)的锥端与推簧(72)的内孔定位，所述推簧(72)的另一侧推杆(71)抵紧，所述后置压板(13)内孔为中内孔(15)、前止口(16)和后端孔(34)三阶梯孔设计，所述后置压板(13)的顶部表面开设有润滑脂接口(14)，且润滑脂接口(14)的下端开设有斜孔(18)。

2.根据权利要求1所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述斜孔(18)与前止口(16)相通，所述后置压板(13)的一侧还设有与润滑脂接口(14)相对应的封堵机构，所述封堵机构包括基座(17)、内滑座(20)、内滑槽(27)、顶滑柱(21)和顶板(22)，所述基座(17)固定在后置压板(13)的一侧表面，且后置压板(13)的内部开设有内滑槽(27)，所述内滑槽(27)的内部活动设置有内滑座(20)，所述内滑座(20)的顶部表面固定有顶滑柱(21)，所述顶滑柱(21)的顶端贯穿至基座(17)的顶部，所述顶板(22)转动安装在顶滑柱(21)的顶端，且顶板(22)的一端延伸至润滑脂接口(14)的顶部将其覆盖，所述内滑槽(27)的内侧顶端固定有矩形座板(29)，所述顶滑柱(21)的表面开设有矩形滑口(28)，且矩形滑口(28)内固定有导杆(30)，所述矩形座板(29)贯穿矩形滑口(28)，所述矩形座板(29)的两端分别固定在内滑槽(27)的两侧内壁，且矩形座板(29)活动套在导杆(30)表面，所述导杆(30)的表面相对于矩形座板(29)的底部活动套设有弹簧(31)。

3.根据权利要求2所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述顶滑柱(21)的顶端表面固定有截面呈T形的顶杆，所述顶板(22)转动套设在顶杆上。

4.根据权利要求2所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述内滑座(20)的底部表面固定有底滑块(24)，所述底滑块(24)的底端贯穿至基座(17)的底部，且底滑块(24)的底端固定有L形底块(25)，所述L形底块(25)的顶端延伸至基座(17)的侧面。

5.根据权利要求4所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述基座(17)的侧面转动设置有保险挡块(26)，且保险挡块(26)的底端与L形底块(25)的顶端接触。

6.根据权利要求5所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述基座(17)的侧面嵌入安装有基垫(32)，且基垫(32)的表面设有一体式的圆形凸起(33)，所述保险挡块(26)的两端均开设有圆形限位孔(19)，所述圆形凸起(33)嵌入至其中一个圆形限位孔(19)内。

7.根据权利要求2所述的一种高压柱塞泵用分体自预紧式柱塞密封总成，其特征在于：所述顶板(22)的底部表面固定有封块(23)，且封块(23)嵌入至润滑脂接口(14)的内部。

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