CN2252253Y

CN2252253Y - 直轴柱塞式泥浆泵

Info

Publication number: CN2252253Y
Application number: CN 96212342
Authority: CN
Inventors: 尹绪铭; 王树芝; 周海威
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2006-06-06

Abstract

一种直轴柱塞式泥浆泵，包括泵体、斜盘、摆盘，缸筒、柱塞和泵头，柱塞包括柱塞体和位于其前端的可在其上滑动的橡胶活塞，其二个相邻的端面之间设有与润滑油通道相通的储油间隙，在每个双球头连杆上的与摆盘铰接在一起的球头与摆盘之间的润滑油通道上均设有逆止阀，缸筒与泵体通过对接式定位垫、缸套、压盖及锁紧装置固定在一起。其体积小、输出流量均匀、工作效率高、拆装方便、易于维修、工作平稳，噪声低。

Description

直轴柱塞式泥浆泵

本实用新型涉及一种适用于输送非均匀流体或粘性流体的泵。

目前，人们在石油钻井中普遍使用一种由曲柄连杆机构带动的三缸活塞泵。这种泵虽然能产生20～25MPa的高压和高达40升/秒的流量，在高压喷射钻井、近平衡钻井和丛式定向钻井等工艺过程中广为应用，但其结构复杂、重量大、运输困难，活塞和缸体易磨损、工作寿命短、效率低、拆装不方便、输出流量不均匀，且曲柄连杆等传动件之间的间隙随着使用时间的延长，磨损加大，间隙增加，造成运动冲击加剧，进一步加大了流量的不均匀性。这种不均匀性在钻井中会引起输液管路的跳动，对井壁产生冲击，同时伴随着较大的噪音。中国实用新型专利85203981号“石油钻井泥浆泵”提出了一种用斜盘、摆盘带动柱塞在缸筒内运动的旋转七缸柱塞泵。这种柱塞泵与上述三缸活塞泵相比虽然体积较小、重量轻、输出流量均匀、压力较高，但其同样存在着活塞与缸体易磨损、工作寿命短、维修不方便，运动冲击大等问题。

本实用新型的主要目的在于克服上述已知泥浆泵的缺点，提供一种体积小、重量轻、输出流量均匀、工作效率高、工作寿命长的直轴柱塞式泥浆泵。

本实用新型的另一个目的在于提供一种还具有拆装方便，易于维修的优点的直轴柱塞式泥浆泵。

本实用新型的再一个目的是提供一种还能自动补偿摇摆球铰装置的球头与球窝之间的磨损间隙。减少运动冲击、降低噪声的直轴柱塞式泥浆泵。

本实用新型还一个目的是提供一种还带有工作寿命长，密封可靠的泵阀的直轴柱塞式泥浆泵。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种直轴柱塞式泥浆泵，包括泵体、位于所述泵体内的由驱动轴驱动的斜盘、通过摇摆球铰装置支承在所述驱动轴上并随所述斜盘转动而摇摆的摆盘、至少七个通过双球头连杆的一个球头与所述摆盘铰接在一起并随其摆动而在缸筒内作往复运动的柱塞和带有泵阀的泵头，所述柱塞包括柱塞体和位于其前端的并可在其上滑动的橡胶活塞，所述柱塞体和橡胶活塞的二个相邻的端面之间设有与润滑油通道相通的储油间隙，在每个双球头连杆上的与摆盘铰接在一起的球头与摆盘之间的润滑油通道上均设有阻止润滑油回流的逆止阀。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的缸筒与泵体之间最好是通过依次与泵体相连的对接式定位垫、缸套、压盖及锁紧装置固定在一起。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的摇摆球铰装置的球头与支承轴之间最好可沿轴向相对滑动的连接在一起，所述摇摆球铰装置的球头始终被偏压装置压向摆盘上的球窝。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的泵阀最好是采用下端带有斜直叶片的锥形阀芯与阀座相配合的泵阀。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵由于在柱塞体的前端设置了可在其上滑动的橡胶活塞，在柱塞体和橡胶活塞的二个相邻端面之间设置了储油间隙，在每个双球头连杆上的与摆盘铰接在一起的球头与摆盘之间的润滑油通道上均设有阻止润滑油回流的逆止阀，因而当泥浆泵工作时，在压缩行程，一方面由于储油间隙内的润滑油液被封死，储油间隙内的压力与输出压力平衡，从而使橡胶活塞两侧处于静压平衡状态，改善了橡胶活塞的工作条件，使其只起隔离泥浆的作用；又因橡胶活塞处于平衡状态，被泵送泥浆中的污物不易楔入橡胶活塞与缸筒之间，从而减少了橡胶活塞和缸筒的磨损；另一方面又由于双球头连杆与摆盘相铰接一端的球头上的油压与柱塞体上的油压相平衡，因而使双球头连杆也处于静压平衡状态下工作，从而改善了柱塞组件的受力条件，延长了使用寿命。

又因本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的每个缸筒与泵体之间是通过对接式定位垫、缸套、压盖及锁紧装置固定在一起的，当橡胶活塞与缸筒磨损时，只要拧松压盖，从两侧将对接式定位垫抽出后，再将柱塞组件缩入泵体，即可从侧向取走缸筒，对缸筒或柱塞进行修理，因而维修和装卸十分方便。

又因本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的摇摆球铰装置的球头与支承轴之间设计成可沿轴向相对滑动的结构，并在球头与泵体泵盖之间加装了将球头始终压向摆盘上的球窝的偏压装置，因而能自动补偿球头与球窝之间的磨损间隙，减少运动冲击，使工作更平稳，噪声更低。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的泵阀由于其阀芯下端带有斜直叶片，工作时，液流与斜直叶片相互作用，使叶片旋转进而使阀芯旋转，这样不仅使颗粒物在离心力作用下大大减少了停留在阀座上的数量，使锥阀面密封更可靠，而且由于阀芯旋转会碾碎卡在阀芯与阀座面上的微粒，进而保证了锥面的密封。阀芯的不断旋转又可补偿阀锥面接触部位的磨损，延长了阀的使用寿命，进一步提高了泵的工作效率。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中：

图1是本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的结构示意图；

图2是本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵柱塞组件放大图；

图3是本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的泵阀结构放大图。

参照图1。本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的泵体1、缸筒2和泵头3通过沿周向均布的螺钉4和中央螺钉40连接成一体。本实施例中的缸筒2为7个，螺钉4也为7个与缸筒2间隔排布。泵体1内装有由驱动轴5带动的斜盘6，摆盘7通过摇摆球铰装置8支承在支承轴9上，摆盘7与斜盘6之间通过止推轴承10可相对滑动地接合在一起。柱塞组件11由双球头连杆12和柱塞13组成。双球头连杆12一端与摆盘7铰接在一起；另一端与柱塞13铰接在一起。参照图2。柱塞13包括柱塞体14，柱塞体14的尾端制成带有环形沟槽15的小轴16，小轴16上装有活塞套17，活塞套17上装有橡胶活塞18。在橡胶活塞18和活塞套17之间装有塑料支承环19。橡胶活塞18的外面装的挡圈41并用卡在活塞套17上的卡环20挡住。活塞套17外面用挡板21阻挡防止其从活塞体14的小轴16上滑出。显然也可以不设活塞套17、塑料支承环19和挡圈41，直接将橡胶活塞18装在柱塞体14的小轴16上也是可行的。柱塞体14和活塞套17的二个相邻端面之间留有储油间隙22。储油间隙22与柱塞体14和双球头连杆12上的润滑油通道23相通，在每个双球头连杆12与摆盘7铰接在一起的球头与摆盘7之间的润滑油通道上均设有逆止阀24。

再参照图1。本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的缸筒2与泵体1之间用对接式的二瓣定位垫25、缸套26、压盖27连接在一起。缸套26的内径略大于缸筒2的外径，压盖27与缸筒2通过螺纹相连接，压盖27用螺母28锁紧。摇摆球铰装置8的球头29与支承轴9之间可相对滑动的安装在一起，在球头29和泵体1的泵盖42之间的支承轴9上装有碟形弹簧43，迫使球头29始终压向斜盘7的摇摆球铰装置8的球窝，使之能自动补偿球头29与球窝之间的磨损，减少运动冲击和由此产生的噪声，使运转更平稳。显然碟形弹簧43也可以用其他能产生偏压作用的装置，如压力弹簧、液压驱动活塞等来代替。驱动轴5和支承轴9之间装有滑动轴承30。

参照图3。图3表示本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵所采用的泵阀31(输入和输出阀)的结构示意图。泵阀31的阀芯32和阀座33均由金属制成，阀芯32与阀座33之间的配合面为硬锥面。阀芯32的下部设有至少三个斜直叶片34，斜直叶片34与轴线成8～12°角，他与阀座33的孔相配合起导向作用。工作时与进、出入液体相互作用带动阀芯32旋转。阀芯32的上面装有导向套35，在导向套35和阀芯32之间装有橡胶密封环36。在导向套35的上面装有压力弹簧37使阀芯32始终压向阀座33。38为弹簧座。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵的工作原理与普通柱塞式液压泵一样，工作时，驱动轴5带动斜盘6旋转，摆盘7随着斜盘6的转动以摇摆球铰装置8为中心前后摆动，同时带动柱塞组件11前后运动。当柱塞13在缸筒2内向左移动时，由润滑油入口44来的润滑油经逆止阀24、双球头连杆12上的润滑油通道23进入储油间隙22，泥浆经泵阀31的吸入阀吸入到缸筒内；当柱塞13向右移时，缸筒内的泥浆经泵阀31的输出阀被压出，同时储油间隙22内的润滑油在柱塞体14和橡胶活塞18的挤压下压力升高，逆止阀24关闭，储油间隙22内的润滑油液的压力与泥浆输出压力平衡，使橡胶活塞18和双球头连杆12均处于静压平衡状态下工作，改善了他们的工作条件。

工作中摇摆球铰装置的球头19在碟形弹簧43的作用下始终被压向摆盘上的球窝，运动冲击小，工作平稳，噪声低。

本实用新型的直轴柱塞式泥浆泵可广泛用于钻井、电力、矿山、建筑，冶金等部门输送泥浆、灰浆、矿浆、煤浆，混凝土等含有大量固体颗粒的浆液。

Claims

1、一种直轴柱塞式泥浆泵，包括泵体、位于所述泵体内的由驱动轴驱动的斜盘、通过摇摆球铰装置支承在所述驱动轴上并随所述斜盘转动而摇摆的摆盘、至少七个通过双球头连杆的一个球头与所述摆盘铰接在一起并随其摆动而在缸筒内作往复运动的柱塞和带有泵阀的泵头，其特征在于所述柱塞包括柱塞体和位于其前端的并可在其上滑动的橡胶活塞，所述柱塞体和橡胶活塞的二个相邻的端面之间设有与润滑油通道相通的储油间隙，在每个双球头连杆上的与摆盘铰接在一起的球头与摆盘之间的润滑油通道上均设有阻止润滑油回流的逆止阀。

2、按照权利要求1所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于在所述的柱塞体和橡胶活塞之间装有活塞套，在活塞套和橡胶活塞之间装有塑料支承环，在橡胶活塞的外面装有挡圈。

3、按照权利要求1或2所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述的缸筒与泵体之间通过依次与泵体相连的对接式定位垫、缸套、压盖及锁紧装置固定在一起。

4、按照权利要求3所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述的摇摆球铰装置的球头与支承轴之间可沿轴向相对滑动的连接在一起，所述摇摆球铰装置的球头始终被偏压装置压向摆盘上的球窝。

5、按照权利要求4所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述的偏压装置为碟形弹簧。

6、按照权利要求4或5所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述泵阀的阀芯下端带有斜直叶片，所述斜直叶片与轴线成8～12°角。

7、按照权利要求1、2、4或5所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述泵体、缸筒和泵头之间是通过沿周向均布的螺钉和中央螺钉连成一体的。

8、按照权利要求3所述的直轴柱塞式泥浆泵，其特征在于所述泵体、缸筒和泵头之间是通过沿周向均布的螺钉和中央螺钉连成一体的。