CN223374557U - 一种五缸泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及活塞泵技术领域，提出了一种五缸泵，包括动力端和液力端，动力端包括壳体和曲轴，曲轴转动设置在壳体内；传动齿轮设置在曲轴上，传动齿轮位于壳体内部。通过上述技术方案，解决了现有技术中五缸泵的传动齿轮外置，存在漏油风险的问题。

Description

一种五缸泵

技术领域

本实用新型涉及活塞泵技术领域，具体的，涉及一种五缸泵。

背景技术

在钻井作业中，泥浆泵是关键设备之一，被称为钻机的 “心脏”。而五缸泵在钻井、注浆等作业中应用广泛。五缸泵能够提供较大的排量和较稳定的压力，满足钻井过程中对钻井液循环和输送的要求。

常见的五缸泵有五缸活塞泵、五缸柱塞泵等，它们的组成结构和工作原理都比较相似，以五缸活塞泵为例，其工作原理是通过活塞在泵体内的往复运动，使密封工作腔的容积发生变化，从而实现液体的吸入和排出。具体来说，当活塞向后运动时，泵体内的容积增大，形成负压，将液体吸入泵体内；当活塞向前运动时，泵体内的容积减小，压力增大，将液体排出泵体外。

但现有的五缸泵还存在如下问题：

1、传动齿轮外置，需外接保护壳，保护壳不能满足直驱电机对安装基础的要求，且周围密封面处漏油风险较大；

2、整体结构不够紧凑，占地空间大；

3、L形泵头结构不够紧凑、体型大成本高，且吸入性不够好。

因此需要对现有的五缸泵加以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种五缸泵，解决了相关技术中五缸泵的传动齿轮外置，漏油风险较大的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种五缸泵，包括动力端和液力端， 所述动力端包括，

壳体；

曲轴，转动设置在所述壳体内；

传动齿轮，设置在所述曲轴上，所述传动齿轮位于所述壳体内部。

作为进一步的技术方案，所述动力端还包括，

支撑架，有若干个，间隔设置在所述壳体内，所述曲轴转动设置在所述支撑架上。

作为进一步的技术方案，所述传动齿轮有若干个，间隔分布在所述曲轴上。

作为进一步的技术方案，所述曲轴具有若干个曲拐部，分别位于相邻的两个所述支撑架或相邻的所述支撑架和所述传动齿轮之间，所述动力端还包括，

连杆，有若干个，每个所述连杆的一端均与所述曲轴的一个所述曲拐部活动连接；

十字头，移动设置在所述壳体内，所述连杆的另一端与所述十字头活动连接，所述十字头具有球头安装位；

中间拉杆，具有球头部，所述球头部与所述球头安装位呈球铰副连接。

作为进一步的技术方案，所述液力端包括，

短杆，设置在所述中间拉杆上；

活塞杆，设置在所述短杆上。

作为进一步的技术方案，所述液力端还包括，

反L形泵头，设置在所述壳体上，所述反L形泵头具有缸套；

活塞，设置在所述活塞杆上，位于所述缸套内，与所述缸套的内壁抵接。

作为进一步的技术方案，所述反L形泵头还具有进液腔和排液腔，所述进液腔靠近所述缸套且与所述缸套连通，所述排液腔与所述进液腔连通，所述液力端还包括，

进液阀总成，设置在所述进液腔与吸水管之间；

排液阀总成，设置在所述进液腔和所述排液腔之间。

作为进一步的技术方案，所述动力端还包括，

上导板，设置在所述壳体内；

下导板，设置在所述壳体内，位于所述上导板的下方，所述十字头移动设置在所述上导板和所述下导板之间。

作为进一步的技术方案，所述上导板和所述下导板为弧形且上下相对设置。

作为进一步的技术方案，所述动力端还包括，

上支撑，设置在所述壳体内壁上，所述上导板固定设置在所述上支撑上，所述上支撑具有定位凹槽一，所述上导板具有定位凸部一，所述定位凸部一卡在所述定位凹槽一内；

下支撑，设置在所述壳体内壁上，所述下导板固定设置在所述下支撑上，所述下支撑具有定位凹槽二，所述下导板具有定位凸部二，所述定位凸部二卡在所述定位凹槽二内。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中，将传动齿轮内置到壳体内，无需外设保护壳，减少了一道漏油的风险，提高了设备的可靠性。

一般五缸泵有两个传动齿轮，内置有六个支架，支架用来安装曲轴，并将连杆隔离开，本实施例中，传动齿轮安装在其中两个支架的位置，将此位置的支架拆除，如此，六支架改为四支架，无需为传动齿轮扩大空间，整体结构没有扩大，同时去除了保护壳，所以更加紧凑，占地空间也更小，便于安装和拆卸。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为现有技术中五缸泵结构示意图；

图2为本实用新型主视结构示意图；

图3为本实用新型俯视剖视结构示意图；

图4为本实用新型侧视剖视结构示意图；

图5为图2中局部A放大结构示意图；

图6为图2中局部B放大结构示意图；

图中：1、动力端，2、液力端，3、壳体，4、曲轴，5、传动齿轮，6、支撑架，7、曲拐部，8、连杆，9、十字头，10、球头安装位，11、中间拉杆，12、球头部，13、短杆，14、活塞杆，15、反L形泵头，16、缸套，17、活塞，18、进液腔，19、排液腔，20、进液阀总成，21、排液阀总成，22、上导板，23、下导板，24、上支撑，25、定位凹槽一，26、定位凸部一，27、下支撑，28、定位凹槽二，29、定位凸部二，30、保护壳。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示意了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形，“若干个”包括“两个”及“两个以上”。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图2~图6所示，提出一种五缸泵，包括壳体3和设置在壳体3上的动力端1，动力端1包括曲轴4，曲轴4转动设置在壳体3内；传动齿轮5，设置在曲轴4上，传动齿轮5位于壳体3内部。

如图1所示，现有的五缸泵多为传动齿轮5外置，安装到保护壳30内，保护壳30多为螺栓连接的分体结构，且还需要开设曲轴4的安装孔，如此设置，传动齿轮5上的润滑油存在从保护壳30外泄的风险，影响泵体使用，维修也不方便。

现有技术中，齿轮外置，外边只有一个保护壳30，保护壳30的强度无法满足直驱电机重量及扭矩对安装基础的要求。为了解决相关技术中五缸泵的传动齿轮5外置，泵组宽度宽、无法安装直驱电机、漏油风险大等问题，本实施例中，将传动齿轮5内置到壳体3内，可以安装直驱电机的同时无需外设保护壳30，减少了一道漏油的风险，提高了设备的可靠性。

一般五缸泵有两个传动齿轮5，内置有六个支架，支架用来安装曲轴4，并将连杆8隔离开，本实施例中，传动齿轮5安装在其中两个支架的位置，将此位置的支架拆除，如此，六支架改为四支架，无需为传动齿轮5扩大空间，整体结构没有扩大，同时去除了保护壳30，所以更加紧凑，占地空间也更小，便于安装和拆卸。

进一步，还包括有若干个支撑架6，间隔设置在壳体3内，曲轴4转动设置在支撑架6上。

进一步，传动齿轮5有若干个，间隔分布在曲轴4上。

本实施例中，支撑架6即上述提到的支架，用低合金高强度结构钢制成，这些支撑架6间隔排列设置在壳体3内部，曲轴4通过剖分式轴承安装在这些支撑架6上，确保其平稳转动。

进一步，曲轴4具有若干个曲拐部7，分别位于相邻的两个支撑架6或相邻的支撑架6和传动齿轮5之间，动力端1还包括有若干个连杆8，每个连杆8的一端均与曲轴4的一个曲拐部7活动连接；十字头9移动设置在壳体3内，连杆8的另一端与十字头9活动连接。十字头9具有球头安装位10，中间拉杆11，具有球头部12，球头部12与球头安装位10呈球铰副连接。

本实施例中，连杆8有若干个，每个连杆8的一端均与曲轴4的一个曲拐部7活动连接，另一端与十字头9活动连接。连杆8采用优质合金钢制成，具有良好的强度和韧性。此部分为现有技术，不再过多阐述。

进一步，短杆13设置在所述中间拉杆11上；活塞杆14设置在所述短杆13上。

进一步，液力端2还包括反L形泵头15，反L形泵头15设置在壳体3上，反L形泵头15具有缸套16；活塞17设置在中间拉杆11上，位于缸套16内，与缸套16的内壁抵接。

本实施例中，十字头9移动设置在壳体3内，具有球头安装位10。通过将连杆8与十字头9设置为球铰副连接形式，使连杆8与十字头9可以在三个自由度上做偏转、调整运动，提高自动调心性能，有效地减小缸套16活塞17偏磨现象，延长缸套16活塞17寿命。

此外，有活塞17泵和柱塞泵两种形式，此处是以具有活塞杆14和活塞17的活塞17泵为例。

进一步，反L形泵头15还具有进液腔18和排液腔19，进液腔18靠近缸套16且与缸套16连通，排液腔19与进液腔18连通，进液阀总成20设置在进液腔18与吸水管之间；排液阀总成21设置在进液腔18和所述排液腔19之间。

常见的L形泵头可参考公开号为CN2481877Y的实用新型专利中所描述的结构，而本实施例中，如图所示，反L形泵头15指的是将进液阀总成20和排液阀总成21安装位置调换，如此，进液腔18容积变小，液力端2余隙小，且吸入流道更合理，吸入性更好。

进一步，动力端1还包括上导板22，上导板22设置在壳体3内；下导板23设置在壳体3内，位于上导板22的下方，十字头9移动设置在上导板22和下导板23之间。

进一步，上导板22和下导板23为弧形且上下相对设置。

本实施例中，将拆装导板的操作空间限定在需要更换的缸内，且拆装更换上导板22时不需要拆卸十字头9，拆装下导板23时不需要拆卸曲轴4总成，减少了更换导板的步骤，降低了劳动强度和更换难度，节省了维修时间，特别适用于多缸泵。

进一步，动力端1还包括上支撑24，上支撑24设置在壳体3内壁上，上导板22固定设置在上支撑24上，上支撑24具有定位凹槽一25，上导板22具有定位凸部一26，定位凸部一26卡在定位凹槽一25内；下支撑27设置在壳体3内壁上，下导板23固定设置在下支撑27上，下支撑27具有定位凹槽二28，下导板23具有定位凸部二29，定位凸部二29卡在定位凹槽二28内。

本实施例中，定位凸部和定位凹槽的设置，限制了导板的前后移动，使其更为稳定。

壳体3采用低合金高强度结构钢制成，强度高焊接性能好。动力端1设置在壳体3上，包括曲轴4、传动齿轮5、支撑架6、连杆8、十字头9、上导板22、下导板23、上支撑24和下支撑27等部件。当驱动装置带动主动轴转动，主动轴上的齿轮与曲轴4上的传动齿轮5啮合，曲轴4上的传动齿轮5随之转动，带动曲轴4旋转，曲轴4的旋转运动通过连杆8、十字头9转化为往复运动。十字头9的往复运动带动短杆13、活塞17在反L形泵头的缸套16内做往复运动，使液力端2内的容积发生变化。当中间拉杆11向后运动时，缸套16内的容积增大，形成负压，进液阀总成20打开，排液阀总成21关闭，钻井液被吸入缸套16内。当中间拉杆11向前运动时，缸套16内的容积减小，压力增大，进液阀总成20关闭，排液阀总成21打开，钻井液被排出缸套16外。如此循环往复，实现钻井液的循环和输送。

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限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1. 一种五缸泵，包括动力端（1）和液力端（2）， 其特征在于，所述动力端（1）包括，

壳体（3）；

曲轴（4），转动设置在所述壳体（3）内；

传动齿轮（5），设置在所述曲轴（4）上，所述传动齿轮（5）位于所述壳体（3）内部。

2.根据权利要求1所述的一种五缸泵，其特征在于，所述动力端（1）还包括，

支撑架（6），有若干个，间隔设置在所述壳体（3）内，所述曲轴（4）转动设置在所述支撑架（6）上。

3.根据权利要求1所述的一种五缸泵，其特征在于，所述传动齿轮（5）有若干个，间隔分布在所述曲轴（4）上。

4.根据权利要求2所述的一种五缸泵，其特征在于，所述曲轴（4）具有若干个曲拐部（7），分别位于相邻的两个所述支撑架（6）或相邻的所述支撑架（6）和所述传动齿轮（5）之间，所述动力端（1）还包括，

连杆（8），有若干个，每个所述连杆（8）的一端均与所述曲轴（4）的一个所述曲拐部（7）活动连接；

十字头（9），移动设置在所述壳体（3）内，所述连杆（8）的另一端与所述十字头（9）活动连接，所述十字头（9）具有球头安装位（10）；

中间拉杆（11），具有球头部（12），所述球头部（12）与所述球头安装位（10）呈球铰副连接。

5.根据权利要求4所述的一种五缸泵，其特征在于，所述液力端（2）包括，

短杆（13），设置在所述中间拉杆（11）上；

活塞杆（14），设置在所述短杆（13）上。

6.根据权利要求5所述的一种五缸泵，其特征在于，所述液力端（2）还包括，

反L形泵头（15），设置在所述壳体（3）上，所述反L形泵头（15）具有缸套（16）；

活塞（17），设置在所述活塞杆（14）上，位于所述缸套（16）内，与所述缸套（16）的内壁抵接。

7.根据权利要求6所述的一种五缸泵，其特征在于，所述反L形泵头（15）还具有进液腔（18）和排液腔（19），所述进液腔（18）靠近所述缸套（16）且与所述缸套（16）连通，所述排液腔（19）与所述进液腔（18）连通，所述液力端（2）还包括，

进液阀总成（20），设置在所述进液腔（18）与吸水管之间；

排液阀总成（21），设置在所述进液腔（18）和所述排液腔（19）之间。

8.根据权利要求4所述的一种五缸泵，其特征在于，所述动力端（1）还包括，

上导板（22），设置在所述壳体（3）内；

下导板（23），设置在所述壳体（3）内，位于所述上导板（22）的下方，所述十字头（9）移动设置在所述上导板（22）和所述下导板（23）之间。

9.根据权利要求8所述的一种五缸泵，其特征在于，所述上导板（22）和所述下导板（23）为弧形且上下相对设置。

10.根据权利要求8所述的一种五缸泵，其特征在于，所述动力端（1）还包括，

上支撑（24），设置在所述壳体（3）内壁上，所述上导板（22）固定设置在所述上支撑（24）上，所述上支撑（24）具有定位凹槽一（25），所述上导板（22）具有定位凸部一（26），所述定位凸部一（26）卡在所述定位凹槽一（25）内；

下支撑（27），设置在所述壳体（3）内壁上，所述下导板（23）固定设置在所述下支撑（27）上，所述下支撑（27）具有定位凹槽二（28），所述下导板（23）具有定位凸部二（29），所述定位凸部二（29）卡在所述定位凹槽二（28）内。