专利名称：一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，属于压裂作业装置技术领域。
背景技术：
柱塞泵阀箱是压裂车上必备的易损部件，阀箱结构复杂，由于柱塞泵长期处于极其恶劣的工作环境，尽管采用了成本很高的优质钢材和精细加工工艺，但是由于传统液腔结构不太理想，还是存在如下缺陷:如图1所示，传统柱塞泵阀箱的液腔大多采用十字交叉型结构，柱塞端2和吸入压盖端I的中心轴线在同一直线a上,传统吸入端液腔3和排出端4的中心轴线在同一直线b上，直线a与直线b垂直相交。这种十字交叉型结构的十字交叉相贯部位5的圆角拐角偏小，容易产生应力集中，在没有达到100万冲次频率时，柱塞泵阀箱就非常容易开裂。采用有限元分析工具CAE对某一柱塞泵阀箱十字交叉相贯处进行了有限元强度和疲劳寿命分析。对应力图动态查询可知，最大应力为587.5MPa，位于十字交叉相贯部位拐角处，内腔平均应力为315.4MPa。阀箱整体上的疲劳寿命为100万次以上，阀箱整体强度足够，但薄弱环节的最低疲劳寿命大大缩短。为此设计时应加大关键液腔十字交叉相贯部位的圆角半径，以减小应力集中，消除因相贯处应力集中而导致开裂，从而大大提高该产品的使用寿命。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单合理、使用寿命长且能防止应力集中的柱塞泵阀箱结构。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，包括柱塞端，吸入压盖端同轴设于柱塞端左侧，排出端垂直设于柱塞端与吸入压盖端连接处上方，其特征在于:所述排出端下方同轴设有梨子型吸入端液腔，所述柱塞端、吸入压盖端、排出端和梨子型吸入端液腔形成十字交叉型结构；所述吸入压盖端下圆角半径为5mm 30mm。优选地，所述柱塞端下圆角半径为8mm 40mm。优选地，所述柱塞端上圆角半径为5mm 30mm。优选地,所述吸入压盖端上圆角半径为5mm 30mm。本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构通过改变传统吸入端液腔结构，并增大十字交叉相贯部位拐角尺寸，提高了十字交叉相贯部位拐角处的强度并消除了相贯处的应力集中，使柱塞泵阀箱长期能承受105MPa以内的超高压、高交变载荷强度和闻腐蚀性介质的条件，提闻了广品的使用寿命。本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构克服了现有技术的不足，提高了十字交叉相贯部位拐角处的强度，消除了相贯处的应力集中，从而大幅度提高了产品的使用寿命。
图1为传统柱塞泵阀箱不意图；图2为本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构示意图；附图标记说明1-吸入压盖端；2_柱塞端；3_传统吸入端液腔；4_排出端；5_十字交叉相贯部位；6-梨子型吸入端液腔；A-吸入压盖端下圆角；B-柱塞端下圆角；C-柱塞端上圆角；D-吸入压盖端上圆角。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。图2为本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构示意图，所述的一种耐高压柱塞泵阀箱包括柱塞端2，吸入压盖端I同轴位于柱塞端2左侧且与柱塞端2连接，排出端4垂直位于柱塞端2与吸入压盖端I连接处上方，梨子型吸入端液腔5同轴位于排出端4下方，柱塞端2、吸入压盖端1、排出端4和梨子型吸入端液腔5形成十字交叉型结构。吸入压盖端I下圆角A半径为5mm 30mm,柱塞端2下圆角B半径为8mm 40mm,柱塞端2上圆角C半径为5mm 30mm,吸入压盖端I上圆角D半径为5mm 30mm。本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构通过改变传统吸入端液腔结构，并增大十字交叉相贯部位拐角尺寸，提高了十字交叉相贯部位拐角处的强度并消除了相贯处的应力集中，避免阀箱未达到使用寿命提前开裂。本实用新型提供的一种耐高压柱塞泵阀箱能长期能承受105MPa以内的超高压、高交变载荷强度和高腐蚀性介质的条件，产品的使用寿命得到了提高。
权利要求1.一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，包括柱塞端(2)，吸入压盖端(I)同轴设于柱塞端(2)左侧，排出端(4)垂直设于柱塞端(2)与吸入压盖端(I)连接处上方，其特征在于:所述排出端(4)下方同轴设有梨子型吸入端液腔￠)，所述柱塞端(2)、吸入压盖端(I)、排出端(4)和梨子型吸入端液腔(6)形成十字交叉型结构；所述吸入压盖端(I)下圆角(A)半径为5mm 30mm。
2.如权利要求1所述的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，其特征在于:所述柱塞端⑵下圆角(B)半径为8mm 40mm。
3.如权利要求2所述的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，其特征在于:所述柱塞端⑵上圆角(C)半径为5mm 30mm。
4.如权利要求3所述的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，其特征在于:所述吸入压盖端⑴上圆角(D )半径为5mm 30mm。
专利摘要本实用新型提供了一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构，包括柱塞端，吸入压盖端同轴设于柱塞端左侧，排出端垂直设于柱塞端与吸入压盖端连接处上方，所述排出端下方同轴设有梨子型吸入端液腔，所述柱塞端、吸入压盖端、排出端和梨子型吸入端液腔形成十字交叉型结构；所述吸入压盖端下圆角半径为5mm～30mm。本实用新型提供的一种防应力集中柱塞泵阀箱液腔结构克服了现有技术的不足，提高了十字交叉相贯部位拐角处的强度，消除了相贯处的应力集中，从而大幅度提高了产品的使用寿命。
文档编号F04B53/00GK203023039SQ201220743298
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者李建国 申请人:上海清河机械有限公司