专利名称：油田调剖泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井机械制造技术领域，尤其涉及一种油田调剖泵。
背景技术：
往复式油田调剖泵大多是用于输送高粘度液体或高粘度液体中含有颗粒混合介质的机械，这种机械通常被称之为油田调剖泵，在油田注水、冶金、矿山、轻工、化工等诸多领域被广乏地应用。比如利用该种泵对油田进行调剖的过程中，采用的调剖介质通常带有颗粒的高粘度液体，将该种高粘度液体注入地下才能使油井与油井或油井与地下含水层之间的通道隔断，以将地下油替换出来，进而可采集到高质量的原油。现有的往复式油田调剖泵通常包括泵壳，在泵壳内的一侧安装有由电动机及传动机构带动的曲轴和由曲轴带动的安装在缸体内的活塞，以及安装在泵壳内的另一端的进液阀和排液阀，而进液阀和排液阀均包括安装在泵壳内的阀组件和安装在阀组件上方的限位组件，其中阀组件包括设置在阀腔上下两个阀座，每一个阀座的内表面为圆柱形，以及外表面与阀座内表面形状相匹配的由杆件限定的上下两个圆柱形阀体，且阀座和圆柱形阀体均采用刚性材料制成；所述限位组件包括至少由四个螺栓固定上压板及附属部件；同时，上述的活塞是由圆柱形的杆件构成，且与曲轴直接连接或通过连接件与曲轴相连接。由于往复式油田调剖泵在工作时，会因调剖介质的不同而对其造成不同的影响，特别是在输送含颗粒混合介质的高粘度液体时，对进液阀和排液阀及活塞的损害程度是相当大的。从往复式油田调剖泵的工作过程来看，进液阀和排液阀及活塞是直接与调剖介质相接触的部件，这些部件均是极易损的。由于油田调剖泵的动力端体和曲轴目前都采用一体式铸造成型，此种结构的缺点是:需要的板材比较多，结构整体 重量偏重；另外，柱塞组件采用实心结构，整体重量较高，加大运行冲击惯量。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种油田调剖泵，降低油田调剖泵的整体重量，提高油田调剖泵的使用寿命。本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案:一种油田调剖泵，其特征在于:包括动力端体、曲轴、连杆组件、填料组件、进液盒组件、柱塞组件以及换向机构；所述曲轴与连杆组件连接共同安装在所述动力端体内部，所述连杆组件通过十字头与所述柱塞组件的一端连接，所述柱塞组件密封安装在填料组件中，所述柱塞组件的另一端与进液盒组件连接，所述柱塞组件安装在泵头内；所述动力端体主要由上盖、底板、左壁、右壁构成，所述左、右壁与所述上盖和底板焊接成一体，所述上盖的后部向下弯曲与底板焊接成一体。所述柱塞组件主要由柱塞筒、拉杆构成，所述拉杆位于所述柱塞筒中，拉杆分别与安装在柱塞筒两端的柱塞端盖以及柱塞定位盘螺纹连接，所述柱塞定位盘通过紧固螺钉紧固在所述十字头前端面。[0008]所述进液盒组件主要有盒体、摆动杆、排液管、进液口以及排液口，所述进液口为两个，并排安装在盒体上，两个进液口与所述泵头连通；所述摆动杆通过轴承座支承在所述盒体上，摆动杆的前端与所述排液管的管壁固接，所述排液管的管道呈“S”形，所述排液管的前端通过定位套安装在所述盒体中。所述盒体前端安装有排液端盖，所述排液端盖上连通有压力表。还包括一换向机构，所述换向机构主要由连接杆、换向器、换向链条构成，所述连接杆为两个，分别安装在所述动力端体的两侧；所述换向器为两个，包括中轴以及套接在中轴外的杠杆，所述连接杆的一端与所述曲轴触接，另一端与所述杠杆的一端触接，所述杠杆的另一端与所述链条连接，所述链条另一端与所述进液盒组件中间接摆动杆上的链轮连接。所述填料组件主要由填料函、安装在填料函上的导油套、调整螺母构成，所述填料函前端安装有密封环以及加强垫，用于与所述泵头连接；所述填料函侧壁上设有注油孔；所述调整螺母设置在所述填料函的后端部。所述曲轴主要由长拐、连接盘、短拐构成，所述长拐和短拐分别键连接在连接盘上。本实用新型的有益效果是:1、动力端体采用板式焊接结构，相对于铸造结构，焊接箱体结构精准，满足结构强度要求的前提下，结构重量可下降15%左右，亦无需铸造箱体所用木型，降低了制造成本，通过采用数控裁剪设备，可实现精准下料，提升了整体外观水平。箱体后侧弯曲部分焊接前使用数控设备一次成型加工，支撑部位通过支撑筋板加强。箱体焊接后做整体去应力热处理，以消除焊接应力；2、柱塞主体采用空心管式结构，柱塞套筒可直接采购成品空心管材，管材经表面镀附处理后，光洁度较好，大大降低加工制造成本；
3、进液盒组件中采用“S”形的排液管管道，一方面大大降低了管道的被堵塞的概率，另一方面，便于两个柱塞进行换向，提高工作效率。
图1是本实用新型的侧视图；图2是本实用新型的俯视图；图3是本实用新型中动力端体的结构示意图；图4是图3的侧视图；图5是本实用新型中柱塞组件的结构示意图；图6是本实用新型中进液盒组件的结构示意图；图7是本实用新型中换向机构的结构示意图；图8是本实用新型中填料组件的结构示意图；图9是本实用新型中曲轴的结构示意图；图中:1、动力端体；11、上盖；12、底板；13、左壁；14、右壁；2、曲轴；21、长拐；22、连接盘；23、短拐；3、连杆组件；4、填料组件；41、填料函；42、导油套；43、调整螺母；44、密封环；45、加强垫；46、注油孔；5、进液盒组件；51、盒体；52、摆动杆；53、排液管；54、进液口 ；55、排液口 ；56、轴承座；57、定位套；6、柱塞组件；61、柱塞筒；62、拉杆；63、柱塞端盖；64、柱塞定位盘；65、紧固螺钉；7、换向机构；71、连接杆；72、换向器；73、换向链条；74、中轴；75、杠杆；76、链轮；8、十字头；9、泵头。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式
。如图1和图2所示，一种油田调剖泵，包括动力端体1、曲轴2、连杆组件3、填料组件4、进液盒组件5、柱塞组件6以及换向机构7 ;所述曲轴与连杆组件连接共同安装在所述动力端体内部，所述连杆组件通过十字头8与所述柱塞组件的一端连接，所述柱塞组件密封安装在填料组件中，所述柱塞组件的另一端与进液盒组件连接，所述柱塞组件安装在泵头9内。如图3和图4所示，所述动力端体I主要由上盖11、底板12、左壁13、右壁14构成，所述左、右壁与所述上盖和底板焊接成一体，所述上盖的后部向下弯曲与底板焊接成一体。动力端体采用板式焊接结构，相对于铸造结构，焊接箱体结构精准，满足结构强度要求的前提下，结构重量可下降15%左右，亦无需铸造箱体所用木型，降低了制造成本，通过采用数控裁剪设备，可实现精准下料，提升了整体外观水平。箱体后侧弯曲部分焊接前使用数控设备一次成型加工，支撑部位通过支撑筋板加强。箱体焊接后做整体去应力热处理，以消除焊接应力。如图5所示，所述柱塞组件6主要由柱塞筒61、拉杆62构成，所述拉杆位于所述柱塞筒中，拉杆分别与安装在柱塞筒两端的柱塞端盖63以及柱塞定位盘64螺纹连接，所述柱塞定位盘通过紧固螺钉65紧固在所述十字头前端面。拉杆与柱塞端盖通过螺纹连接，柱塞筒前侧与柱塞端盖以端面止口定位，后侧通过柱塞定位盘止口定位，装配后通过调整柱塞端盖预紧拉杆，拉杆装配前应校直，最后通过紧固螺钉将柱塞组件紧固在十字头前端面。柱塞主体采用空心管式结构，柱塞套筒可直接采购成品空心管材，管材经表面镀附处理后，光洁度较好，大大降低加工制造成本。如图6所示，所述进液盒组件5主要有盒体51、摆动杆52、排液管53、进液口 54以及排液口 55，所述进液口为两个，并排安装在盒体上，两个进液口与所述泵头连通；所述摆动杆通过轴承座56支承在所述盒体上，摆动杆的前端与所述排液管的管壁固接，所述排液管的管道呈“S”形，所述排液管的前端通过定位套57安装在所述盒体中。排液管与摆动杆为过盈连接方式，定位套和摆动杆共同支撑排液管，保证排液管的可靠定位。排液管中的管道可分别与泵头的左右柱塞腔室相同，一完成排液功能。当排液管与泵头左侧柱塞腔室相通时，左侧柱塞腔室处于排液状态，右侧柱塞腔室与进液盒相通，右侧柱塞向后移动，即工作在进液状态。当排液管与泵头右侧柱塞腔室相通时，右侧柱塞腔室处于排液状态，左侧柱塞腔室与进液盒相通，左侧柱塞向后移动工作在进液状态，如此交替工作。所述盒体前端安装有排液端盖，所述排液端盖上连通有压力表。如图7所示，还包括一换向机构7，所述换向机构主要由连接杆71、换向器72、换向链条73构成，所述连接杆为两个，分别安装在所述动力端体的两侧；所述换向器为两个，包括中轴74以及套接在中轴外的杠杆75，所述连接杆的一端与所述曲轴触接，另一端与所述杠杆的一端触接，所述杠杆的另一端与所述链条连接，所述链条另一端与所述进液盒组件中间接摆动杆上的链轮76连接。换向机构安装在动力端机体上，连接杆末端有滚子，当曲轴运动到相应位置推动连接杆运动，通过换向器改变运动方向，换向器拉动换向链条，换向链条另一端带动链轮76转动，从而带动摆动杆摆动，完成排液动作。如图8所示，所述填料组件4主要由填料函41、安装在填料函上的导油套42、调整螺母43构成，所述填料函前端安装有密封环44以及加强垫45，用于与所述泵头连接；所述填料函侧壁上设有注油孔46 ;所述调整螺母设置在所述填料函的后端部。柱塞密封安装于填料函内。由于调刨泵作业时泵速较低，对柱塞适当润滑可以提高柱塞及密封的使用寿命，改善柱塞工作环境，故柱塞密封后设计有导油套装置，在填料函的对应位置预留有注油孔，润滑油从注油孔流入经导油套对柱塞进行润滑。如图9所示，所述曲轴2主要由长拐21、连接盘22、短拐23构成，所述长拐和短拐分别键连接在连接盘上。长拐与连接盘和短拐以过盈方式使用压力机压入。工作原理:动力端运动模型即曲柄滑块机构，由电机(含变速箱)，将转矩传给组合曲轴。组合曲轴与连杆间安装有滚动轴承，连杆和十字头通过销轴连接，飞溅润滑。柱塞通过拉杆连接在十字头的端面。当电机转矩传给组合曲轴，曲轴带动连杆运动，连杆推动十字头，进而将旋转运动转换为柱塞的直线往复运动，当坐柱塞向前运动，排液管通过换向器，移动至左侧，进行排液，于此同时，右柱塞向后运动，进行进液。当左侧柱塞完成排液后，柱塞开始向后运动，重新进液，排液管通过换向器移动至右侧，右柱塞开始向前运动开始排液,如此交替往复,完成工况要求。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种油田调剖泵，其特征在于:包括动力端体、曲轴、连杆组件、填料组件、进液盒组件、柱塞组件以及换向机构；所述曲轴与连杆组件连接共同安装在所述动力端体内部，所述连杆组件通过十字头与所述柱塞组件的一端连接，所述柱塞组件密封安装在填料组件中，所述柱塞组件的另一端与进液盒组件连接，所述柱塞组件安装在泵头内；所述动力端体主要由上盖、底板、左壁、右壁构成，所述左、右壁与所述上盖和底板焊接成一体，所述上盖的后部向下弯曲与底板焊接成一体。
2.根据权利要求1所述的油田调剖泵，其特征在于:所述柱塞组件主要由柱塞筒、拉杆构成，所述拉杆位于所述柱塞筒中，拉杆分别与安装在柱塞筒两端的柱塞端盖以及柱塞定位盘螺纹连接，所述柱塞定位盘通过紧固螺钉紧固在所述十字头前端面。
3.根据权利要求1或2所述的油田调剖泵，其特征在于:所述进液盒组件主要有盒体、摆动杆、排液管、进液口以及排液口，所述进液口为两个，并排安装在盒体上，两个进液口与所述泵头连通；所述摆动杆通过轴承座支承在所述盒体上，摆动杆的前端与所述排液管的管壁固接，所述排液管的管道呈“S”形，所述排液管的前端通过定位套安装在所述盒体中。
4.根据权利要求3所述的油田调剖泵，其特征在于:所述盒体前端安装有排液端盖，所述排液端盖上连通有压力表。
5.根据权利要求4所述的油田调剖泵，其特征在于:还包括一换向机构，所述换向机构主要由连接杆、换向器、换向链条构成，所述连接杆为两个，分别安装在所述动力端体的两侧；所述换向器为两个，包括中轴以及套接在中轴外的杠杆，所述连接杆的一端与所述曲轴触接，另一端与所述杠杆的一端触接，所述杠杆的另一端与所述链条连接，所述链条另一端与所述进液盒组件中间接摆动杆上的链轮连接。
6.根据权利要求5所述的油田调剖泵，其特征在于:所述填料组件主要由填料函、安装在填料函上的导油套、调整螺母构成，所述填料函前端安装有密封环以及加强垫，用于与所述泵头连接；所述填料函侧壁上设有注油孔；所述调整螺母设置在所述填料函的后端部。
7.根据权利要求6所述的油田调剖泵，其特征在于:所述曲轴主要由长拐、连接盘、短拐构成，所述长拐和短拐分别键连接在连接盘上。
专利摘要本实用新型涉及石油钻井机械制造技术领域，尤其涉及一种油田调剖泵，包括动力端体、曲轴、连杆组件、填料组件、进液盒组件、柱塞组件以及换向机构；所述曲轴与连杆组件连接共同安装在所述动力端体内部，所述连接组件通过十字头与所述柱塞组件的一端连接，所述柱塞组件密封安装在填料组件中，所述柱塞组件的另一端与进液盒组件连接，所述柱塞组件安装在泵头内；所述动力端体主要由上盖、底板、左壁、右壁构成，所述左、右壁与所述上盖和底板焊接成一体，所述上盖的后部向下弯曲与底板焊接成一体。相对于铸造结构，焊接箱体结构精准，满足结构强度要求的前提下，结构重量可下降15％左右，亦无需铸造箱体所用木型，降低了制造成本。
文档编号F04B15/02GK203051022SQ20122074243
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者孙立源, 梁创记, 陈磊 申请人:天津市聚能高压泵有限公司