泵体的制作方法

专利名称：泵体的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及井场地面设备，例如压裂泵等。
背景技术：
包括在37CFR 1. 97和1. 98下所公开的信息在内的相关技术的描述多缸往复运动泵通常用于将高压压裂流体泵送到井下。典型地，用于此目的的泵具有直径尺寸从大约9. 5cm(3. 75英寸)到大约16. 5cm(6. 5英寸)变化的柱塞。这些泵通常具有两个部分(a)动力端，驱动泵柱塞的马达组件(传动和传输系统是动力端的一部分)；以及(b)流体端，保存和排出加压流体的泵容器。在三缸泵中，流体端具有三个流体缸。为了本文献的目的，这三个缸中的位于中间的缸被称为中间缸，而其余两个缸被称为侧缸。类似地，五缸泵具有五个流体缸，包括一个中间缸和四个侧缸。流体端可以包括其中钻有多个缸的单个块体，本领域公知为单块体流体端。流体端的泵送循环包括两个阶段(a)抽吸循环在此循环部分期间，活塞在充填孔中向外运动，由此降低流体端中的流体压力。在流体压力变得比抽吸管中的流体压力 (通常为大气压的2-3倍，大约0. 28MPa(40psi))低时，抽吸阀打开并且流体端填充泵送流体；以及(b)排出循环在此循环期间，柱塞在充填孔中向前运动，由此逐渐地增大泵中的流体压力并且关闭抽吸阀。在略高于管路压力(其可以在低至13. SMPa(Isi)到高至 145MPa(21Ksi)的范围内)的流体压力下，排出阀打开，并且高压流体流过排出管。假定泵送频率为2Hz，即每秒2个压力循环，流体端体可以在相对短的运行寿命内经历非常大的应力循环数量。这些应力循环可以引起流体端的疲劳失效。疲劳包括在循环应力下在部件的自由表面处开始出现小裂缝的失效过程。裂缝可以以循环应力和材料属性限定的速率增长，直到这些裂缝足够大以证实部件失效。因为疲劳裂缝通常在表面处开始， 抵抗这种失效机制的策略是对表面进行预载。典型地，这通过自紧(autofrettage)过程实现，该过程包括流体端(也被称为流体端缸体)的机械预处理以便在内部自由表面即暴露于压裂流体的表面处引起残余应力。 US 2008/000065是用于对多缸泵的流体端缸体进行预处理的自紧过程的例子。在自紧期间，流体端缸体暴露于高的流体静力学压力。自紧期间的压力引起缸壁的内表面的塑性屈服。因为应力水平沿壁厚衰减，壁的外表面的变形仍是弹性的。当流体静力学压力被移除时，壁的外表面趋向于恢复到其初始结构。然而，同一壁的塑性变形的内表面抑制该变形。 结果，缸壁的内表面继承残余的压应力。自紧过程的有效性取决于内壁上的残余应力的范围及其大小。在井场地面设备中还希望提供在效率、灵活性、可靠性和可维护性方面的改进。

发明内容
本发明在一种实施例中在泵体中或在泵体的选定部分中施加预压缩力，以抑制多缸泵的流体端中产生疲劳裂缝。在一种实施例中，一种方法包括扩张空腔中的位移插塞，以预压缩包括与所述空腔间隔开的活塞孔、进入孔和排出孔的泵体部分；以及将预压缩泵体连接在泵组件中。在一种实施例中，预压缩泵体部分与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。在一种实施例中，所述方法包括在泵体上钻孔，将所述空腔形成为孔。在实施例中，位移插塞包括过盈配合销，其外径大于空腔的内径，并且在另一实施例中，位移插塞包括放气端口。在一种实施例中，位移插塞包括具有渐缩的内径的套筒，其中通过驱动类似渐缩的销进入套筒而使套筒扩张。在另一实施例中，位移插塞包括具有一个或多个凸轮的销， 以在空腔的表面上提供定向的位移。在一种实施例中，所述方法还包括在泵体的相对外侧面上形成升高表面，以在连接在泵组件中时在升高表面处施加预压缩力。在一种实施例中，所述方法还包括通过多个紧固件将多个预压缩的泵体并排地装配在相对的端板之间，从而形成泵组件，其中紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体。在实施例中，预压缩的泵体还包括在其相对外侧面上的升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合；由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。在一种实施例中，所述方法还包括使泵体自紧。在一种实施例中，所述方法还包括在活塞孔、进入孔、排出孔或其组合中放置套筒，以及将套筒扩张到适当位置用作缸套。在一种实施例中，所述方法还包括使泵组件运转，从而使活塞在活塞孔中往复运动并且在进入孔和排出孔中的相对高和相对低的流体压力之间循环，其中预压缩泵体部分抑制疲劳裂缝的产生。在一种实施例中，所述方法还包括当泵体显示疲劳裂缝开始产生时将流体泵组件拆卸以移除该泵体，并且将流体泵组件与更换的泵体重新组装。在另一实施例中，流体泵组件包括通过多个紧固件并排连接在相对的端板之间的多个泵体，所述紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体；其中每一泵体包括活塞孔、进入孔、 排出孔和在空腔中扩张的位移插塞；并且其中扩张的位移插塞在每一泵体上的相应空腔处施加预压缩力。在一种实施例中，泵体是自紧的。在一种实施例中，升高表面设置在泵体的相对外侧面上，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体的升高表面接合，由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。在一种实施例中，空腔与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。在一种实施例中，预压缩力通过降低与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。在一种实施例中，活塞可往复运动地设置在活塞孔中以在进入孔和排出孔的相对高和相对低的流体压力之间循环，其中预压缩力抑制疲劳裂缝的产生。在另一实施例中，一种抑制流体泵组件(所述泵组件包括多个具有活塞孔、进入孔和排出孔的泵体)中的疲劳裂缝的方法包括(a)在多个泵体的相对外侧面上与活塞孔、 进入孔和排出孔的交叉处相邻地钻出孔；(b)驱动位移插塞进入孔，其中，位移插塞从包括过盈配合销、具有渐缩的内径的套筒、具有一个或多个凸轮的销以及它们的组合的组中进行选择；(c)扩张孔中的位移插塞，以与交叉处相邻地施加预压缩力；(d)通过用多个紧固件将多个预压缩的泵体并排连接在相对的端板之间而形成泵组件；以及(e)将紧固件上紧以压缩端板之间的多个泵体。在一种实施例中，抑制疲劳裂缝的方法还包括使泵体自紧。
在一种实施例中，抑制疲劳裂缝的方法还包括在多个泵体的相对外侧面上设置升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合，由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。在实施例中，所述方法还包括将流体泵组件拆卸以移除泵体中显示开始产生疲劳裂缝的泵体，并且将流体泵组件与更换的没有疲劳裂缝的泵体重新组装。


图1是根据本发明实施例的三缸泵组件的流体端立体图；图2是根据本发明实施例的图1的三缸泵组件的分解图；图3是图2的放大部3的视图，示出了根据本发明实施例的泵体的侧表面；图4是根据本发明实施例的图1至图3的三缸泵组件的泵体部分之一的立体图；图5是根据本发明实施例的沿着线5-5看的图4的泵体的侧剖视图；图6是根据本发明实施例的部分被切除的泵体的端视图；图7是根据本发明实施例的图6的泵体的侧视图；图8是根据本发明实施例的图6的放大部8的视图；图9是根据本发明实施例的图8中的位移插塞的侧视图；图10是根据本发明实施例的图8和图9中的位移插塞的端视图；图11是根据本发明实施例的图6的放大部11的视图；图12是根据本发明实施例的图11中的位移插塞的侧视图；图13是根据本发明实施例的图11和图12中的位移插塞的端视图；图14是根据本发明实施例的图6的放大部14的视图；图15是根据本发明实施例的图14中的位移插塞的侧视图；图16是根据本发明实施例的图14和图15中的位移插塞的端视图；图17是根据本发明实施例的图14至图16中的位移插塞的放大视图，该位移插塞在孔中且具有形成在泵体表面中的突出凸轮。
具体实施例方式图1至图3示出了多缸泵100的流体端，该泵包括通过紧固件106固定在端板104 之间的多个泵体102。端板104与紧固件106 —起使用，以装配泵体102从而形成泵100。 当泵100装配好时，三个泵体102例如利用四个大的紧固件或系杆106和位于泵体102的相对端部上的端板104装配在一起。系杆106中的至少一个可以延伸穿过泵体102，而其余的系杆106可以在泵体102的外部。除了泵100的三缸结构之外，本领域技术人员可以理解泵体102也可以以例如包括五个泵体102的五缸泵组件等的其它结构设置。如在图4至图5中可最佳地看到的，泵体102具有内部通道或活塞孔108，其可以是用于容纳穿过流体端连接块109的泵柱塞的通孔。连接块109设有可以从泵体102延伸的凸缘，用于将动力端引导和附接至泵100中的活塞并且最终附接至例如柴油发动机等的原动机，例如像本领域技术人员可以理解的。泵体102此外还可以限定与排出端口 112相对的基本上垂直于活塞孔108的进入端口 110，从而形成交叉孔。泵体102的孔108、110和112可以限定与现有技术的单块体流体端基本上类似的内部几何结构，以提供类似的容积性能。本领域技术人员可以理解泵体100可以包括以其它结构形成的孔，例如为T形、Y形、直列式或其他结构形式。与活塞孔108和进入端口 110及排出端口 112交叉的角部或边缘114相邻的区域中的材料限定了应力集中的区域，这些应力集中区域可能关系到材料的疲劳失效。除了应力集中，区域114 受到泵的运行压力循环，这会进一步增加疲劳失效的风险。泵体102可以被预压缩以便通过使放置在泵体102内预定位置处的一个或多个位移插塞116扩张来抵消区域114的潜在变形。插塞116例如放置在泵体102中形成的钻孔或空腔中，并且利用扩张工具和/或通过对钻孔或空腔施加径向力使该插塞扩张，如本领域技术人员理解的。在泵体102中形成的孔可以是用于柱形插塞116的柱形，或可以是渐缩的以便将渐缩的插塞116容纳在其中。通过施加径向力使位移插塞116扩张引起插塞116的径向塑性屈服以及泵体102 的周围材料的弹性径向变形。当在一种实施例中将径向力移除时，插塞116由于弹性松弛而略微沿径向向内收缩，并且相邻区域中的应力重新分布。在松弛之后，泵体102的周围材料的径向变形不完全消失，因为泵体的弹性径向变形大于插塞116的塑性径向变形。结果， 剩余的应力在松弛之后在插塞116和泵体102之间重新分布，通常是以压缩的形式，尽管在某些区域中，特别是在几何不对称或其他各向异性的区域中也可能是拉伸的形式。实施例中的预压缩力也可以是液压或气动地施加的压力，例如经由适合密封的液压或气动连接件施加给空腔。实施例中的预压缩力可以通过将在固化时膨胀的液体或半液体材料注入到孔中实现，此材料的膨胀提供预压缩力。在另一实施例中，当插塞116永久扩张或以其它方式大于泵体102中容纳插塞的空腔时，插塞116使插塞周围的区域位移，维持与空腔的邻接表面上的应力。确定用于插塞116的孔或空腔的位置(例如通过将预先确定的位置置于与区域 114相邻的区域或在区域114附近的区域处)允许泵体12内的应力模式的选择性控制。相信预压缩力抵消区域114由于孔108、110、112所遭受的运行压力造成的潜在变形。通过抵消由于运行压力造成的潜在变形，在泵体102的区域114上的应力降低，由此通过降低疲劳失效的可能性增加泵体102的总寿命。参照图6和图7，泵体102包括四个置于在泵体102侧面形成的孔中的位移插塞 116A、116B、116C、116D。插塞116A-116D中的每一个与孔108、110、112交叉处或交叉处附近的角部区域114(见图5)相邻设置。如果希望的话，升高表面120也可以如下面更详细讨论地设置在泵体102的侧表面上。在一种实施例中，插塞116A-116D以相同的间隔同轴地设置在升高表面120周围。在一种实施例中，插塞116中的一个或多个包括摩擦配合插塞，例如在图8-图10 中可见的插塞116A。例如，插塞116A的外径通常比孔122略大与所希望的位移相应的量， 并且可以包括允许空气逸出和/或在液压成形过程中提供流体的中央通道124，如本领域技术人员可以理解的。如果希望的话，插塞116A可以被冷却和/或泵体102至少在孔122 附近可以被加热以促使插塞116插入孔122中和/或在插入之后达到热平衡时提供插塞 116的相对扩张。作为替代或附加，插塞116A可以设有倒角的端部和/或孔122设有外展的开口，以便于通过锤击或冲压开始插入到孔122中。在一种实施例中，插塞116中的一个或多个包括渐缩的套筒插塞116B，如图11-图13所示。例如，插塞116B包括套筒1 和销128，其中套筒1 具有与孔130的内径相匹配的外径以及与销1 外表面的锥度相匹配的渐缩的内表面132，其中销128的小端部的直径略大于表面132的最小直径。例如通过锤击或冲压驱动销钉1 而使插塞116B在孔 130中扩张。对于其中在插塞116附近需要各向异性的预压缩应力的实施例，如在图14-16中可见，插塞116C可以包括修正的外表面，其具有凸轮似的凸出部134等，用来在插塞116C 在泵体102中变形时选择性地控制泵体102中的应力模式。插塞116C可以是如上面所描述的摩擦配合插塞，其中如在图17中可最佳看到的，凸出部134略大于孔136，例如通过插塞116C的旋转以使凸出部138接合在孔136内。预压缩力也可以通过以与预张紧和后张紧的混凝土板等类似的方式预张紧或后张紧置于泵体102中形成的空腔内的插塞来施加。插塞116的使用方式可以使得预压缩力包括泵体102中的空腔内的轴向负荷(例如沿着紧固件106的纵向轴线)以及径向负荷， 由此使得能够例如经由过盈配合、经由上文所述的接合凸轮状凸出部Π4的插塞116C旋转等，选择性地在泵体102内施加预压缩力。本领域技术人员可以理解预压缩力可以沿着平行于紧固件106的轴线、垂直于紧固件106的轴线或沿着会给预定区域提供预压缩力的任一轴线施加。紧固件106例如可以包括修正的外表面，其具有凸轮似的凸出部等，用来例如通过紧固件106的旋转选择性地控制泵体102中的应力模式，以使凸出部在泵组件112的装配期间与泵体102接合并由此在泵体102内形成预压缩力。紧固件106穿过的孔可以包括直径减小的部分，或紧固件106 可以包括直径增大的部分，用来通过泵体102内的孔与紧固件106之间的过盈配合选择性地控制泵体102内的应力模式，从而在泵体102内形成预压缩力。在一种实施例中，可以例如在活塞孔104、进入端口 106或排出端口 108中放置套筒，并且将套筒扩张至适当的位置用作缸套等。如本领域技术人员可以理解的，套筒可以利用液压成形过程放置在孔104或端口 106或108中。在一种实施例中，升高表面150从泵体102的外表面152延伸，如在图2至图4以及图7中可最佳看到的。升高表面150可以从外表面152延伸预定的距离并且可以在外表面152上限定预定区域。尽管图示形状为圆形，升高表面150可以以任意适合的形状成形。 此外，如在图2中最佳可见，类似于泵体102上的表面150，端板104也可以包括升高表面 154，用来在装配期间与泵体102上的升高表面150接合。如本领域技术人员可以理解的，可以利用液压张紧器将系杆或紧固件106上紧。 张紧器可以具有由泵100本身的排出流提供的液压功率。液压张紧器可以在系杆106上提供恒定的张力或可变的张力，这取决于组件100的运行要求。当系杆106经由螺母156等上紧以装配泵100时，泵体102上的升高表面150以及端板104上的升高表面巧4相互接合以给泵体102的与孔108、110和112交叉处相邻的区域114提供附加的预压缩力。该预压缩力能抵消区域114由于孔108、110和112所遭受的运行压力而可能发生的变形。通过抵消由于运行压力而可能发生的变形，泵体102的区域114上的应力减小，由此通过降低疲劳失效的可能性使泵体的总寿命增加。本领域技术人员可以理解，紧固件106和升高表面 150及巧4连同扩张的插塞116的扭矩共同作用，以在区域114上提供预压缩力。如本领域技术人员可以理解的，由于多个泵体102的基本上相同的轮廓，泵体102有利地可以在泵100的中间泵体和侧泵体之间相互交换，从而提供装配、拆卸和维护方面的优势。在运转中，如果泵100的泵体102中的一个失效，那么仅需更换泵体102中的失效泵体，降低了泵100的潜在的总停工期以及其相关的成本上的影响。泵体102小于典型的具有其中加工有多个缸孔的单个主体的单块体流体端，并且由此由于前述铸件等的减小的尺寸更易于制造。尽管图示泵100包括三个泵体102，但泵100也可以形成为不同的结构，例如通过进一步将每一个泵体102分开或分段、通过沿着基本上垂直于表面152的轴线将每一个泵体102分成相同的两半、或通过任一适合的分段方式。因此，本发明提供了以下实施例A. 一种方法包括扩张空腔中的位移插塞，以预压缩包括与所述空腔间隔开的活塞孔、进入孔和排出孔的泵体部分；并且将预压缩的泵体连接在泵组件中。B.根据实施例A的方法，其中预压缩的泵体部分与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。C.根据实施例A或实施例B的方法，包括在泵体中钻孔以形成作为孔的空腔。D.根据实施例A至C中的任一实施例的方法，其中位移插塞包括过盈配合销，其外径大于空腔的内径。E.根据实施例A至D中的任一实施例的方法，其中，位移插塞包括放气端口。F.根据实施例A至E中的任一实施例的方法，其中，位移插塞包括具有渐缩内径的套筒，其中通过驱动类似渐缩的销进入套筒而使套筒扩张。G.根据实施例A至F中的任一实施例的方法，其中，位移插塞包括具有一个或多个凸轮的销以在空腔表面上提供定向位移。H.根据实施例A至G中的任一实施例的方法，还包括在泵体的相对外侧面上形成升高表面，以在连接在泵组件中时在升高表面上施加预压缩力。I.根据实施例A至H中的任一实施例的方法，还包括通过多个紧固件将多个预压缩的泵体并排地装配在相对的端板之间，从而形成泵组件，其中紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体。J.根据实施例I的方法，其中，预压缩的泵体还包括在其相对外侧面上的升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合；由此紧固件的上紧在每一泵体的升高表面上施加预压缩力。K.根据实施例A至J中的任一实施例的方法，还包括使泵体自紧。L.根据实施例A至K中的任一实施例的方法，还包括在活塞孔、进入孔、排出孔或其组合中放置套筒，以及将套筒扩张到适当位置用作缸套。M.根据实施例A至L中的任一实施例的方法，还包括使泵组件运转，从而使活塞在活塞孔中往复运动并且在进入孔和排出孔中的相对高的和相对低的流体压力之间循环，其中预压缩泵体部分抑制疲劳裂缝的产生。N.根据实施例A至M中的任一实施例的方法，还包括当泵体显示开始产生疲劳裂缝时将流体泵组件拆卸以移除该泵体，并且将流体泵组件与更换的泵体重新组装。0. 一种流体泵组件，包括通过多个紧固件并排连接在相对的端板之间的多个泵体，所述紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体；其中每一泵体包括活塞孔、进入孔、排出孔和在空腔中扩张的位移插塞；并且其中扩张的位移插塞在每一泵体上的空腔处施加预压缩力。P.根据实施例0的流体泵组件，其中空腔包括在泵体中钻出的孔并且位移插塞包括过盈配合销，该销的外径大于空腔的内径。Q.根据实施例0或实施例P的流体泵组件，其中空腔包括在泵体中钻出的孔并且位移插塞包括具有渐缩的内径的套筒，其中通过驱动类似渐缩的销进入套筒而将所述套筒扩张。R.根据实施例0至Q中的任一实施例的流体泵组件，其中空腔包括在泵体中钻出的孔并且位移插塞包括具有一个或多个凸轮的销以在空腔的表面处提供定向位移。S.根据实施例0至R中的任一实施例的流体泵组件，其中泵体是自紧的。T.根据实施例0至S中的任一实施例的流体泵组件，还包括在泵体的相对外侧面上的升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体的升高表面接合，由此紧固件的上紧在每一泵体的升高表面处施加预压缩力。U.根据实施例0至T中的任一实施例的流体泵组件，其中，空腔与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。V.根据实施例0至U中的任一实施例的流体泵组件，预压缩力通过降低与活塞孔、 进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。W.根据实施例0至V中的任一实施例的流体泵组件，还包括活塞，其可往复运动地设置在活塞孔中以在进入孔和排出孔的相对高和相对低的流体压力之间循环，其中预压缩力抑制疲劳裂缝的产生。X. 一种抑制流体泵组件中产生疲劳裂缝的方法，所述泵组件包括多个具有活塞孔、进入孔和排出孔的泵体，所述方法包括在多个泵体的相对外侧面上与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻地钻出孔；驱动位移插塞进入孔，其中，位移插塞从包括过盈配合销、具有渐缩的内径的套筒、具有一个或多个凸轮的销以及它们的组合的组中进行选择；扩张孔中的位移插塞，以与交叉处相邻地施加预压缩力；通过用多个紧固件将多个预压缩的泵体并排连接在相对的端板之间，形成泵组件；以及将紧固件上紧以压缩端板之间的多个泵体。Y.根据实施例X的方法，还包括使泵体自紧。Z.根据实施例X或实施例Y的方法，还包括在多个泵体的相对外侧面上设置升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合，由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。AA.根据实施例X至Z中的任一实施例的方法，还包括将流体泵组件拆卸以移除泵体中显示开始产生疲劳裂缝的泵体，并且将流体泵组件与更换的没有疲劳裂缝的泵体重新组装。参照这里的实施例提出前面的描述。本领域技术人员可以理解在不有意图地脱离本发明原则和范围的条件下，在所描述的结构和操作方法方面可以进行替代和变化。因此， 前面的描述不应看作仅属于在附图中所描述的和所示出的精确结构，而是应看作与以下的权利要求书一致并且应看作以下权利要求书的支持，该权利要求书应具有其最完整且最公正的范围。
权利要求
1.一种方法，包括扩张空腔中的位移插塞，以预压缩包括与所述空腔间隔开的活塞孔、进入孔和排出孔的泵体部分；以及将预压缩的泵体连接在泵组件中。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，预压缩的泵体部分与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。
3.按照权利要求1或2所述的方法，包括在泵体中钻孔以形成作为孔的空腔。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，位移插塞包括过盈配合销，该销的外径大于空腔的内径。
5.按照权利要求4所述的方法，其中，位移插塞包括放气端口。
6.按照权利要求1所述的方法，其中，位移插塞包括具有渐缩内径的套筒，其中通过驱动类似渐缩的销进入套筒而使套筒扩张。
7.按照权利要求1所述的方法，其中，位移插塞包括具有一个或多个凸轮的销以在空腔表面上提供定向位移。
8.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括在泵体的相对外侧面上形成升高表面，以在连接在泵组件中时在升高表面处施加预压缩力。
9.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括通过多个紧固件将多个预压缩的泵体并排地装配在相对的端板之间，从而形成泵组件，其中紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体。
10.按照权利要求9所述的方法，其中，预压缩的泵体还包括在其相对外侧面上的升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合；由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。
11.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括使泵体自紧。
12.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括在活塞孔、进入孔、排出孔或它们的组合中放置套筒，以及将套筒扩张就位用作缸套。
13.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括使泵组件运转，从而使活塞在活塞孔中往复运动并且在进入孔和排出孔中的相对高和相对低的流体压力之间循环，其中预压缩的泵体部分抑制疲劳裂缝的产生。
14.按照权利要求1、4、5、6或7所述的方法，还包括当泵体显示出开始产生疲劳裂缝时将流体泵组件拆卸以移除该泵体，并且将流体泵组件与更换的泵体重新组装。
15.一种流体泵组件，包括通过多个紧固件并排连接在相对的端板之间的多个泵体，所述紧固件被上紧以压缩端板之间的泵体；其中，每一泵体包括活塞孔、进入孔、排出孔和在空腔中扩张的位移插塞；以及其中，扩张的位移插塞在每一泵体上的空腔处施加预压缩力。
16.按照权利要求15所述的流体泵组件，其中，空腔包括在泵体中钻出的孔，并且位移插塞包括过盈配合销，该销的外径大于空腔的内径。
17.按照权利要求15所述的流体泵组件，其中，空腔包括在泵体中钻出的孔，并且位移插塞包括具有渐缩的内径的套筒，其中所述套筒通过驱动类似渐缩的销进入套筒而被扩张。
18.按照权利要求15所述的流体泵组件，其中，空腔包括在泵体中钻出的孔，并且位移插塞包括具有一个或多个凸轮的销以在空腔的表面处提供定向位移。
19.按照权利要求15、16、17或18所述的流体泵组件，其中，泵体是自紧的。
20.按照权利要求15、16、17或18所述的流体泵组件，还包括在泵体的相对外侧面上的升高表面，其中升高表面与相邻的端板或相邻的泵体的升高表面接合，由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。
21.按照权利要求15、16、17或18所述的流体泵组件，其中，空腔与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。
22.按照权利要求19所述的流体泵组件，其中，空腔与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。
23.按照权利要求20所述的流体泵组件，其中，空腔与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻。
24.按照权利要求15、16、17或18所述的流体泵组件，其中，预压缩力通过降低与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。
25.按照权利要求21所述的流体泵组件，其中，预压缩力通过降低与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。
26.按照权利要求22所述的流体泵组件，其中，预压缩力通过降低与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。
27.按照权利要求23所述的流体泵组件，其中，预压缩力通过降低与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻的应力将组件的使用寿命延长。
28.按照权利要求15、16、17或18所述的流体泵组件，还包括活塞，该活塞可往复运动地设置在活塞孔中以在进入孔和排出孔中的相对高和相对低的流体压力之间循环，其中， 预压缩力抑制疲劳裂缝的产生。
29.—种抑制流体泵组件中产生疲劳裂缝的方法，所述泵组件包括具有活塞孔、进入孔和排出孔的多个泵体，所述方法包括在多个泵体的相对外侧面上与活塞孔、进入孔和排出孔的交叉处相邻地钻出孔；驱动位移插塞进入孔，其中，位移插塞从包括过盈配合销、具有渐缩的内径的套筒、具有一个或多个凸轮的销以及它们的组合的组中进行选择；将孔中的位移插塞扩张，以与交叉处相邻地施加预压缩力；通过用多个紧固件将多个预压缩的泵体并排连接在相对的端板之间而形成泵组件；以及将紧固件上紧以压缩端板之间的多个泵体。
30.按照权利要求四所述的方法，还包括使泵体自紧。
31.按照权利要求四或30所述的方法，还包括在多个泵体的相对外侧面上设置升高表面，其中，升高表面与相邻的端板或相邻的泵体接合，由此紧固件的上紧在每一泵体上的升高表面处施加预压缩力。
32.按照权利要求四或30所述的方法，还包括将流体泵组件拆卸以移除泵体中显示产生疲劳裂缝的泵体，并且将流体泵组件与更换的没有疲劳裂缝的泵体重新组装。
33.按照权利要求31所述的方法，还包括将流体泵组件拆卸以移除泵体中显示产生疲劳裂缝的泵体，并且将流体泵组件与更换的没有疲劳裂缝的泵体重新组装。
全文摘要
本发明涉及一种泵体，通过扩张空腔中的位移插塞以预压缩包括与所述空腔间隔开的活塞孔、进入孔和排出孔的泵体部分来预压缩泵体并且将泵体连接在泵组件中。本发明还涉及一种流体泵组件，该流体泵组件包括通过多个紧固件并排连接在相对的端板之间的多个泵体，所述紧固件被上紧以将泵体压缩在端板之间，其中每一泵体包括活塞孔、进入孔、排出孔以及在空腔中扩张的位移插塞；并且其中扩张的位移插塞在每一泵体上的空腔处施加预压缩力。
文档编号F04B53/16GK102575668SQ201080047326
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年9月3日
发明者E·勒吉莫斯, H·V·索梅尔, R·沙姆派恩, W·马绍尔 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司