CN218293769U - 泵送系统及石油机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油机械技术领域，提供一种泵送系统及石油机械，其中，泵送系统包括柱塞泵，设置有至少两个；液压马达组，用于驱动柱塞泵运转，且每一柱塞泵对应连接一个液压马达组；液压动力系统，设置为可选择地为至少一个液压马达组提供动力。如此设置，设置至少两个柱塞泵，且各个柱塞泵可以单独运转，实现了对柱塞泵的备份。当其中一个柱塞泵损坏时，可以利用其余的柱塞泵继续作业，防止作业过程的中断，确保作业效率。

Description

泵送系统及石油机械

技术领域

本实用新型涉及石油机械技术领域，尤其涉及一种泵送系统及石油机械。

背景技术

压裂车和固井车等石油机械均需要泵送系统输送液体或者浆料。现有技术中的泵送系统一般以发动机作为液压动力系统，以变速箱和传动轴作为传动装置，以柱塞泵作为执行元件，通过柱塞泵为液体或者浆料提供动力。但目前的压裂车和固井车的泵送系统一般仅设置一个柱塞泵，柱塞泵为易损件，损坏频率较高，且在损坏之后需要停机维修，导致压裂车或者固井车的作业过程中断，会降低压裂车或者固井车的作业效率。

因此，如何解决现有技术中的压裂车或者固井车在柱塞泵损坏时需停机维修导致的作业效率低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种泵送系统及石油机械，用以解决现有技术中的压裂车或者固井车在柱塞泵损坏时需停机维修导致的作业效率低的缺陷。

本实用新型提供一种泵送系统，包括：

柱塞泵，设置有至少两个；

液压马达组，用于驱动所述柱塞泵运转，且每一所述柱塞泵对应连接一个所述液压马达组；

液压动力系统，设置为可选择地为至少一个所述液压马达组提供动力。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，各个所述柱塞泵中，任意两个所述柱塞泵的柱塞横截面积相同或相异。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述液压动力系统包括动力源和连接管路，所述连接管路的进液口与所述动力源的出液口相连接，所述连接管路具有至少两个出液口，所述连接管路的出液口与各个所述液压马达组的进液口对应连接；

所述连接管路设置为能够控制任一个所述液压马达组与所述动力源之间的通断。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述动力源设置有至少两组，所述连接管路具有至少两个进液口，各组所述动力源的出液口与所述连接管路的各个进液口对应连接；

所述连接管路设置为能够控制任一组所述动力源与任一个所述液压马达组之间的通断。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述动力源设置有两组，所述液压马达组为两个；

所述连接管路包括主管路、两条进液支路和两条出液支路，且所述主管路连通所述进液支路和所述出液支路；

两条所述进液支路的进液口分别与两组所述动力源的出液口对应连接，两条所述出液支路的出液口分别与两个所述液压马达组的进液口对应连接；

所述主管路上设置有第一阀门，所述第一阀门位于两条所述出液支路的进液口之间，且所述第一阀门位于两条所述进液支路的出液口之间，所述出液支路上设置有第二阀门。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述进液支路上均设置有单向阀，所述单向阀设置为仅允许所述动力源的出液口的液体向所述主管路流通。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述动力源包括液压泵和用于驱动所述液压泵运转的驱动部，所述液压泵的出液口与所述连接管路的进液口相连接。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述液压泵设置有至少两个，各个所述液压泵的动力输入端均与所述驱动部的输出端相连接，各个所述液压泵的出液口均与所述连接管路的进液口相连接。

根据本实用新型提供的一种泵送系统，所述动力源还包括分动箱，所述分动箱的输入端与所述驱动部的输出端相连接，所述分动箱具有至少两个输出端，所述分动箱的各个输出端与各个所述液压泵的动力输入端对应连接。

本实用新型还提供一种石油机械，包括上述的泵送系统。

本实用新型提供的泵送系统，包括柱塞泵、液压马达组和液压动力系统。上述柱塞泵设置有至少两个，液压马达组设置有至少个，每一柱塞泵对应连接一个液压马达组，用于驱动柱塞泵运转。上述液压动力系统可选择地为至少一个液压马达组提供动力，使得上述各个柱塞泵可以单独运转，也可以同时运转。如此设置，设置至少两个柱塞泵，且各个柱塞泵可以单独运转，实现了对柱塞泵的备份，提高了泵送系统的可靠性。当其中一个柱塞泵损坏时，可以利用其余的柱塞泵继续作业，防止作业过程的中断，确保作业效率。

另外，上述各个柱塞泵同时运转时，能够提高对液体或浆料(以下称为物料)的输出排量，可以进一步提高作业效率。

进一步，在本实用新型提供的石油机械中，由于具备如上所述的泵送系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的具有一组动力源、两个柱塞泵的泵送系统的结构示意图一；

图2是本实用新型提供的具有一组动力源、两个柱塞泵的泵送系统的结构示意图二；

图3是本实用新型提供的具有两组动力源、两个柱塞泵的泵送系统的结构示意图。

附图标记：

1、柱塞泵；2、液压马达；3、连接管路；4、主管路；5、出液支路；6、第一阀门；7、第二阀门；8、液压泵；9、驱动部；10、分动箱；11、第一动力源；12、第二动力源；13、第一液压马达组；14、第二液压马达组；15、第一柱塞泵；16、第二柱塞泵；17、第一出液支路；18、第二出液支路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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作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。

下面结合图1至图3描述本实用新型的泵送系统。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的泵送系统，包括柱塞泵1、液压马达组和液压动力系统，上述液压马达组用于驱动柱塞泵1运转，液压动力系统用于驱动液压马达组运转。

具体来说，上述柱塞泵1设置有至少两个，每一柱塞泵1对应连接一个液压马达组。

每个液压马达组包括至少两个液压马达2，同一个液压马达组的各个液压马达2的动力输出端均与同一柱塞泵1的动力输入端相连接，利用一个液压马达组的各个液压马达2同时驱动一个柱塞泵1运转。

当一个液压马达组仅包括一个液压马达2时，一个液压马达2与一个柱塞泵1对应，可以直接将液压马达2的动力输出端与柱塞泵1的动力输入端固定连接。

当一个液压马达组包括至少两个液压马达2时，一个柱塞泵1与至少两个液压马达2对应。此时，可以在柱塞泵1的动力输入端以及各个液压马达2的动力输出端设置齿轮，使同一个液压马达组的各个液压马达2的动力输出端的齿轮与同一个柱塞泵1的动力输入端的齿轮啮合传动，从而可以使至少两个液压马达2同时驱动同一柱塞泵1运转。实现了对液压马达2的备份，当其中一个液压马达2出现损坏时，柱塞泵1在其余液压马达2的作用下依然可以正常运转。

上述液压动力系统可选择地为至少一个液压马达组提供动力，即，可以使液压动力系统仅为其中一个液压马达组提供动力，相应地，可以使其中一个柱塞泵1运转；也可以使液压动力系统同时为多个液压马达组或者为所有的液压马达组提供动力，相应地，可以使多个柱塞泵1或者所有的柱塞泵1运转。

即，上述各个柱塞泵1可以单独运转，也可以同时运转。

如此设置，本实施例对泵送系统配置至少两个柱塞泵1，且各个柱塞泵1可以单独运转，实现了对柱塞泵1的备份，提高了泵送系统的可靠性。当其中一个柱塞泵1损坏时，可以利用其余的柱塞泵1继续作业，防止作业过程的中断，确保作业效率。

另外，上述各个柱塞泵1同时运转时，能够提高对物料的输出排量，可以进一步提高作业效率。

柱塞泵1包括柱塞腔和柱塞，柱塞与柱塞腔相配合，通过柱塞相对于柱塞腔的往复运动，使柱塞与柱塞腔形成的工作容腔的容积发生变化，从而实现对物料的泵送。

上述各个柱塞泵1中的任意两个柱塞泵1的柱塞横截面积相同或者相异。

一些实施例中，将泵送系统的各个柱塞泵1中的任意两个柱塞泵1的柱塞的横截面积设置为不同的。

当泵送系统具有两个柱塞泵1时，可以将两个柱塞泵1的柱塞设置为不同的横截面积。即，其中一个柱塞泵1的柱塞的横截面积较大，另一个柱塞泵1的柱塞的横截面积较小。

当泵送系统具有三个及以上的柱塞泵1时，可以将各个柱塞泵1的柱塞的横截面积设置为各不相同，也可以使其中一部分的柱塞泵1的柱塞的横截面积设置为相同值(记为第一横截面积)，使另外一部分柱塞泵的柱塞的横截面积设置为相同值(记为第二横截面积)，且第二横截面积与第一横截面积不相等。

对于横截面积较小的柱塞，其使物料产生的压力较大，对物料的输出排量较小；对于横截面积较大的柱塞，其使物料产生的压力较小，对物料的输出排量较大。将不同的柱塞泵的柱塞设置为不同的横截面积，可以扩展泵送系统的输出压力和输出排量。在利用泵送系统作业时，可以根据具体的作业需求，控制各个柱塞泵1的运转状态，使泵送系统工作于高压或者大排量的工况。

在需要使物料具有较大压力时，可以控制柱塞的横截面积较小的柱塞泵1运转；在需要使物料具有较大的输出排量时，可以控制柱塞的横截面积较大的柱塞泵1运转，或者控制至少两个柱塞泵1同时运转。

另一些实施例中，将泵送系统的各个柱塞泵1中的任意两个柱塞泵1的柱塞横截面积设置为相同的。此时，各个柱塞泵1使物料产生的压力相同，对物料的输出排量相同，当其中一个柱塞泵1损坏时，可以利用其余柱塞泵1代替其继续作业，且作业时对物料的输出排量以及对物料产生的压力不变。

本实用新型实施例中，上述液压动力系统包括动力源和连接管路3，连接管路3的进液口与动力源的出液口相连接，连接管路3具有至少两个出液口，连接管路3的出液口与各个液压马达组的进液口对应连接。

上述连接管路3将动力源的出液口与各个液压马达组的进液口相连接，并且能够控制任一个液压马达组与动力源之间的通断。

具体地，可以使动力源的出液口与其中一个液压马达组的进液口连通，使动力源将液体输送至该液压马达组。也可以使动力源的出液口同时与多个液压马达组的进液口或者与所有液压马达组的进液口连通，使动力源将液体输送至多个液压马达组或者所有液压马达组。

进一步实施例中，上述动力源可以设置至少两组，相应地，连接管路3具有至少两个进液口，各组动力源的出液口与连接管路3的各个进液口对应连接，即，每一组动力源均能够向各个液压马达组输送液体。

上述连接管路3能够控制任一组动力源与任一个液压马达组之间的通断，即，通过控制连接管路3，可以使任一组动力源驱动任一个液压马达组运转，实现了对动力源的备份。

具体实施例中，泵送系统具有两组动力源和两个液压马达组。此时，连接管路3包括主管路4、进液支路和出液支路5。

上述进液支路设置有两条，两条进液支路的进液口分别与两组动力源的出液口对应连接，两条进液支路的出液口均与主管路4相连通。

上述出液支路5设置有两条，两条出液支路5的进液口均与主管路4相连通，两条出液支路5的出液口分别与两个液压马达组的进液口对应连接。

在主管路4上设置有第一阀门6，第一阀门6位于两条进液支路的出液口之间，同时第一阀门6位于两条出液支路5的进液口之间。

在每条出液支路5上设置有第二阀门7，用于控制出液支路5的通断。

上述第一阀门6和第二阀门7可以为截止阀。

为便于阐述，现规定，上述两组动力源分别为第一动力源11和第二动力源12，两个液压马达组分别为第一液压马达组13和第二液压马达组14，两个柱塞泵1分别为第一柱塞泵15和第二柱塞泵16，两条进液支路分别为第一进液支路和第二进液支路，两条出液支路5分别为第一出液支路17和第二出液支路18，参照图3。

控制第一阀门6关闭，且控制第一出液支路17和第二出液支路18上的第二阀门7打开，可以使第一动力源11和第二动力源12分别驱动第一液压马达组13和第二液压马达组14运转，使第一柱塞泵15和第二柱塞泵16同时运转。

控制第一阀门6打开，控制第一出液支路17上的第二阀门7打开，并且控制第二出液支路18上的第二阀门7关闭，可以使第一动力源11和第二动力源12同时驱动第一液压马达组13运转，使第一柱塞泵15单独运转。此时，如果第一动力源11损坏或者使第一动力源11停止运转，第二动力源12也可以单独驱动第一液压马达组13运转，使第一柱塞泵15单独运转。

控制第一阀门6打开，控制第一出液支路17上的第二阀门7关闭，并且控制第二出液支路18上的第二阀门7打开，可以使第一动力源11和第二动力源12同时驱动第二液压马达组14运转，使第二柱塞泵16单独运转。此时，如果第二动力源12损坏或者使第二动力源12停止运转，第一动力源11也可以单独驱动第二液压马达组14运转，使第二柱塞泵16单独运转。

综上所述，本实施例中的泵送系统不仅实现了对动力源和柱塞泵1的备份，还实现了对动力源与柱塞泵1的交叉备份。

本实施例中，在各条进液支路上均设置有单向阀，单向阀仅允许动力源的出液口的液体向出液支路5流通，可以在动力源停止运转时防止液体回流。

上述动力源包括液压泵8和驱动部9，液压泵8的出液口与连接管路3的进液口相连接，驱动部9用于驱动液压泵8运转。

具体地，上述驱动部9可以为发动机。

每个动力源包括至少两个液压泵8，各个液压泵8的动力输入端均与驱动部9的输出端相连接，各个液压泵8的出液口均与连接管路3的进液口相连接。驱动部9可以同时驱动各个液压泵8运转，各个液压泵8的运转均能够向连接管路3输送液体，实现了对液压泵8的备份。

上述动力源还包括分动箱10，分动箱10具有至少两个输出端，分动箱10的输入端与驱动部9的输出端相连接，分动箱10的各个输出端与各个液压泵8的动力输入端对应连接。

需要说明的是，上述位于液压泵8、连接管路3以及液压马达2内的液体一般选用液压油。液压动力系统还包括盛放有液压油的油箱(图1至图3中均未对油箱进行示意)，上述液压泵8的进液口与液压马达2的出液口均与该油箱连通。

本实施例中的，利用液压动力系统提供动力，具有结构紧凑、重量轻的优点。

而且，可以将上述液压泵8设置为变量泵，或者将上述液压马达2设置为变量马达，实现无级变速，使柱塞泵的输出排量连续可调，实现对输出排量的精准控制。

将本实施例中的泵送系统应用于压裂装置时，可以将压裂装置设置为车载式，也可以将压裂装置设置为撬装式。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种石油机械，包括上述任一实施例提供的泵送系统。上述实施例中的泵送系统具有多个柱塞泵1，各个压力泵可以单独运转，也可以同时运转，既实现了对柱塞泵1的备份，又提高了对物料的输出排量。故，本实施例中的石油机械在一个柱塞泵1损坏时可以利用其余柱塞泵1进行作业，避免了作用过程的中断，具有作业效率高、可靠性高的优点。本实用新型实施例中的石油机械的有益效果的推导过程与上述泵送系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

上述石油机械可以但不限于为压裂车、固井车等。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种泵送系统，其特征在于，包括：

柱塞泵，设置有至少两个；

液压马达组，用于驱动所述柱塞泵运转，且每一所述柱塞泵对应连接一个所述液压马达组；

液压动力系统，设置为可选择地为至少一个所述液压马达组提供动力。

2.根据权利要求1所述的泵送系统，其特征在于，各个所述柱塞泵中，任意两个所述柱塞泵的柱塞横截面积相同或相异。

3.根据权利要求1所述的泵送系统，其特征在于，所述液压动力系统包括动力源和连接管路，所述连接管路的进液口与所述动力源的出液口相连接，所述连接管路具有至少两个出液口，所述连接管路的出液口与各个所述液压马达组的进液口对应连接；

所述连接管路设置为能够控制任一个所述液压马达组与所述动力源之间的通断。

4.根据权利要求3所述的泵送系统，其特征在于，所述动力源设置有至少两组，所述连接管路具有至少两个进液口，各组所述动力源的出液口与所述连接管路的各个进液口对应连接；

所述连接管路设置为能够控制任一组所述动力源与任一个所述液压马达组之间的通断。

5.根据权利要求4所述的泵送系统，其特征在于，所述动力源设置有两组，所述液压马达组为两个；

所述连接管路包括主管路、两条进液支路和两条出液支路，且所述主管路连通所述进液支路和所述出液支路；

两条所述进液支路的进液口分别与两组所述动力源的出液口对应连接，两条所述出液支路的出液口分别与两个所述液压马达组的进液口对应连接；

所述主管路上设置有第一阀门，所述第一阀门位于两条所述出液支路的进液口之间，且所述第一阀门位于两条所述进液支路的出液口之间，所述出液支路上设置有第二阀门。

6.根据权利要求5所述的泵送系统，其特征在于，所述进液支路上均设置有单向阀，所述单向阀设置为仅允许所述动力源的出液口的液体向所述主管路流通。

7.根据权利要求3所述的泵送系统，其特征在于，所述动力源包括液压泵和用于驱动所述液压泵运转的驱动部，所述液压泵的出液口与所述连接管路的进液口相连接。

8.根据权利要求7所述的泵送系统，其特征在于，所述液压泵设置有至少两个，各个所述液压泵的动力输入端均与所述驱动部的输出端相连接，各个所述液压泵的出液口均与所述连接管路的进液口相连接。

9.根据权利要求8所述的泵送系统，其特征在于，所述动力源还包括分动箱，所述分动箱的输入端与所述驱动部的输出端相连接，所述分动箱具有至少两个输出端，所述分动箱的各个输出端与各个所述液压泵的动力输入端对应连接。

10.一种石油机械，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的泵送系统。

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