WO2022205583A1 - 柱塞、液力端和柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
一种柱塞、液力端和柱塞泵。该柱塞(100)包括柱塞本体(110)、第一进液孔(120)和第一阀门组件(130)；柱塞本体(110)包括位于柱塞本体(110)内部的流道(112)；第一进液孔(120)位于柱塞本体(110)上，且穿过柱塞本体(110)的侧壁；柱塞本体(110)包括第一端部(114)和第二端部(116)，柱塞本体(110)内部的流道(112)从柱塞本体(110)的第一端部(114)延伸至柱塞本体(110)的第二端部(116)，柱塞本体(110)内部的流道(112)靠近第一端部(114)的部分为封闭的，柱塞本体(110)内部的流道(112)延伸至第二端部(116)，并在第二端部(116)形成第一开口(1124)，第一进液孔(120)与流道(112)相连通，第一阀门组件(130)位于第一开口(1124)，并被配置为允许流体从流道在第一开口流出，并防止流体从外部回流至流道。由此，该柱塞可提高柱塞泵的耐用性，并降低柱塞泵的成本。
Description
本申请要求于2021年03月31日递交的中国专利申请202110347506.X号的优先权，在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以作为本申请的一部分。
本公开的实施例涉及一种柱塞、液力端和柱塞泵。
在石油和天然气开采领域，压裂技术是利用高压的压裂液体，使油气层形成裂缝的一种方法。压裂技术通过使油气层产生裂缝，改善油气在地下的流动环境，从而可使油井产量增加，因此被广泛地应用在常规和非常规的油气开采、海上和陆地的油气资源的开发中。
柱塞泵是一种利用柱塞在缸体中往复运动来实现对液体进行增压的装置。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高等优点，因此被应用于压裂技术中。
发明内容
本公开实施例提供一种柱塞、液力端和柱塞泵。该柱塞可允许流体从第一进液孔流入柱塞本体内部的流道，并通过第一阀门组件在第一开口流出；该液力端的阀箱不会在交变腔产生相贯线，从而可降低导致阀箱开裂漏水的风险；由此，包括该柱塞和该液力端的柱塞泵可提供一种新型的直线式的柱塞泵，可提高柱塞泵的耐用性、使用寿命，并可降低柱塞泵的维护成本和提高柱塞泵的维护效率。
本公开至少一个实施例提供一种柱塞，其包括：柱塞本体，包括位于所述柱塞本体内部的流道；第一进液孔，位于所述柱塞本体上，且穿过所述柱塞本体的侧壁；以及第一阀门组件，所述柱塞本体包括第一端部和第二端部，所述流道从所述第一端部延伸至所述第二端部，所述流道靠近所述第一端部的部分为封闭的，所述流道延伸至所述第二端部，并在所述第二端部形成第一开口，所述第一进液孔与所述流道相连通，所述第一阀门组件位于所述第一开口，并被配置为允许流体从所述流道在所述第一开口流出，并防止流体从外部回流至 所述流道。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述柱塞本体的轴线穿过所述第一开口。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述第一阀门组件包括：第一弹簧座套，与所述第二端部可拆卸连接，且包括第一弹簧；第一凡尔座，位于所述第一开口，且包括第一中间孔；以及第一凡尔体，所述第一凡尔体的一端与所述第一弹簧座套接触设置，所述第一凡尔体的另一端与所述第一凡尔座接触设置，且位于所述第一中间孔的内侧。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述第一凡尔体包括第一主体部和分设在所述第一主体部两侧的第一导杆和第二导杆，所述第一弹簧座套包括第一座套固定部、第一弹簧固定部和位于所述第一弹簧固定部中的第一导向部，所述第一套座固定部与所述第二端部可拆卸连接，所述第一弹簧套设在所述第一弹簧固定部外侧；所述第一弹簧与所述第一主体部接触设置，所述第一导向部被配置为容纳所述第一导杆的至少一部分，以对所述第一导杆进行导向。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述第一阀门组件还包括：第一导向座，设置在所述第一开口，且位于所述第一凡尔座远离所述第一弹簧座套的一侧；以及第二导向部，与所述第一导向座相连，并被配置为容纳所述第二导杆的至少一部分，以对所述第二导杆进行导向。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述第一阀门组件还包括：第一密封件，位于所述第一主体部的外侧，并被配置为与所述第一凡尔座紧密接触。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞中，所述柱塞本体为回转体，所述第一进液孔设置为多个，多个所述第一进液孔沿着所述柱塞本体的周向间隔设置。
本公开至少一个实施例还提供一种柱塞泵的液力端，其包括：阀箱，包括第三端部和第四端部，所述阀箱包括柱塞腔，位于所述阀箱内部，所述柱塞腔包括依次设置的低压腔、交变腔和高压腔，所述低压腔在所述第三端部所在的位置包括第二开口，所述交变腔与所述低压腔相连通，所述高压腔与所述交变腔相连通且位于所述交变腔远离所述低压腔的一侧，所述高压腔在所述第四端部包括第三开口；所述阀箱还包括第二进液孔和出液孔，所述第二进液孔穿过所述阀箱的侧壁并与所述低压腔相连通，所述出液孔穿过所述阀箱的侧壁并与 所述高压腔相连通，所述低压腔、所述交变腔和所述高压腔在第一方向上依次设置。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述低压腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸大于所述交变腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸，所述高压腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸大于所述交变腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述低压腔、所述交变腔和所述高压腔同轴设置。
例如，本公开一实施例提供的液力端还包括：第一压帽，固定在所述第二开口且包括第二中间孔；以及柱塞，从所述第二中间孔伸入所述柱塞腔，并被配置为在所述第一方向上做往复运动，所述柱塞包括柱塞本体，包括位于所述柱塞本体内部的流道；第一进液孔，位于所述柱塞本体上，且穿过所述柱塞本体的侧壁；以及第一阀门组件，所述柱塞本体包括第一端部和第二端部，所述流道从所述第一端部延伸至所述第二端部，所述流道靠近所述第一端部的部分为封闭的，所述流道靠近所述第二端部的部分包括第一开口，所述第一进液孔与所述流道相连通，所述第一阀门组件位于所述第一开口，并被配置为允许流体从所述流道在所述第二端部流出，并防止流体从外部回流至所述流道，所述第一进液孔在所述柱塞的运动过程中，始终位于所述低压腔体。
例如，本公开一实施例提供的液力端还包括：第二压帽，固定在所述第三开口；以及第二阀门组件，位于所述高压腔，所述第二阀门组件被配置为允许流体从所述交变腔流入所述高压腔，并防止流体从高压腔回流至所述交变腔。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述第二阀门组件包括：第二弹簧座套，与所述第二压帽接触设置且被所述第二压帽压紧，且包括第二弹簧；第二凡尔座，位于所述高压腔靠近所述交变腔的部分，且包括第三中间孔；以及第二凡尔体，所述第二凡尔体的一端与所述第二弹簧座套接触设置，所述第二凡尔体的另一端与所述第二凡尔座接触设置，且位于所述第三中间孔的内侧。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述第二凡尔体包括第二主体部和分设在所述第二主体部两侧的第三导杆和第四导杆，所述第二弹簧座套包括第二座套固定部、第二弹簧固定部和位于所述第二弹簧固定部中的第三导向部，所述第二套座固定部被所述第二压帽压紧在所述第三开口，所述第二弹簧 套设在所述第二弹簧固定部外侧；所述第二弹簧与所述第二主体部接触设置，所述第三导向部被配置为容纳所述第三导杆的至少一部分，以对所述第三导杆进行导向。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述第二阀门组件还包括：第二导向座，位于所述第二凡尔座远离所述第二弹簧座套的一侧；以及第四导向部，与所述第二导向座相连，并被配置为容纳所述第四导杆的至少一部分，以对所述第四导杆进行导向。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述第二阀门组件还包括：第二密封件，位于所述第二主体部的外侧，并被配置为与所述第二凡尔座紧密接触。
例如，本公开一实施例提供的液力端还包括：支撑环，位于所述低压腔之内，且位于所述第一压帽靠近所述交变腔的一侧，所述支撑环包括相对间隔设置的第一环状部和第二环状部、以及位于所述第一环状部和所述第二环状部之间的多个支撑条，各所述支撑条一端与所述第一环状部固定，另一端与所述第二环状部固定，所述多个支撑条相互间隔设置以形成多个镂空开口，所述第一环状部包括第四中间孔，所述第二环状部包括第五中间孔，所述柱塞被配置为穿过所述第四中间孔和所述第五中间孔，所述第一压帽被配置为将所述支撑环压紧。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述阀箱还包括第一注脂孔，所述第一注脂孔穿过所述阀箱的侧壁并与所述低压腔相连通，所述第二环状部包括第二注脂孔，所述第二注脂孔从所述第二环状部的外侧壁延伸至所述第二环状部的内侧壁。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述支撑环还包括：第一密封槽，位于所述第一环状部的外侧壁；以及第二密封槽，位于所述第二环状部的外侧壁，所述第一密封槽和所述第二密封槽被配置为容纳密封圈。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，所述阀箱设置为多个，多个所述阀箱沿与所述第一方向垂直的第二方向排列。
例如，在本公开一实施例提供的液力端中，多个所述阀箱一体成型，或者，相邻的两个所述阀箱通过连接件相连。
本公开至少一个实施例还提供一种柱塞泵，其包括：动力端；以及上述任一项所述的液力端。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞泵中，所述动力端在所述第一方向上的两侧分别设置有一个所述液力端。
例如，在本公开一实施例提供的柱塞泵中，所述动力端包括直线电机。
例如，本公开一实施例提供的柱塞泵还包括：接油盘，位于所述液力端下方，且包括底板和围绕所述底板设置的壳体，所述底板和所述壳体共同形成接油槽，所述接油槽被配置为承接所述液力端滴落的液体；接油盒，位于所述底板远离所述液力端的一侧，并被配置为收集所述接油槽中的液体；刮板，位于所述接油槽中，并被配置为在所述底板的长度方向上运动；以及驱动组件，被配置为驱动所述刮板在所述底板的长度方向上运动。
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种柱塞泵的剖视图；
图2为图1所示的柱塞泵中的液力端的示意图；
图3为图2所示的液力端中的阀箱的示意图；
图4为本公开一实施例提供的一种柱塞的结构示意图；
图5为本公开一实施例提供的一种液力端的结构示意图；
图6为本公开一实施例提供的一种液力端中的阀箱的结构示意图；
图7A为本公开一实施例提供的一种液力端中支撑环的结构示意图；
图7B为本公开一实施例提供的一种液力端中支撑环的剖面示意图；
图8为本公开一实施例提供的一种液力端的结构示意图；
图9为本公开一实施例提供的另一种液力端的结构示意图；
图10为本公开一实施例提供的一种柱塞泵的结构示意图；
图11为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图；
图12为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图；
图13为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图；以及
图14为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图。
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
通常，柱塞泵包括动力端和液力端，动力端包括曲柄连杆机构，液力端包括阀箱和柱塞；动力端可将原动机的机械能通过传动机构转和曲柄连杆机构(例如，曲轴、连杆和十字头)转换为液力端的柱塞的往复运动，液力端通过柱塞的往复运动将低压液体转化为高压液体。
图1为一种柱塞泵的剖视图；图2为图1所示的柱塞泵中的液力端的示意图；图3为图2所示的液力端中的阀箱的示意图。如图1所示，柱塞泵40包括动力端20和液力端10。如图1和图2所示，液力端10主要包括阀箱11、柱塞12、第一阀门组件13、第二阀们组件14和压帽15；第一阀门组件13为单向阀，允许流体从外部进入阀箱11，但防止阀箱11中的流体流出，第二阀门组件14也为单向阀，允许阀箱11中的流体流出，但防止流体从外部进入阀箱11；动力端20主要包括曲轴21、连杆22、十字头23、拉杆24和卡箍25；曲轴21与连杆22相连，十字头23分别与连杆22和拉杆24相连，拉杆24通过卡箍与柱塞12相连。
该柱塞泵的工作原理如下所述：在原动机的驱动下，动力端20的曲轴21进行旋转，从而带动连杆22和十字头23进行往复运动；然后十字头23通过拉杆24带动柱塞12进行往复运动。当柱塞12作回程运动(例如朝向曲轴21运动)时，阀箱11内部的容积逐渐增大，形成局部负压或真空；此时，第一阀门组件13打开，第二阀门组件14关闭，外部的流体进入阀箱11；当柱塞12回程到极限位置时，阀箱11的内部充满流体，完成一次流体吸入过程。然 后，当柱塞12作进程运动时，阀箱11内部的容积逐渐减小，阀箱11内部的流体受到挤压，压力增加；此时，第一阀门组件13关闭，第二阀门组件14打开，阀箱11内部的流体通过第二阀门组件14排出；当柱塞12进程致极限位置时，阀箱11内部的容积最小，完成一次流体排出过程。由此，在柱塞12的往复运动下，上述的流体吸入过程和流体排出过程不断交替进行，从而可持续将低压流体转换为高压流体，并输出。
然而，如图2所示，第一阀门组件13包括第一弹簧座套13A、第一弹簧13B、第一凡尔座13D和位于第一弹簧座套13A和第一凡尔座13D之间的第一凡尔体13C；第二阀门组件14包括第二弹簧座套14A、第二弹簧14B、第二凡尔座14D和位于第二弹簧座套14A和第二凡尔座14D之间的第二凡尔体14C。在第一阀门组件13和第二阀门组件14打开和关闭的过程中，第一凡尔体13C和第二凡尔体14C可能会出现偏转等现象。
另外，如图3所示，阀箱11的内部为十字相贯结构，即包括第一腔体41和第二腔体42，第一腔体41和第二腔体42呈十字交叉；第一腔体41用于容纳上述的柱塞12，第二腔体42根据压力的载荷可分为低压区、交变区和高压区。然而，第一腔体41和第二腔体42的相贯线正好处于交变区内；根据力学分析，第一腔体41和第二腔体42的相贯线位置处的应力集中明显，再加上交变载荷的作用，相贯线位置处容易产生疲劳裂纹，从而导致阀箱11开裂漏水。由此，该柱塞泵需要经常更换阀箱，从而导致成本增加，效率降低。
对此，本公开实施例提供一种柱塞、液力端和柱塞泵。该柱塞包括柱塞本体、第一进液孔和第一阀门组件；柱塞本体包括位于柱塞本体内部的流道；第一进液孔位于柱塞本体上，且穿过柱塞本体的侧壁；柱塞本体包括第一端部和第二端部，柱塞本体内部的流道从柱塞本体的第一端部延伸至柱塞本体的第二端部，柱塞本体内部的流道靠近第一端部的部分为封闭的，柱塞本体内部的流道延伸至第二端部，并在第二端部形成第一开口，第一进液孔与流道相连通，第一阀门组件位于第一开口，并被配置为允许流体从流道在第一开口流出，并防止流体从外部回流至流道。由此，该柱塞可允许流体从第一进液孔流入柱塞本体内部的流道，并通过第一阀门组件在第一开口流出，从而可用于一种直线式的柱塞泵，进而可提高该直线式的柱塞泵的耐用性，并降低该直线式的柱塞泵的成本。
下面，结合附图对本公开实施例提供的柱塞、液力端和柱塞泵进行详细的 说明。
图4为本公开一实施例提供的一种柱塞的结构示意图。如图4所示，该柱塞100包括柱塞本体110、第一进液孔120和第一阀门组件130；柱塞本体110包括位于柱塞本体110内部的流道112；第一进液孔120位于柱塞本体110上，且穿过柱塞本体110的侧壁。柱塞本体110包括第一端部114和第二端部116，柱塞本体110内部的流道112从柱塞本体110的第一端部114延伸至柱塞本体110的第二端部116，柱塞本体110内部的流道112靠近第一端部114的部分为封闭的，柱塞本体110内部的流道112延伸至第二端部116，并在第二端部116形成第一开口1124。也就是说，柱塞本体110从第二端部116到第一端部114具有挖空的结构，即上述的流道112。
如图4所示，第一进液孔120穿过柱塞本体110的侧壁，并与流道112相连通；第一阀门组件130位于第一开口1124，并被配置为允许流体从流道112在第一开口1124流出，并防止流体从外部回流至流道112。
在本公开实施例提供的柱塞中，由于第一阀门组件被配置为允许流体从流道在第一开口流出，并防止流体从外部回流至流道；因此，该柱塞可允许流体从第一进液孔流入柱塞本体内部的流道，并通过第一阀门组件在第一开口流出。该柱塞可用于一种直线式的柱塞泵，进而可提高该直线式的柱塞泵的耐用性，并降低该直线式的柱塞泵的成本。
在一些示例中，如图4所示，柱塞本体110的轴线穿过第一开口1124；即从第一端部114到第二端部116的方向穿过第一开口1124。
在一些示例中，如图4所示，第一阀门组件130包括第一弹簧座套132、第一凡尔座134和第一凡尔体136；第一凡尔体136位于第一弹簧座套132和第一凡尔座134之间。
如图4所示，第一弹簧座套132与第二端部116可拆卸连接，且包括第一弹簧1321；第一凡尔座134位于第一开口1124，且包括第一中间孔191；第一凡尔体136的一端与第一弹簧座套132接触设置，第一凡尔体136的另一端与第一凡尔座134接触设置，且位于第一中间孔191的内侧。当第一凡尔体136向第一凡尔座134移动并与第一凡尔座134紧密接触时，第一凡尔座134和第一凡尔体136可共同将第一开口1124封住；当第一凡尔体136向第一弹簧座套132移动并与第一凡尔座134分离时，流体可通过第一阀门组件130从流道112流出。
例如，第一弹簧座套132可通过螺纹连接方式与第二端部116可拆卸连接，从而便于更换第一阀门组件。当然，本公开实施例包括但不限于此，第一弹簧座套也可通过其他链接方式与第二端部可拆卸连接。
在一些示例中，如图4所示，第一凡尔体136包括第一主体部1361和分设在第一主体部1361两侧的第一导杆1362和第二导杆1363；第一弹簧座套132包括第一座套固定部1322、第一弹簧固定部1323和位于第一弹簧固定部1323中的第一导向部1324；第一套座固定部1322与第二端部116可拆卸连接，第一弹簧1321套设在第一弹簧固定部1323的外侧。
如图4所示，第一弹簧1321与第一主体部1361接触设置；在第一弹簧1321的弹力作用下，第一凡尔体136与第一凡尔座135紧密接触；第一导向部1324被配置为容纳第一导杆1362的至少一部分，从而可对第一导杆1362进行导向。由此，在第一阀门组件的工作过程中，由于第一导向部可对第一导杆进行导向，第一凡尔体可在第一导杆的延伸方向上稳定地运动，从而可避免第一阀门组件在开启和关闭时发生偏斜。
在一些示例中，如图4所示，第一阀门组件130还包括第一导向座138和第二导向部139；第一导向座138设置在第一开口1124，且位于第一凡尔座134远离第一弹簧座套132的一侧；第二导向部139与第一导向座139相连，并被配置为容纳第二导杆1363的至少一部分，以对第二导杆1363进行导向。由此，在第一阀门组件的工作过程中，由于第一导向部可对第一导杆进行导向，第二导向部可对第二导杆进行导向，因此第一凡尔体可在第一导杆和第二导杆的延伸方向上稳定地运动，从而可进一步避免第一阀门组件在开启和关闭时发生偏斜。
例如，第一导杆1362和第二导杆1363同轴设置，即第一导杆1362的轴线和第二导杆1363的轴线重叠。
在一些示例中，如图4所示，第一阀门组件130还包括第一密封件133，第一密封件133位于第一主体部1361的外侧，并被配置为与第一凡尔座134紧密接触，从而可提高第一凡尔座和第一凡尔体之间的密封性能。
在一些示例中，如图4所示，柱塞本体110可为回转体，第一进液孔120设置为多个；多个第一进液孔120沿着柱塞本体110的周向间隔设置，从而可提高进液效率。
在一些示例中，如图4所示，第一弹簧座套132包括多个镂空结构，从而 便于流体从第一弹簧座套132流出。
在一些示例中，如图4所示，第一开口1124与第一凡尔座135的接触面可为锥面，并与第一凡尔座135的锥面相匹配，从而可更方便地固定和拆卸第一凡尔座。
本公开一实施例还提供一种柱塞泵的液力端。图5为本公开一实施例提供的一种液力端的结构示意图；图6为本公开一实施例提供的一种液力端中的阀箱的结构示意图。
如图5和图6所示，该液力端200包括阀箱210；阀箱210包括第三端部213和第四端部214；阀箱210包括位于阀箱210内部的柱塞腔220；柱塞腔220包括依次设置的低压腔221、交变腔222和高压腔223；低压腔221在第三端部213所在的位置包括第二开口2214，交变腔222与低压腔221相连通，高压腔223与交变腔222相连通且位于交变腔222远离低压腔221的一侧，高压腔223在第四端部214包括第三开口2234。可见，柱塞腔220贯穿阀箱210，并在第二端部212具有第二开口2214，在第三端部214具有第三开口2234。
如图5和图6所示，阀箱210还包括第二进液孔216和出液孔218，第二进液孔212穿过阀箱210的侧壁并与低压腔221相连通，出液孔218穿过阀箱210的侧壁并与高压腔223相连通；低压腔221、交变腔222和高压腔223在第一方向X上依次设置。
在本公开实施例提供的液力端中，当柱塞腔中设置有柱塞时，流体可从第二进液孔进入低压腔和交变腔，然后在柱塞的往复运动下加压并从出液孔流出。由于低压腔、交变腔和高压腔在第一方向X上依次设置，并且同时用于容纳柱塞，因此该阀箱不会在交变腔产生相贯线，从而可降低导致阀箱开裂漏水的风险，以提高阀箱的耐用性和使用寿命。由此，该液力端可提高柱塞泵的耐用性、使用寿命，并可降低柱塞泵的维护成本和提高柱塞泵的维护效率。
在一些示例中，如图6所示，低压腔221在垂直于第一方向X上的平均尺寸大于交变腔222在垂直于第一方向X上的平均尺寸，高压腔223在垂直于第一方向X上的平均尺寸大于交变腔222在垂直于第一方向X上的平均尺寸。也就是说，低压腔221的平均径向尺寸大于交变腔222的平均径向尺寸，高压腔223的平均径向尺寸大于交变腔222的平均径向尺寸。
在一些示例中，如图6所示，低压腔221、交变腔222和高压腔223同轴设置。由此，该阀箱中的柱塞腔便于制作，并且有利于避免产生应力集中。
在一些示例中，如图5所示，该液力端200还包括第一压帽241和柱塞100；第一压帽241固定在第二开口2214且包括第二中间孔192；柱塞100从第二中间孔192伸入柱塞腔220，并被配置为在第一方向X上做往复运动。
例如，如图5所示，第一压帽241的第二中间孔192的内侧可设置密封凹槽1920，用于放置密封圈，从而可起到密封作用。需要说明的是，在第一方向X上，可设置一个密封凹槽或者多个密封凹槽。
如图5所示，柱塞100可为上述任一示例所提供的柱塞100。例如，柱塞100包括柱塞本体110、第一进液孔120和第一阀门组件130；柱塞本体110包括位于柱塞本体110内部的流道112；第一进液孔120位于柱塞本体110上，且穿过柱塞本体110的侧壁。柱塞本体110包括第一端部114和第二端部116，柱塞本体110内部的流道112从柱塞本体110的第一端部114延伸至柱塞本体110的第二端部116，柱塞本体110内部的流道112靠近第一端部114的部分为封闭的，柱塞本体110内部的流道112延伸至第二端部116，并在第二端部116形成第一开口1124。第一进液孔120穿过柱塞本体110的侧壁，并与流道112相连通，第一阀门组件130位于第一开口1124，并被配置为允许流体从流道112在第一开口1124流出，并防止流体从外部回流至流道112。需要说明的是，为了清楚地示出液力端的其他部件的附图标记，图5省去了柱塞中各个部件的附图标记，柱塞中各个部件的附图标记可参见图4。
在一些示例中，如图5所示，该液力端200还包括第二压帽242和第二阀门组件250；第二压帽242固定在第三开口2234，第二阀门组件250位于高压腔223，第二阀门组件250被配置为允许流体从交变腔222流入高压腔223，并防止流体从高压腔223回流至交变腔222。
在该示例提供的液力端中，当柱塞作回程运动时(柱塞沿从高压腔到低压腔的方向运动)，阀箱内部容积逐渐增大，形成局部真空或者负压，此时第一阀门组件打开，第二阀门组件关闭，流体可通过第二进液孔和第一进液孔进入柱塞内部的流道中，并从第一阀门组件进入交变腔和高压腔；当柱塞回程至极限位置时，阀箱内部充满流体，完成一次流体吸入过程；当柱塞作进程运动时(柱塞沿从低压腔到高压腔的方向运动)，阀箱内部容积逐渐减小，流体受到柱塞的挤压，压力增加，此时第二阀门组件打开，第一阀门组件关闭，流体从与高压腔连通的出液孔流出；当柱塞进程至极限位置时，阀箱内部容积最小，完成一次流体排出过程。由于柱塞可不断地进行往复运动，上述的流体吸入过 程和流体排出过程不断地交替进行，因此，高压流体可不断地从出液孔排出。
在一些示例中，如图6所示，低压腔221在第一方向X上不同位置的径向尺寸大致相同。交变腔222可根据径向尺寸的不同而分为第一子交变腔222A、第二子交变腔222B和第三子交变腔222C；第一子交变腔222A可用于容纳柱塞100和高压密封组件260，高压密封组件260分别与柱塞100和第一子交变腔222A的侧壁接触设置；第二子交变腔222B的径向尺寸小于第一子交变腔222A的径向尺寸，且大于柱塞100的径向尺寸，从而用于容纳柱塞100；第三子交变腔222C的径向尺寸大于第一子交变腔222A的径向尺寸，从而可提高一定的容纳空间，用于容纳流体。
在一些示例中，如图5所示，第二阀门组件250包括第二弹簧座套252、第二凡尔座254和第二凡尔体256；第二凡尔体256设置在第二弹簧座套252和第二凡尔座254之间。第二弹簧座套252与第二压帽242接触设置且被第二压帽242压紧，且包括第二弹簧2521；第二凡尔座254位于高压腔223靠近交变腔222的部分，且包括第三中间孔193；第二凡尔体256的一端与第二弹簧座套252接触设置，第二凡尔体256的另一端与第二凡尔座254接触设置，且位于第三中间孔193的内侧。由此，当第二凡尔体256向第二凡尔座254移动并与第二凡尔座254紧密接触时，第二凡尔座254和第二凡尔体256可共同将高压腔靠近交变腔的部分封住；当第二凡尔体256向第二弹簧座套252移动并与第二凡尔座254分离时，流体可通过第二阀门组件130从交变腔222流入高压腔223。
在一些示例中，如图5所示，第二凡尔体256包括第二主体部2561和分设在第二主体部2561两侧的第三导杆2562和第四导杆2563；第二弹簧座套252包括第二座套固定部2522、第二弹簧固定部2523和位于第二弹簧固定部2523中的第三导向部2524，第二套座固定部2522被第二压帽242压紧在第三开口2234，第二弹簧2521套设在第二弹簧固定部2523外侧；第二弹簧2521与第二主体部2561接触设置，第三导向部2524被配置为容纳第三导杆2562的至少一部分，以对第三导杆2562进行导向。由此，在第二阀门组件的工作过程中，由于第三导向部可对第三导杆进行导向，第二凡尔体可在第三导杆的延伸方向上稳定地运动，从而可避免第二阀门组件在开启和关闭时发生偏斜。
在一些示例中，如图5所示，第二阀门组件250还包括第二导向座258和第四导向部259，第二导向座258位于第二凡尔座254远离第二弹簧座套252 的一侧；第四导向部259与第二导向座258相连，并被配置为容纳第四导杆2563的至少一部分，以对第四导杆2563进行导向。由此，在第二阀门组件的工作过程中，由于第三导向部可对第三导杆进行导向，第四导向部可对第四导杆进行导向，因此第二凡尔体可在第三导杆和第四导杆的延伸方向上稳定地运动，从而可进一步避免第二阀门组件在开启和关闭时发生偏斜。
在一些示例中，如图5所示，第二阀门组件250还包括第二密封件253，第二密封件253位于第二主体部2561的外侧，并被配置为与第二凡尔座254紧密接触，从而可提高第二凡尔座和第二凡尔体之间的密封性能。
图7A为本公开一实施例提供的一种液力端中支撑环的结构示意图；图7B为本公开一实施例提供的一种液力端中支撑环的剖面示意图。如图5、图7A和图7B所示，液力端200还包括支撑环270，支撑环270位于低压腔221之内，且位于第一压帽241靠近交变腔222的一侧。
如图7A和图7B所示，支撑环270包括相对间隔设置的第一环状部271和第二环状部272、以及位于第一环状部271和第二环状部272之间的多个支撑条273，各支撑条273一端与第一环状部271固定，另一端与第二环状部272固定，多个支撑条273相互间隔设置以形成多个镂空开口274；第一环状部271包括第四中间孔194，第二环状部272包括第五中间孔195，柱塞100被配置为穿过第四中间孔194和第五中间孔195，第一压帽241被配置为将支撑环270压紧。由此，由于低压腔的空间较大，支撑环270可起到支撑和限制柱塞100的作用，从而可提高该液力端的稳定性。
在一些示例中，如图5、图7A和图7B所示，阀箱210还包括第一注脂孔230，第一注脂孔230穿过阀箱210的侧壁并与低压腔221相连通，第二环状部272包括第二注脂孔2721，第二注脂孔2721从第二环状部272的外侧壁延伸至第二环状部272的内侧壁。由此，可通过第一注脂孔230向阀箱210内部注入润滑脂，然后可通过第二注脂孔向第二环状部和柱塞提供润滑脂。
在一些示例中，如图5、图7A和图7B所示，支撑环270还包括第一密封槽275和第二密封槽276；第一密封槽275位于第一环状部271的外侧壁；第二密封槽276位于第二环状部272的外侧壁，第一密封槽275和第二密封槽276被配置为容纳密封圈。由此，支撑环可将低压腔位于第一密封槽和第二密封槽之间的部分进行密封。
在一些示例中，如图5所示，柱塞100放入往复运动的极限长度不超过支 撑环270的长度；另外，柱塞100的第一进液孔120的极限位置始终位于第一环状部271和第二环状部272之间。
在一些示例中，如图5所示，第一支撑环271可与第一压帽241贴合，第一压帽241可向第一支撑环271施加沿第一方向X的力；第二支撑环272可与高压密封组件260贴合，从而第一压帽241施加的力传递给高压密封组件260，从而可将高压密封组件260压紧。此时，从第一注脂孔进入的润滑脂也可对高压密封组件260进行润滑。
图8为本公开一实施例提供的一种液力端的结构示意图；图9为本公开一实施例提供的另一种液力端的结构示意图。如图8和图9所示，阀箱210设置为多个，多个阀箱210沿与第一方向X垂直的第二方向排列，从而可提高该液力端的排量。
在一些示例中，如图8所示，多个阀箱210一体成型；也就是说，多个阀箱210为一体结构。由此，该液力端的强度较高、承载能力强，可满足大功率连续作业的需求。
在一些示例中，如图9所示，多个阀箱210为相互独立的部件，相邻的两个阀箱210通过连接件280相连。由此，该液力端的重量轻，便于安装和维护；并且还可适用于以直线电机作为动力端的柱塞泵。
例如，相邻的两个阀箱210通过连接法兰280相连。当然，本公开实施例包括但不限于此，相邻的两个阀箱也可通过其他类型的连接件相连。
图10为本公开一实施例提供的一种柱塞泵的结构示意图；图11为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图。如图10和图11所示，该柱塞泵400包括动力端300和上述任一示例所提供的液力端200。由于该液力端中的阀箱不会在交变腔产生相贯线，从而可降低导致阀箱开裂漏水的风险，以提高阀箱的耐用性和使用寿命，因此，该柱塞泵具有较高的耐用性和使用寿命；并且，由于降低了阀箱的更换频率，该柱塞泵也具有较低的成本和较高的使用效率。
在一些示例中，如图10所示，该柱塞泵400还包括卡箍310，卡箍310将动力端300与液力端200的柱塞100相连，从而可将动力端300的动能传递给液力端200的柱塞100，并使得柱塞100在第一方向X上作往复运动。
在一些示例中，如图11所示，动力端300可在第一方向X上的两侧分别设置有一个液力端100，由此可将动力端300一侧的液力端100中的柱塞回程 时的动能转化为另一侧的液力端中柱塞进程时的动能，从而可提高作业效率和增加排量。当然，本公开实施例包括但不限于此，如图10所示，动力端300也可只在第一方向X上的一侧设置有液力端200。
在一些示例中，动力端包括直线电机。例如，该直线电机的冲程大于等于40in。
图12为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的结构示意图。如图12所示，液力端200也可采用通常的动力端300，即包括曲轴连杆机构的动力端。
图13为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的示意图；图14为本公开一实施例提供的另一种柱塞泵的示意图。如图13和图14所示，该柱塞泵400还包括接油盘410、接油盒420、刮板430和驱动组件440；接油盘410位于液力端200下方，且包括底板412和围绕底板412设置的壳体414，底板412和壳体414共同形成接油槽450，接油槽450被配置为承接液力端200滴落的液体；接油盒420位于底板412远离液力端200的一侧，并被配置为收集接油槽450中的液体；刮板430位于接油槽450中，并被配置为在底板412的长度方向上运动；驱动组件440被配置为驱动刮板430在底板412的长度方向上运动。由此，可通过接油槽450承接液力端200滴落的液体，然后通过驱动组件440将接油槽450承接的液体刮到接油盒420之中。需要说明的是，上述的液力端滴落的液体包括润滑脂和油。
例如，如图13所示，驱动组件440包括电机442和钢丝绳444，钢丝绳444与刮板430相连，电机442可驱动钢丝绳444运动，从而带动刮板430运动。
例如，如图13所示，该柱塞泵400还可包括油量传感器461和位置传感器462；油量传感器461可用于感测接油槽450承接液力端200滴落的液体的量，位置传感器462可用于感测刮板430的位置。由此，当油量传感器461检测到接油槽450中的润滑脂、油等达到一定量时，油量传感器461可反馈信号给控制系统，电机442正转(图13中的顺时针方向)，带动钢丝绳442运动以将润滑脂、油收集到接油盒420中；当刮板430运动到位置传感器462时，位置传感器462反馈信息给控制系统，电机442反转(图13中的逆时针方向)，带动钢丝绳442反向运动。
在一些示例中，如图14所示，驱动装置440也可包括钢丝绳444和拉环446，从而实现手动操作。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
- 一种柱塞，包括：柱塞本体，包括位于所述柱塞本体内部的流道；第一进液孔，位于所述柱塞本体上，且穿过所述柱塞本体的侧壁；以及第一阀门组件，其中，所述柱塞本体包括第一端部和第二端部，所述流道从所述第一端部延伸至所述第二端部，所述流道靠近所述第一端部的部分为封闭的，所述流道延伸至所述第二端部，并在所述第二端部形成第一开口，所述第一进液孔与所述流道相连通，所述第一阀门组件位于所述第一开口，并被配置为允许流体从所述流道在所述第一开口流出，并防止流体从外部回流至所述流道。
- 根据权利要求1所述的柱塞，其中，所述柱塞本体的轴线穿过所述第一开口。
- 根据权利要求1所述的柱塞，其中，所述第一阀门组件包括：第一弹簧座套，与所述第二端部可拆卸连接，且包括第一弹簧；第一凡尔座，位于所述第一开口，且包括第一中间孔；以及第一凡尔体，其中，所述第一凡尔体的一端与所述第一弹簧座套接触设置，所述第一凡尔体的另一端与所述第一凡尔座接触设置，且位于所述第一中间孔的内侧。
- 根据权利要求3所述的柱塞，其中，所述第一凡尔体包括第一主体部和分设在所述第一主体部两侧的第一导杆和第二导杆，所述第一弹簧座套包括第一座套固定部、第一弹簧固定部和位于所述第一弹簧固定部中的第一导向部，所述第一套座固定部与所述第二端部可拆卸连接，所述第一弹簧套设在所述第一弹簧固定部外侧；所述第一弹簧与所述第一主体部接触设置，所述第一导向部被配置为容纳所述第一导杆的至少一部分，以对所述第一导杆进行导向。
- 根据权利要求4所述的柱塞，其中，所述第一阀门组件还包括：第一导向座，设置在所述第一开口，且位于所述第一凡尔座远离所述第一弹簧座套的一侧；以及第二导向部，与所述第一导向座相连，并被配置为容纳所述第二导杆的至少一部分，以对所述第二导杆进行导向。
- 根据权利要求4所述的柱塞，其中，所述第一阀门组件还包括：第一密封件，位于所述第一主体部的外侧，并被配置为与所述第一凡尔座紧密接触。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的柱塞，其中，所述柱塞本体为回转体，所述第一进液孔设置为多个，多个所述第一进液孔沿着所述柱塞本体的周向间隔设置。
- 一种柱塞泵的液力端，包括：阀箱，包括第三端部和第四端部，其中，所述阀箱包括柱塞腔，位于所述阀箱内部，所述柱塞腔包括依次设置的低压腔、交变腔和高压腔，所述低压腔在所述第三端部所在的位置包括第二开口，所述交变腔与所述低压腔相连通，所述高压腔与所述交变腔相连通且位于所述交变腔远离所述低压腔的一侧，所述高压腔在所述第四端部包括第三开口；所述阀箱还包括第二进液孔和出液孔，所述第二进液孔穿过所述阀箱的侧壁并与所述低压腔相连通，所述出液孔穿过所述阀箱的侧壁并与所述高压腔相连通，其中，所述低压腔、所述交变腔和所述高压腔在第一方向上依次设置。
- 根据权利要求8所述的液力端，其中，所述低压腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸大于所述交变腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸，所述高压腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸大于所述交变腔在垂直于所述第一方向上的平均尺寸。
- 根据权利要求8所述的液力端，其中，所述低压腔、所述交变腔和所述高压腔同轴设置。
- 根据权利要求8-10中任一项所述的液力端，还包括：第一压帽，固定在所述第二开口且包括第二中间孔；以及柱塞，从所述第二中间孔伸入所述柱塞腔，并被配置为在所述第一方向上做往复运动，其中，所述柱塞包括柱塞本体，包括位于所述柱塞本体内部的流道；第一进液孔，位于所述柱塞本体上，且穿过所述柱塞本体的侧壁；以及第一阀门组件，所述柱塞本体包括第一端部和第二端部，所述流道从所述第一端部延伸至所述第二端部，所述流道靠近所述第一端部的部分为封闭的，所述流道靠近所 述第二端部的部分包括第一开口，所述第一进液孔与所述流道相连通，所述第一阀门组件位于所述第一开口，并被配置为允许流体从所述流道在所述第二端部流出，并防止流体从外部回流至所述流道，所述第一进液孔在所述柱塞的运动过程中，始终位于所述低压腔体。
- 根据权利要求11所述的液力端，还包括：第二压帽，固定在所述第三开口；以及第二阀门组件，位于所述高压腔，其中，所述第二阀门组件被配置为允许流体从所述交变腔流入所述高压腔，并防止流体从高压腔回流至所述交变腔。
- 根据权利要求12所述的液力端，其中，所述第二阀门组件包括：第二弹簧座套，与所述第二压帽接触设置且被所述第二压帽压紧，且包括第二弹簧；第二凡尔座，位于所述高压腔靠近所述交变腔的部分，且包括第三中间孔；以及第二凡尔体，其中，所述第二凡尔体的一端与所述第二弹簧座套接触设置，所述第二凡尔体的另一端与所述第二凡尔座接触设置，且位于所述第三中间孔的内侧。
- 根据权利要求13所述的液力端，其中，所述第二凡尔体包括第二主体部和分设在所述第二主体部两侧的第三导杆和第四导杆，所述第二弹簧座套包括第二座套固定部、第二弹簧固定部和位于所述第二弹簧固定部中的第三导向部，所述第二套座固定部被所述第二压帽压紧在所述第三开口，所述第二弹簧套设在所述第二弹簧固定部外侧；所述第二弹簧与所述第二主体部接触设置，所述第三导向部被配置为容纳所述第三导杆的至少一部分，以对所述第三导杆进行导向。
- 根据权利要求14所述的液力端，其中，所述第二阀门组件还包括：第二导向座，位于所述第二凡尔座远离所述第二弹簧座套的一侧；以及第四导向部，与所述第二导向座相连，并被配置为容纳所述第四导杆的至少一部分，以对所述第四导杆进行导向。
- 根据权利要求14所述的液力端，其中，所述第二阀门组件还包括：第二密封件，位于所述第二主体部的外侧，并被配置为与所述第二凡尔座紧密接触。
- 根据权利要求8-16中任一项所述的液力端，还包括：支撑环，位于所述低压腔之内，且位于所述第一压帽靠近所述交变腔的一侧，其中，所述支撑环包括相对间隔设置的第一环状部和第二环状部、以及位于所述第一环状部和所述第二环状部之间的多个支撑条，各所述支撑条一端与所述第一环状部固定，另一端与所述第二环状部固定，所述多个支撑条相互间隔设置以形成多个镂空开口，所述第一环状部包括第四中间孔，所述第二环状部包括第五中间孔，所述柱塞被配置为穿过所述第四中间孔和所述第五中间孔，所述第一压帽被配置为将所述支撑环压紧。
- 根据权利要求17所述的液力端，其中，所述阀箱还包括第一注脂孔，所述第一注脂孔穿过所述阀箱的侧壁并与所述低压腔相连通，所述第二环状部包括第二注脂孔，所述第二注脂孔从所述第二环状部的外侧壁延伸至所述第二环状部的内侧壁。
- 根据权利要求17所述的液力端，其中，所述支撑环还包括：第一密封槽，位于所述第一环状部的外侧壁；以及第二密封槽，位于所述第二环状部的外侧壁，其中，所述第一密封槽和所述第二密封槽被配置为容纳密封圈。
- 根据权利要求8-19中任一项所述的液力端，其中，所述阀箱设置为多个，多个所述阀箱沿与所述第一方向垂直的第二方向排列。
- 根据权利要求20所述的液力端，其中，多个所述阀箱一体成型，或者，相邻的两个所述阀箱通过连接件相连。
- 一种柱塞泵，包括：动力端；以及根据权利要求8-21中任一项所述的液力端。
- 根据权利要求22所述的柱塞泵，其中，所述动力端在所述第一方向上的两侧分别设置有一个所述液力端。
- 根据权利要求22所述的柱塞泵，其中，所述动力端包括直线电机。
- 根据权利要求22-24中任一项所述的柱塞泵，还包括：接油盘，位于所述液力端下方，且包括底板和围绕所述底板设置的壳体，所述底板和所述壳体共同形成接油槽，所述接油槽被配置为承接所述液力端滴 落的液体；接油盒，位于所述底板远离所述液力端的一侧，并被配置为收集所述接油槽中的液体；刮板，位于所述接油槽中，并被配置为在所述底板的长度方向上运动；以及驱动组件，被配置为驱动所述刮板在所述底板的长度方向上运动。
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|---|---|---|---|---|
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| US11560845B2 (en) | 2019-05-15 | 2023-01-24 | Bj Energy Solutions, Llc | Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods |
| US11015594B2 (en) | 2019-09-13 | 2021-05-25 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and method for use of single mass flywheel alongside torsional vibration damper assembly for single acting reciprocating pump |
| US10815764B1 (en) | 2019-09-13 | 2020-10-27 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for operating a fleet of pumps |
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| CA3092829C (en) | 2019-09-13 | 2023-08-15 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines |
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| CA3092868A1 (en) | 2019-09-13 | 2021-03-13 | Bj Energy Solutions, Llc | Turbine engine exhaust duct system and methods for noise dampening and attenuation |
| US11708829B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-07-25 | Bj Energy Solutions, Llc | Cover for fluid systems and related methods |
| US10968837B1 (en) | 2020-05-14 | 2021-04-06 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods utilizing turbine compressor discharge for hydrostatic manifold purge |
| US11428165B2 (en) | 2020-05-15 | 2022-08-30 | Bj Energy Solutions, Llc | Onboard heater of auxiliary systems using exhaust gases and associated methods |
| US11208880B2 (en) | 2020-05-28 | 2021-12-28 | Bj Energy Solutions, Llc | Bi-fuel reciprocating engine to power direct drive turbine fracturing pumps onboard auxiliary systems and related methods |
| US11208953B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-12-28 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to enhance intake air flow to a gas turbine engine of a hydraulic fracturing unit |
| US11109508B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-08-31 | Bj Energy Solutions, Llc | Enclosure assembly for enhanced cooling of direct drive unit and related methods |
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| US10954770B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-03-23 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods for exchanging fracturing components of a hydraulic fracturing unit |
| US11066915B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-07-20 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods for detection and mitigation of well screen out |
| US11125066B1 (en) | 2020-06-22 | 2021-09-21 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to operate a dual-shaft gas turbine engine for hydraulic fracturing |
| US11933153B2 (en) | 2020-06-22 | 2024-03-19 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to operate hydraulic fracturing units using automatic flow rate and/or pressure control |
| US11028677B1 (en) | 2020-06-22 | 2021-06-08 | Bj Energy Solutions, Llc | Stage profiles for operations of hydraulic systems and associated methods |
| US11939853B2 (en) | 2020-06-22 | 2024-03-26 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods providing a configurable staged rate increase function to operate hydraulic fracturing units |
| US11473413B2 (en) | 2020-06-23 | 2022-10-18 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to autonomously operate hydraulic fracturing units |
| US11466680B2 (en) | 2020-06-23 | 2022-10-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods of utilization of a hydraulic fracturing unit profile to operate hydraulic fracturing units |
| US11149533B1 (en) | 2020-06-24 | 2021-10-19 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems to monitor, detect, and/or intervene relative to cavitation and pulsation events during a hydraulic fracturing operation |
| US11220895B1 (en) | 2020-06-24 | 2022-01-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Automated diagnostics of electronic instrumentation in a system for fracturing a well and associated methods |
| US11193360B1 (en) | 2020-07-17 | 2021-12-07 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods, systems, and devices to enhance fracturing fluid delivery to subsurface formations during high-pressure fracturing operations |
| US11639654B2 (en) | 2021-05-24 | 2023-05-02 | Bj Energy Solutions, Llc | Hydraulic fracturing pumps to enhance flow of fracturing fluid into wellheads and related methods |
| CN117552973B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-04-19 | 山东唐宁专用汽车有限公司 | 柱塞式压裂泵及采用该柱塞式压裂泵的压裂车 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179676A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种柱塞及压裂泵液力端 |
| CN204572378U (zh) * | 2012-11-02 | 2015-08-19 | 卡特彼勒公司 | 可变容量柱塞泵 |
| CN105065355A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 蚌埠液力机械有限公司 | 一种应用于二级顺序伸缩油缸上的机械开启式单向阀 |
| US20160025210A1 (en) * | 2011-07-14 | 2016-01-28 | Jiffy-Tite Company, Inc. | Transmission anti-leak valve |
| CN105952633A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-21 | 天津市海盛泵业制造有限公司 | 一种高压往复柱塞泵液力端用直通式组合阀 |
| CN206107226U (zh) * | 2016-09-26 | 2017-04-19 | 广西汽车集团有限公司 | 一种柱塞式主缸 |
| CN111425379A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 卫玮 | 抽油泵及凡尔结构 |
| CN214887648U (zh) * | 2021-03-31 | 2021-11-26 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 柱塞、液力端和柱塞泵 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1963684A (en) * | 1928-08-16 | 1934-06-19 | Wilson Snyder Mfg Company | Pump |
| US4886085A (en) * | 1988-11-30 | 1989-12-12 | General Motors Corporation | Vacuum check valve and method of control |
| DE10322604A1 (de) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Robert Bosch Gmbh | Satz von Kolbenpumpen, insbesondere Kraftstoffpumpen für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung |
| DE102006025027A1 (de) * | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe |
| KR101601753B1 (ko) * | 2014-12-04 | 2016-03-09 | 현대모비스 주식회사 | 브레이크용 피스톤 펌프 |
| US11578710B2 (en) * | 2019-05-02 | 2023-02-14 | Kerr Machine Co. | Fracturing pump with in-line fluid end |
| CN215174048U (zh) * | 2021-06-29 | 2021-12-14 | 三一石油智能装备有限公司 | 一种压裂泵液力端接油装置及压裂泵 |
-
2021
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160025210A1 (en) * | 2011-07-14 | 2016-01-28 | Jiffy-Tite Company, Inc. | Transmission anti-leak valve |
| CN204572378U (zh) * | 2012-11-02 | 2015-08-19 | 卡特彼勒公司 | 可变容量柱塞泵 |
| CN104179676A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种柱塞及压裂泵液力端 |
| CN105065355A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 蚌埠液力机械有限公司 | 一种应用于二级顺序伸缩油缸上的机械开启式单向阀 |
| CN105952633A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-21 | 天津市海盛泵业制造有限公司 | 一种高压往复柱塞泵液力端用直通式组合阀 |
| CN206107226U (zh) * | 2016-09-26 | 2017-04-19 | 广西汽车集团有限公司 | 一种柱塞式主缸 |
| CN111425379A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 卫玮 | 抽油泵及凡尔结构 |
| CN214887648U (zh) * | 2021-03-31 | 2021-11-26 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 柱塞、液力端和柱塞泵 |
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