CN219953629U - 柱塞泵的液力端、柱塞泵及具有其的油气田压裂设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柱塞泵的液力端、柱塞泵及具有其的油气田压裂设备，其中柱塞泵的液力端，包括：阀箱组件，阀箱组件具有柱塞腔；多个盘根组件，各盘根组件的外径均与柱塞腔的直径相适配，多个盘根组件的内径不同；多个柱塞，多个柱塞的外径不同，外径不同的柱塞分别与内径不同的盘根组件相适配。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中，柱塞泵调整液力端输出压力时，更换柱塞和阀箱拆装繁琐，效率较低，成本较高的问题。

Description

柱塞泵的液力端、柱塞泵及具有其的油气田压裂设备

技术领域

本申请涉及油气田压裂设备的技术领域，尤其涉及一种柱塞泵的液力端、柱塞泵及具有其的油气田压裂设备。

背景技术

如图1和图2所示，目前，油气田的压裂施工中，需要柱塞泵将有一定粘度的压裂液转化为高压、大流量的压裂液以注入到地层，用于提高产出效率。柱塞泵由动力端和液力端两部分构成。动力端的作用是将原动机的动能通过减速传动系统和曲柄连杆机构(曲轴、连杆和十字头)传递到液力端，液力端的作用是将机械能转换成工作液的压力能。在压裂施工现场往往因工况不同需要配置不同马力的柱塞泵和不同规格的液力端，面对不同的工况需要选择不同的柱塞规格。

现有技术中，液力端输出的压力和排量由柱塞3规格确定，柱塞规格越大，液力端输出的排量越大，压力越小。柱塞3和阀箱1相互配套，不同型号的柱塞3和阀箱组件互换性差，应对不同作业需要更换柱塞时，需要将与柱塞3配套的盘根2和阀箱一起更换，甚至会更换整个液力端。更换柱塞的整个过程拆装繁琐，费时费力，成本较高。

实用新型内容

本申请提供了一种柱塞泵的液力端、柱塞泵及具有其的油气田压裂设备，以解决现有技术中，柱塞泵调整液力端输出压力时，更换柱塞和阀箱拆装繁琐，效率较低，成本较高的问题。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种柱塞泵的液力端，包括：阀箱组件，阀箱组件具有柱塞腔；多个盘根组件，各盘根组件的外径均与柱塞腔的直径相适配，多个盘根组件的内径不同；多个柱塞，多个柱塞的外径不同，外径不同的柱塞分别与内径不同的盘根组件相适配。

进一步地，盘根组件包括盘根压帽、衬套和盘根，衬套设置在柱塞腔内，且位于柱塞和阀箱组件之间，盘根位于衬套和柱塞之间，盘根压帽位于柱塞腔的开口处以对盘根形成限位。

进一步地，衬套的外壁具有第一台阶结构，衬套靠近盘根压帽的一侧的外径大于衬套远离盘根压帽的一侧。

进一步地，衬套的内壁具有第二台阶结构，衬套靠近盘根压帽的一端的内径大于衬套的远离盘根压帽的一端，以形成第二台阶结构，盘根结构位于第二台阶结构和盘根压帽之间。

进一步地，衬套为一体成型结构，或者衬套包括多个衬套段。

进一步地，当衬套包括多个衬套段时，多个衬套段包括第一衬套段和第二衬套段，第一衬套段位于第二衬套段和盘根压帽之间，第一衬套段的远离盘根压帽的一端与第二衬套的靠近盘根压帽的一端形成第二台阶结构。

进一步地，第一台阶结构位于第二衬套段上。

进一步地，第一衬套段的靠近盘根压帽的一端具有向内延伸的盘根限位部，盘根位于盘根限位部和第二台阶结构之间。

进一步地，盘根组件还包括垫环，垫环抵压在盘根和第二台阶结构之间。

进一步地，盘根包括第一盘根和第二盘根，第一盘根的硬度大于第二盘根的硬度，第二盘根较第一盘根靠近内腔。

进一步地，盘根组件还包括压环，压环抵压在盘根和盘根压帽之间。

进一步地，盘根压帽至少部分地位于柱塞腔内，盘根压帽的第一端与衬套相邻，盘根压帽的第二端位于柱塞腔的外部。

进一步地，盘根压帽包括第三台阶结构，盘根压帽靠近衬套的一侧的内径大于盘根压帽远离衬套的一侧的内径，以形成第三台阶结构，盘根抵顶在第三台阶结构和衬套的端部之间。

进一步地，盘根压帽上设置有注脂孔，注脂孔贯通盘根压帽的内侧和盘根压帽的外侧，以使润滑脂通过盘根压帽对柱塞进行润滑。

进一步地，阀箱组件具有连通孔，盘根压帽的第一端的外壁具有凹环，凹环与柱塞腔的腔壁之间具有润滑脂流动间隙，连通孔与凹环相连通。

进一步地，注脂孔为多个，多个注脂孔均设置在凹环，且沿盘根压帽的周向布置。

进一步地，盘根压帽与阀箱组件通过螺纹相连。

进一步地，盘根组件还包括压环，压环抵压在盘根和盘根压帽之间。

第二方面，本申请还提供了一种柱塞泵，柱塞泵包括动力端和与动力端相连的液力端，液力端为上述液力端。

第三方面，本申请还提供了一种油气田压裂设备，油气田压裂设备包括柱塞泵，柱塞泵为上述的柱塞泵。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请的技术方案，提供了一种柱塞泵的液力端，包括：阀箱组件，阀箱组件具有柱塞腔；多个盘根组件，各盘根组件的外径均与柱塞腔的直径相适配，多个盘根组件的内径不同；多个柱塞，多个柱塞的外径不同，外径不同的柱塞分别与内径不同的盘根组件相适配。上述结构能根据实际工作情况对柱塞泵柱塞的尺寸进行快速的调节，通过盘根组件的更换使不同尺寸的柱塞也能安装进同一个柱塞腔中，应对不同的工作需求。这样避免了因为需要不同的柱塞而对柱塞泵的阀箱组件和柱塞甚至液力端进行拆装更换，只用更换柱塞和对应的盘根组件，节省了时间和人力，也减少了阀箱组件等零部件的储备，更换效率更高、成本更低。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术的液力端的剖视示意图；

图2示出了图7的另一角度的剖视示意图；

图3示出了本申请实施例一的柱塞泵的液力端的剖视示意图；

图4示出了图1的柱塞泵的液力端的另一角度的剖视示意图；

图5示出了本申请实施例二的柱塞泵的液力端的剖视示意图；

图6示出了图3的柱塞泵的液力端的另一角度的剖视示意图；

图7示出了本申请实施例三的柱塞泵的液力端的剖视示意图；

图8示出了图5的柱塞泵的液力端的另一角度的剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、阀箱；2、盘根；3、柱塞；10、阀箱组件；11、连通孔；20、盘根组件；21、盘根压帽；211、注脂孔；22、衬套；23、盘根；231、第一盘根；232、第二盘根；24、垫环；25、压环；30、柱塞。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图3和图4所示，实施例一的一种柱塞泵的液力端，包括：阀箱组件10、多个盘根组件20和多个柱塞30。盘根组件20设置在阀箱组件10和柱塞30之间，柱塞30通过盘根组件20与阀箱组件10相配合，达到柱塞30能在不相互匹配的阀箱组件10内工作。

实施例一提供了一种柱塞泵的液力端，包括：阀箱组件10，阀箱组件10具有柱塞腔；多个盘根组件20和多个柱塞30。各盘根组件20的外径均与柱塞腔的直径相适配，多个盘根组件20的内径不同。多个柱塞30的外径不同，外径不同的柱塞30分别与内径不同的盘根组件20相适配。

应用本实施例的技术方案能根据实际工作情况对柱塞泵柱塞30的尺寸进行快速的调节，通过盘根组件20的更换使不同尺寸的柱塞30也能安装进同一个柱塞腔中，应对不同的工作需求。这样避免了因为需要不同的柱塞30而对柱塞泵的阀箱组件10和柱塞30甚至液力端进行拆装更换，只用更换柱塞30和对应的盘根组件20，节省了时间和人力，也减少了阀箱组件10等零部件的储备，更换效率更高、成本更低。

如图3和图4所示，盘根组件20包括盘根压帽21、衬套22和盘根23，衬套22设置在柱塞腔内，且位于柱塞30和阀箱组件10之间，盘根23位于衬套22和柱塞30之间，盘根压帽21位于柱塞腔的开口处以对盘根23形成限位。衬套22位于阀箱组件10和柱塞30之间，这样衬套22可以有效地包括阀箱组件10的磨损。当需要更换不同的柱塞30的时候，更换不同的衬套22和柱塞30。上述结构紧凑，使用周期较长。

在本实施例的技术方案中，在阀箱组件10不更换的情况下，将柱塞30及相互配合的盘根组件20从阀箱组件10内抽离，随后在阀箱组件10的柱塞腔体中放入衬套22，将工作外径与柱塞腔内径相同的盘根压帽21通过连接进入阀箱组件10的柱塞腔，工作端与衬套22的第二端相接触，盘根压帽21、衬套22和盘根23形成新的柱塞腔，最后将更换尺寸的柱塞30插入新的柱塞腔内，完成柱塞30的更换。盘根23位于衬套22和柱塞30之间，盘根压帽21位于柱塞腔的开口处以对盘根23形成限位，此处的盘根压帽21对盘根23形成的限位可以为盘根压帽21对盘根23形成的抵顶，也可以为盘根压帽21通过其它部件对盘根23形成的抵顶，例如通过衬套22。这样设计的目的是将盘根23限制在衬套22的空段范围内，能够稳定盘根23的工作环境，防止盘根23因柱塞30的往复运动带动盘根23产生运动，盘根23与衬套22发生相对运动而磨损，提高了盘根23的使用寿命。需要说明的是，盘根组件20的外径都与阀箱组件10的内径相同，使用过程中盘根组件20的外径能与阀箱组件10的内径相互配合形成密封。

如图3和图4所示，在本实施例一中的技术方案中，衬套22的内壁具有第二台阶结构，衬套22靠近盘根压帽21的一端的内径大于远离盘根压帽21一端的内径，形成第二台阶结构。第二台阶结构与盘根23相接触(也可以通过其它零部件相接触，例如盘根23与第二台阶结构之间具有垫环等其它零部件)，对盘根23形成限位。

如图3和图4所示，衬套22的外壁具有第一台阶结构，衬套22靠近盘根压帽21的一侧的外径大于衬套22远离盘根压帽21一侧的外径。阀箱组件10的柱塞腔也具有和第一台阶结构相适配的台阶结构，这样一方面使得阀箱组件10对衬套22形成有效地限位，另一方面容易更换衬套22，例如上述的第一台阶结构相反的时候，不容易更换衬套。衬套22的工作环境为，衬套22的内壁靠近盘根压帽21的一侧，即第二台阶结构需要对盘根23形成抵顶，远离盘根压帽21的一侧即第一台阶结构，衬套22的内壁与柱塞30相邻，外壁与阀箱组件10的内壁相邻。这样的设计首先第一台阶结构贴合了柱塞腔的限位部位，衬套22的远离盘根压帽21的一侧延伸至柱塞腔相贯处，因更换柱塞30导致的阀箱组件10的内腔容积增大，阀箱组件10的内腔容积增大，会导致腔内液体得不到有效的补充而出现“吸空”现象，增长衬套22的长度能够减少因更换柱塞而产生的内腔容积增大的体积，能够有效地降低因更换柱塞30导致的吸空现象，并且增长的长度能够增加与柱塞腔内部接触的面积从而增加密封效果。衬套22的外壁与柱塞腔的内壁接触，衬套22的外壁上设置有多个密封环安装槽，各密封环安装槽内安装有密封环，密封环位于柱塞腔内壁和衬套22之间，设置密封环能增加密封性，保证压缩介质的密封，其次能更好的固定住衬套22，防止衬套22随着柱塞30的运动产生偏移甚至脱落。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，盘根组件20还包括垫环24，垫环24抵压在盘根23和第二台阶结构之间。垫环24的作用是，分隔开盘根23与衬套22，防止盘根23与衬套22相互摩擦导致盘根23磨损粘结在衬套22上，进而保证第二台阶结构的精度。垫环24还能保证盘根23的安装长度，盘根23相对于衬套22容易压缩，垫环24的设置使得盘根23在初始状态时超出衬套22，这样的密封效果更好。在安装时垫环24能分担一部分盘根压帽21带来的压力保证衬套22的不被破坏。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，盘根23包括第一盘根231和第二盘根232，第一盘根231的硬度大于第二盘根232的硬度，第一盘根231较第二盘根232靠近盘根压帽21。硬度不同的两中盘根相互配合使得密封效果更好。第一盘根231和第二盘根232都作为密封件阻止阀箱组件10中的高压流体渗入或者溢出造成刺漏。第二盘根232硬度较低，第二盘根232位于垫环24和第一盘根231之间，第一盘根231和第二盘根232均为弹塑性体，收到盘根压帽21的压紧力时，产生摩擦力致使压紧力沿柱塞30的轴向逐渐减小，同时产生的径向压紧力使第一盘根231和第二盘根232紧贴于柱塞30的表面从而阻止阀箱组件10中流体外泄。第二盘根232相对第一盘根231较软，第二盘根232直接与流体接触，在同样压紧力下第二盘根232的产生的径向力较大，起到的密封效果大于第一盘根231，第一盘根231的作用是将第二盘根232处泄露的小部分流体进一步拦截。润滑脂通过第一盘根231流向第二盘根232，故第一盘根231需要一定的润滑脂通过，采用较硬的材料能保证润滑脂的通过率。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，盘根组件20还包括压环25，压环25抵压在盘根23和盘根压帽21之间。盘根压帽21至少部分地位于柱塞腔内，盘根压帽21的第一端与衬套22相邻，盘根压帽21的第二端位于柱塞腔的外部。盘根压帽21同时和衬套22和压环25接触，与衬套22刚性接触，与压环25弹性接触，为了使盘根压帽21旋紧后能够同时与衬套22和压环25接触，在第二盘根232前方增加垫环24，此时压环25会比衬套22凸出一定长度。在盘根压帽21的压力作用下第一盘根231和第二盘根232会发生压缩，此时压环25与衬套22接触面齐平或者稍微突出衬套22的端部，盘根压帽21可同时压紧衬套22和压环25，保证衬套22和压环25在作业过程中不发生窜动。

如图3至图4所示，盘根压帽21至少部分地位于柱塞腔内，盘根压帽21的第一端与衬套22相邻，盘根压帽21的第二端位于柱塞腔的外部。盘根压帽21对盘根23以及衬套22进行限位，使两者位于工作端与阀箱组件10紧密结合，盘根压帽21和阀箱组件10相互配合，将润滑脂送入盘根23。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，盘根压帽21上设置有注脂孔211，注脂孔211贯通盘根压帽21的内侧和盘根压帽21的外侧，以使润滑脂通过盘根压帽21对柱塞30进行润滑。注脂孔211的横截面为半圆形(图中未示出)，在相同的时间内半圆形注脂孔211进入盘根23的润滑脂更多，确保盘根23不因过热而导致密封失效。在本实施例的技术方案中，盘根压帽21的第一端的外壁具有凹环，凹环与柱塞腔的腔壁之间具有润滑脂流动间隙，连通孔11与凹环相连通。在本实施例的技术方案中(图中未示出)，多个注脂孔211沿盘根压帽21的周向均匀布置，注脂孔211、连通孔11和凹环工作时将润滑脂从外部通过阀箱组件10进入柱塞腔内，实现润滑的目的。多个注脂孔211和凹环的优点在于，装配过程中减少因配合产生间隙，导致润滑脂在通过注脂孔211、连通孔11和凹环时通过率较低达不到润滑的目的。多个注脂孔211均匀分布在盘根压帽21上，即多个注脂孔211均匀分布在柱塞附近，能够通过凹环将润滑脂传输至柱塞的整个表面，保证柱塞与柱塞腔之间的润滑，确保盘根组件20不会因为过热导致密封失效。

在本实施例的技术方案中(图中未示出)，盘根压帽21与阀箱组件10通过螺纹相连。螺纹连接具有安装容易、拆卸方便、操作简单的有点。在本实施例的技术方案中，盘根压帽21同时和衬套22和压环25接触，与衬套22刚性接触，与压环25弹性接触，盘根压帽21和阀箱组件10的螺纹连接可以有效的达到上述目的，这样的设计结构更加紧凑，提升了盘根组件20的密封性，避免了因装配产生的误差导致盘根组件20的密封性降低，导致液力端产生刺漏的风险。

在本实施例的技术方案中，具有第二台阶结构的内径较小的衬套段的内径与柱塞30的外径相适配，内径较大的衬套段的内径与柱塞30的外径大，这样衬套22与柱塞30之间形成盘根安装空间，盘根23、垫环24和压环25均可以放置在该安装空间内，上述结构紧凑，密封效果较好。

本实施例以5in柱塞切换为3.75in柱塞为例。当井场压力较高需要切换小规格柱塞作业时，只需要更换柱塞30、卡箍、衬套22、盘根压帽21和盘根包(盘根23)即可，阀箱组件10及其他配件不需要更换。阀箱组件为5in阀箱组件，为了使内腔尺寸与3.75in内腔尺寸一样，增加一环形衬套22嵌入柱塞腔内，此时衬套22的内径与3.75in阀箱组件10的内腔尺寸一样，使用原装的3.75in盘根包即可实现柱塞30的密封。

衬套外径加工密封槽，配合密封件使用防止高压液体沿衬套和阀箱间的间隙渗漏，造成阀箱刺漏。衬套内径与3.75in盘根包接触，作为盘根盒使用，也充当了隔环。衬套22前端进行加长，延伸至内腔相贯处，目的在于补偿容积、提高液体传送效率。当5in柱塞切换为3.75in柱塞时，由于柱塞外径变小，阀箱组件不变，此时柱塞腔的容积会变大，增加的这部分容积会导致腔内液体得不到有效补充而出现“吸空”现象，为了补偿这部分增加的容积，将衬套22加长用于填充容积，降低吸空发生的概率，同时也增加了密封效果。

盘根压帽21同时与衬套22和压环25接触，与衬套22刚性接触，与压环25弹性接触，为了使盘根压帽21旋紧后能够同时与衬套22和压环25接触，在软盘根(第二盘根232)前方增加垫环24，此时压环25会比衬套22凸出一定高度。由于盘根23为橡胶件，在盘根压帽21压力的作用下盘根23发生压缩，此时压环25与衬套22接触面齐平，盘根压帽21可同时压紧衬套22和压环25，保证两者在作业过程中不发生窜动。盘根压帽21外径尺寸与5in盘根压帽一致，内径尺寸与3.75in盘根压帽一致，可以适配3.75in柱塞，保证原装盘根包可以通用。盘根压帽21端部加工有注脂孔211，为增加注脂量保证润滑充足，盘根压帽21的注脂孔211的截面不是圆形而是半圆形，相同时间内进入盘根的润滑脂更多，确保盘根23不因过热而导致密封失效。

衬套22上的密封件由原来的四组变成了两组，目的是保护盘根密封面，避免密封面磨损导致盘根密封失效，延长阀箱组件10的使用时间。衬套22后方的两组的密封槽开在衬套22上，对应的密封件球冠与阀箱密封面接触，此密封面为5in阀箱组件的盘根密封面，为保证密封效果密封面要求有较高的光整度。柱塞30在柱塞腔内做往复运动时，在摩擦力的作用下会带动衬套22发生小范围内的运动(窜动)，此时密封件的球冠就会摩擦密封面，严重时会磨出凹槽，当切换为5in柱塞时会影响5in盘根的密封效果，因此在保证密封强度的条件下可减少两组的密封件，同时可以降低成本。

综上所述，本实施例的有益效果为：

1)结构紧凑，互换性强：本申请采用快插盘根盒的结构可实现多种柱塞寸型的切换，满足井场多种工况作业需求。

2)盘根润滑充足、切换效率高：本申请的注脂孔加工在阀箱上，不会因更换盘根盒和切换柱塞导致盘根润滑不足，且更换盘根盒时注脂管不需要调换位置，提高切换效率。

3)密封性强、维保方便：本实施例通过内部密封形式，增加密封效果，降低刺漏风险，减少维保次数。

如图5和图6所示，实施例二的技术方案与实施例一的技术方案的区别在于，盘根压帽21包括第三台阶结构，盘根压帽21靠近衬套22的一侧的内径大于盘根压帽21远离衬套22的一侧的内径，以形成第三台阶结构，盘根23抵顶在第三台阶结构和衬套22的端部之间。上述结构容易设置注脂孔211，盘根压帽21伸入柱塞腔内较实施例一的技术方案中的盘根压帽21长。实施例二的盘根23两侧均具有垫环24和压环25。

实施例二的技术方案和实施例一的技术方案的理念，都是通过嵌入衬环的方式实现柱塞的快速切换，盘根压帽21充当盘根盒的作用，盘根23装在盘根压帽21的内部，衬套22缩短嵌入在阀箱组件10的内部，并通过两组橡胶件实现密封。切换柱塞前先将盘根23、压环25、垫环24装入盘根压帽21中，待井场工况发生变化需要切换柱塞30，可快速实现切换，相比实施例一的盘根23零散装入衬套22的内部，不如现有方案盘根23装在盘根压帽21内部实现集成，更换时只需更换4个模块即可，即柱塞30、卡箍、盘根压帽21和衬套22，提高维保效率，卡箍是动力端与柱塞30相连的部件。

如图7和图8所示，实施例三的技术方案和实施例二的区别在于，盘根23的两侧没有垫环24和压环25，盘根23的两侧分别为衬套22和盘根压帽21。

实施例四的技术方案与实施例一的技术方案的区别在于(图中未示出)，衬套22包括多个衬套段。多个衬套段包括第一衬套段和第二衬套段，第一衬套段位于第二衬套段和盘根压帽21之间，第一衬套段的远离盘根压帽21的一端与第二衬套段的靠近盘根压帽21的一端形成第二台阶结构。将衬套22分为多个衬套段时，可以降低衬套段的加工难度，降低成本，能够更好的进行装配，在本实施例的技术，多个衬套段为两个。第一台阶结构位于第二衬套段上，第二衬套段的外壁设置有多个密封环安装槽，各密封环安装槽内安装有密封环，密封环位于阀箱组件10和第二衬套段之间，设置密封环的好处，首先能增加密封性，其次能更好的固定住第二衬套段，防止第二衬套段随着柱塞30的运动产生偏移甚至脱落。第一衬套段的靠近盘根压帽21的的一端具有向内延伸的盘根限位部，盘根23位于盘根限位部和第二台阶结构之间。第一衬套段的盘根限位部将盘根23包裹在第一衬套段和第二衬套段之间，盘根23的表面与柱塞30接触。在本实施例的技术方案中，第一衬套段还可以与盘根压帽21为一体成型结构，这样可以减少第一衬套段与盘根压帽21的配合关系，盘根压帽21通过螺纹与阀箱组件10相连接，能够更可靠的限位盘根23，达到更好的密封效果。

压环25和第一衬套段还可以直接与盘根压帽21为一体成型结构，盘根压帽21第一端内径大于盘根压帽21的中端与盘根压帽21第二端，盘根压帽21第一衬套段和第二衬套段刚性接触，盘根压帽21的中端与第一盘根231弹性接触。盘根压帽21装配时将第一盘根231、第二盘根232和垫环24压紧，垫环24的第一端和盘根压帽21的第一端和第二衬套段刚性接触，完成配合。上述技术方案可以增加密封效果，降低刺漏风险，减少维保次数。

本申请还提供了一种柱塞泵，柱塞泵包括了动力端和液力端，液力端包括了上述阀箱组件10、盘根组件20和柱塞30。这样的柱塞泵能够在现场环境根据需要调整液力端的输出压力时，只需要更换对应的柱塞30和盘根组件20，能够减少因更换柱塞导致的时间和人力物力的浪费，也减少了阀箱组件10的储备，能够有效地提高工作效率。

本申请还提供了一种油气田压裂设备，油气田压裂设备包括了上述的柱塞泵。采用上述的柱塞泵，在工作时可以根据需要更换柱塞以及对应零部件，避免更换阀箱组件10甚至整个液力端，有效地降低了因为更换柱塞带来的时间消耗和人力物力消耗，也避免了阀箱组件10的储备。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (19)

1.一种柱塞泵的液力端，其特征在于，包括：

阀箱组件(10)，所述阀箱组件(10)具有柱塞腔；

多个盘根组件(20)，各所述盘根组件(20)的外径均与所述柱塞腔的直径相适配，多个所述盘根组件(20)的内径不同；

多个柱塞(30)，多个所述柱塞(30)的外径不同，外径不同的所述柱塞(30)分别与内径不同的所述盘根组件(20)相适配。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，各所述盘根组件(20)包括盘根压帽(21)、衬套(22)和盘根(23)，所述衬套(22)设置在所述柱塞腔内，且位于所述柱塞(30)和所述阀箱组件(10)之间，所述盘根(23)位于所述衬套(22)和所述柱塞(30)之间，所述盘根压帽(21)位于所述柱塞腔的开口处以对所述盘根(23)形成限位。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述衬套(22)的外壁具有第一台阶结构，所述衬套(22)靠近所述盘根压帽(21)的一侧的外径大于所述衬套(22)远离所述盘根压帽(21)的一侧。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述衬套(22)的内壁具有第二台阶结构，所述衬套(22)靠近所述盘根压帽(21)的一端的内径大于所述衬套(22)的远离所述盘根压帽(21)的一端，以形成所述第二台阶结构，所述盘根(23)位于所述第二台阶结构和所述盘根压帽(21)之间。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述衬套(22)为一体成型结构，或者所述衬套(22)包括多个衬套段。

6.根据权利要求5所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，当所述衬套(22)包括多个衬套段时，所述多个衬套段包括第一衬套段和第二衬套段，所述第一衬套段位于所述第二衬套段和所述盘根压帽(21)之间，所述第一衬套段的远离所述盘根压帽(21)的一端与所述第二衬套段的靠近所述盘根压帽(21)的一端形成所述第二台阶结构。

7.根据权利要求6所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述第一台阶结构位于所述第二衬套段上。

8.根据权利要求6所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述第一衬套段的靠近所述盘根压帽(21)的一端具有向内延伸的盘根限位部，所述盘根(23)位于所述盘根限位部和所述第二台阶结构之间。

9.根据权利要求4所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根组件(20)还包括垫环(24)，所述垫环(24)抵压在所述盘根(23)和所述第二台阶结构之间。

10.根据权利要求2所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根(23)包括第一盘根(231)和第二盘根(232)，所述第一盘根(231)的硬度大于所述第二盘根(232)的硬度，所述第二盘根(232)较所述第一盘根(231)靠近内腔。

11.根据权利要求2所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根压帽(21)至少部分地位于所述柱塞腔内，所述盘根压帽(21)的第一端与所述衬套(22)相邻，所述盘根压帽(21)的第二端位于所述柱塞腔的外部。

12.根据权利要求11所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根压帽(21)包括第三台阶结构，所述盘根压帽(21)靠近所述衬套(22)的一侧的内径大于所述盘根压帽(21)远离所述衬套(22)的一侧的内径，以形成所述第三台阶结构，所述盘根(23)抵顶在所述第三台阶结构和所述衬套(22)的端部之间。

13.根据权利要求11所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根压帽(21)上设置有注脂孔，所述注脂孔贯通所述盘根压帽(21)的内侧和所述盘根压帽(21)的外侧，以使润滑脂通过盘根压帽(21)对所述柱塞(30)进行润滑。

14.根据权利要求13所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述阀箱组件(10)具有连通孔(11)，所述盘根压帽(21)的第一端的外壁具有凹环，所述凹环与所述柱塞腔的腔壁之间具有润滑脂流动间隙，所述连通孔(11)与所述凹环相连通。

15.根据权利要求14所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述注脂孔为多个，所述多个注脂孔均设置在所述凹环，且沿所述盘根压帽(21)的周向布置。

16.根据权利要求11所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根压帽(21)与所述阀箱组件(10)通过螺纹相连。

17.根据权利要求2所述的柱塞泵的液力端，其特征在于，所述盘根组件(20)还包括压环(25)，所述压环(25)抵压在所述盘根(23)和所述盘根压帽(21)之间。

18.一种柱塞泵，其特征在于，所述柱塞泵包括动力端和与所述动力端相连的液力端，所述液力端为权利要求1至17中任一项所述的液力端。

19.一种油气田压裂设备，其特征在于，所述油气田压裂设备包括柱塞泵，所述柱塞泵为权利要求18所述的柱塞泵。