对置式高压柱塞往复泵的制作方法

本实用新型属于柱塞往复泵技术领域，尤其涉及一种对置式高压柱塞往复泵。

背景技术：

现有往复柱塞泵具有高压力，大流量，高容积效率，流量可调，工作稳定可靠等有点，被广泛应用在油田采油工艺的各工序中，是油田采油工艺必不可少的设备。缺点为现有柱塞泵为单置式，加工大排量泵时加工困难且体积庞大，单机难以满足油田大排量的要求，而多机供水占地面积大且能耗高，且工作时振动比较剧烈，因此迫切需要一种高压大排量，且体积小、节能、振动小的新型柱塞泵，以满足油田注水高压大流量、体积小、节能等多方面要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种体积小、流量大、耗能低的对置式高压柱塞往复泵，旨在解决单置式柱塞泵存在的体积庞大、耗能高的问题，能够减轻振动降低噪音。

本实用新型是这样实现的，一种对置式高压柱塞往复泵，所述对置式高压柱塞往复泵，包括底座部件、电机、动力端部件、传动部件以及液力端部件；

所述动力端部件包括曲轴箱、安装在所述曲轴箱上的曲轴，所述曲轴包括两段同轴设置的轴径、依次设置在两所述轴径之间的奇数N组曲拐结构；每组所述曲拐结构包括沿轴向错开的第一曲拐、第二曲拐，所述第一曲拐与所述第二曲拐呈180°间隔设置在轴线的两侧，N组所述曲拐结构的第一曲拐沿周向顺次间隔夹角α设置,夹角在每个所述第一曲拐、所述第二曲拐上分别连接有连杆；

所述液力端部件设置有两个，分别设置在所述动力端部件的两侧，所述液力端部件包括泵头体，在所述泵头体上对应每组所述曲拐结构处分别设有一个腔体，在所述腔体内设有柱塞；一侧的所述泵头体的腔体对应所述第一曲拐设置，在所述腔体内的柱塞与对应的所述第一曲拐上的连杆连接；另一侧的所述泵头体的腔体对应所述第二曲拐设置，在所述腔体内的柱塞与对应的所述第二曲拐上的连杆连接。

作为一种改进，所述曲拐结构设置有五组，五组所述曲拐结构的第一曲拐沿周向依次呈144°设置。

作为一种改进，所述曲拐结构设置有七组，五组所述曲拐结构的第一曲拐沿周向依次呈154.28°设置。

作为一种改进，所述曲拐结构设置有九组，五组所述曲拐结构的第一曲拐沿周向依次呈160°设置。

作为一种改进，靠近的两组所述曲拐结构邻接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的对置式高压柱塞往复泵，包括底座部件、电机、动力端部件、传动部件以及液力端部件；动力端部件包括曲轴箱、安装在曲轴箱上的曲轴，曲轴包括两段同轴设置的轴径、依次设置在两轴径之间的奇数N组曲拐结构；每组曲拐结构包括沿轴向错开的第一曲拐、第二曲拐，第一曲拐与第二曲拐呈180°间隔设置在轴线的两侧，N组曲拐结构的第一曲拐沿周向顺次间隔夹角α设置,夹角在每个第一曲拐、第二曲拐上分别连接有连杆；液力端部件设置有两个，分别设置在动力端部件的两侧，液力端部件包括泵头体，在泵头体上对应每组曲拐结构处分别设有一个腔体，在腔体内设有柱塞；一侧的泵头体的腔体对应所述第一曲拐设置，在腔体内的柱塞与对应的第一曲拐上的连杆连接；另一侧的泵头体的腔体对应第二曲拐设置，在腔体内的柱塞与对应的第二曲拐上的连杆连接。在运行过程中，每组曲拐结构两侧的柱塞力F大小相等方向相反，因此箱体对轴承的支反力在沿柱塞轴线方向上相互抵消，不仅提高轴承的使用寿命，而且可以降低振动减小噪音；对应每组曲拐结构的两柱塞轴线不重合在垂直于柱塞轴线方向上产生弯矩，由于两柱塞相距比较近产生的弯矩很小，因此曲轴的受力由承受弯矩、扭矩载荷变为主要承受扭矩载荷，可以延长曲轴的使用寿命；在动力端部件的两侧分别设有一个液力端部件，由一个电机驱动两个液力端部件，相对于单置式柱塞往复泵来说能够有效的减小整机的体积增大流量，而且可以达到节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的曲轴的结构示意图；

图2是本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的曲轴与连杆的连接结构示意图；

图3是本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的运动原理示意图；

其中，11、轴径，12a、第一曲拐，12b、第二曲拐，13、连杆，14、柱塞。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1至图3是本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的结构示意图，其中，图1示出了本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的曲轴的结构示意图，图2示出了本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的曲轴与连杆的连接结构示意图，图3示出了本实用新型的对置式高压柱塞往复泵的运动原理示意图，为了便于表述，图中只给出了与本实用新型相关的部分。

由图1和图2可知，该对置式高压柱塞往复泵包括底座部件，安装在底座部件上的电机、动力端部件、连接在电机与动力端部件之间的传动部件以及对应设置在动力端部件侧部的两个液力端部件。

动力端部件包括曲轴箱，安装在曲轴箱上的曲轴，该曲轴包括两段同轴设置的轴径11、依次设置在两轴径11之间的奇数N组曲拐结构；每组曲拐结构包括沿轴向错开的第一曲拐12a、第二曲拐12b，第一曲拐12a与第二曲拐12b呈180°间隔设置在轴线的两侧，N组曲拐结构的第一曲拐12a沿周向顺次间隔夹角α设置,夹角在每组曲拐结构第一曲拐12a、第二曲拐12b上分别连接有一个连杆13，在本实施例中，曲轴箱采用中开式，便于安装和拆卸，连杆大头采用剖分式结构，内部装有轴瓦，便于与拆装和更换。

液力端部件包括泵头体，在动力端部件一侧的泵头体上对应每组曲拐结构的第一曲拐12a处分别设有一个腔体，在每个腔体内分别设有柱塞14，一个柱塞14与对应的第一曲拐12a上的连杆13连接；在动力端部件另一侧的泵头体上对应每组曲拐结构的第二曲拐12b处分别设有一个腔体，在每个腔体内分别设有柱塞14，一个柱塞14与对应的第二曲拐12b的连杆13连接，当然，液力端部件还包括进排液阀、填料盒结构、稳压结构等部分组成，进排液阀采用组合式单向阀，阀片开启灵敏，密封效果好，容积效率高，稳压结构能改善因柱塞往复泵往复脉冲引起的泵体振动。

传动部件包括安装在曲轴端部上曲轴带轮、安装在电机输出轴上的电机带轮、以及环绕曲轴带轮、电机带轮设置的皮带，当然，传动部件也可以是链轮传动结构、齿轮箱传动结构等。

结合图1、图2和图3将对置式高压柱塞往复泵的结构和原理作如下说明：

以十柱塞对置式高压柱塞往复泵为例，共十个曲拐1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，每两个相邻的曲拐为一组，分为A、B、C、D、E五组，那么N＝5、夹角α＝144°，五个第一曲拐1、3、5、7、9沿周向顺次间隔144°设置，对应的五个第二曲拐也沿周向顺次间隔144°设置，每组曲拐结构的第一曲拐、第二曲拐呈180°设置。在运行过程中，每组曲拐结构两侧的柱塞力F大小相等方向相反，因此箱体对轴承的支反力在沿柱塞14轴线方向上相互抵消，不仅提高轴承的使用寿命，而且可以降低振动减小噪音；对应每组曲拐结构的两柱塞14轴线不重合在垂直于柱塞14轴线方向上产生弯矩，由于两柱塞14相距比较近产生的弯矩很小，因此曲轴的受力由承受弯矩、扭矩载荷变为主要承受扭矩载荷，可以延长曲轴的使用寿命；在动力端部件的两侧分别设有一个液力端部件，由一个电机驱动两个液力端部件，相对于单置式柱塞往复泵来说能够有效的减小整机的体积增大流量，而且可以达到节能的目的。

对置式高压柱塞往复泵常用的还有三组曲拐结构，此种情况共有6个曲拐，N＝3、夹角α＝120°，三个第一曲拐沿周向顺次间隔120°设置，对应的三个第二曲拐也沿周向顺次间隔120°设置；七组曲拐结构，此种情况共有14个曲拐，N＝7、夹角α＝154.28°，三个第一曲拐沿周向顺次间隔154.28°设置，对应的三个第二曲拐也沿周向顺次间隔154.28°设置；九组曲拐结构，此种情况共有18个曲拐，N＝9、夹角α＝160°，三个第一曲拐沿周向顺次间隔160°设置，对应的三个第二曲拐也沿周向顺次间隔160°设置。

在本实施例中，曲拐结构设置有五组A、B、C、D、E，靠近的两组曲拐结构邻接，也就是说在相邻的两组曲拐结构A与B之间、B与C之间、C与D之间、D与E之间不再设置轴径11，而是直接通过曲拐臂直接连接，这样可以节省轴向上的空间，进一步减小柱塞往复泵的体积以及曲轴所受的弯矩大小。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。