一种往复式原油输送泵柱塞密封结构的制作方法

本发明涉及往复泵技术领域，特别是一种往复式原油输送泵柱塞密封结构。

背景技术：

原油输送泵用于将从采油井开采出的原油增压输送到集输站，目前油田普遍应用的原油输送泵是离心泵；由于原油的粘度较大，因此，使用往复泵输送原油将获得比离心泵更高的效率；从油井采出的原油仅经过简单的沉淀过滤处理，因此其中含有较多泥沙杂质，同时，在原油输送泵的使用过程中，要尽可能减少原油的泄漏，因此，解决往复式原油输送泵的柱塞密封问题就有了重要的意义。

软填料密封是一种普遍应用于柱塞的密封形式，其工作原理是依靠压紧填料使其与柱塞表面紧密接触而达到密封的目的；同时，为防止填料和柱塞之间的摩擦力过大而烧毁填料，压紧力不能过大，且要保证每分钟数滴的泄漏以达到润滑冷却填料的效果；在原油输送中，必须的泄漏要求显然不能满足原油少泄漏乃至无泄漏的要求，同时，由于原油中的杂质较多，填料损坏很快，维护工作量很大，这样的密封结构对于原油输送泵不理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种磨损小、寿命长、泄漏少的往复式原油输送泵柱塞密封结构。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种往复式原油输送泵柱塞密封结构，其特征在于，包括缸体、硬填料间隙密封环、压力平衡隔套、导向套、填料箱、软填料、垫片、压紧环和柱塞；所述缸体的工作腔内设置有柱塞，柱塞上依次套有硬填料间隙密封环、导向套、填料箱，导向套的外侧套有压力平衡隔套，填料箱的内侧依次设置有软填料、垫片、压紧环，软填料、垫片和压紧环均固定在缸体上；所述缸体的一侧设置有第一径向通道，第一径向通道的一端与缸体的工作腔相连通，第一径向通道的另一端与压力平衡隔套的外侧相连通；所述缸体的另一侧设置有第二径向通道，第二径向通道的一端与缸体的吸入口相连通，第二径向通道的另一端与硬填料间隙密封环的外侧相连通。

优选地，所述硬填料间隙密封环的一端设置有凸台，硬填料间隙密封环的另一端设置有豁口；所述凸台上设置有第一o型密封圈。

优选地，所述压力平衡隔套的外侧设置有第二o型密封圈，第二o型密封圈位于压力平衡隔套与缸体之间。

优选地，所述压力平衡隔套的内侧设置有第三o型密封圈，第三o型密封圈位于压力平衡隔套与填料箱之间。

优选地，所述填料箱的外侧设置有第四o型密封圈，第四o型密封圈位于填料箱与缸体之间。

优选地，所述硬填料间隙密封环和柱塞均采用同材质高硬度陶瓷材料。

本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明往复式原油输送泵柱塞密封结构通过压力平衡隔套的作用使硬填料间隙密封环轴向合力为零，硬填料间隙密封环处于径向浮动状态，且硬填料间隙密封环和柱塞均采用陶瓷材料，使硬填料间隙密封环磨损小，寿命长；由于硬填料间隙密封环对原油杂质的阻隔作用，并且软填料密封密封的介质压力等于入口压力，软填料密封可以做到基本无泄漏，并且维护周期长。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明往复式原油输送泵柱塞密封结构的结构示意图。

图2为本发明中硬填料间隙密封环的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种往复式原油输送泵柱塞密封结构，包括缸体1、硬填料间隙密封环2、压力平衡隔套4、导向套5、填料箱6、软填料7、垫片8、压紧环9和柱塞11；所述缸体1的工作腔内设置有柱塞11，柱塞11上依次套有硬填料间隙密封环2、导向套5、填料箱6，导向套5的外侧套有压力平衡隔套4，填料箱6的内侧依次设置有软填料7、垫片8、压紧环9，软填料7、垫片8和压紧环9均固定在缸体1上；所述缸体1的一侧设置有第一径向通道3，第一径向通道3的一端与缸体1的工作腔相连通，第一径向通道3的另一端与压力平衡隔套4的外侧相连通；所述缸体1的另一侧设置有第二径向通道10，第二径向通道10的一端与缸体1的吸入口相连通，第二径向通道10的另一端与硬填料间隙密封环2的外侧相连通；其中，所述硬填料间隙密封环2的一端设置有凸台13，硬填料间隙密封环2的另一端设置有豁口14；所述凸台13上设置有第一o型密封圈；所述压力平衡隔套4的外侧设置有第二o型密封圈，第二o型密封圈位于压力平衡隔套4与缸体1之间；所述压力平衡隔套4的内侧设置有第三o型密封圈，第三o型密封圈位于压力平衡隔套4与填料箱6之间；所述填料箱6的外侧设置有第四o型密封圈，第四o型密封圈位于填料箱6与与缸体1之间；所述硬填料间隙密封环2和柱塞11均采用同材质高硬度陶瓷材料。

本发明往复式原油输送泵柱塞密封结构的工作原理：由于缸体1的一侧设置有第一径向通道3，第一径向通道3的一端与缸体1的工作腔相连通，第一径向通道3的另一端与压力平衡隔套4的外侧相连通；在柱塞11排程时，缸体1工作腔的液体压力会作用于压力平衡隔套4上，对压力平衡隔套4产生一个向左方向的力，这个力会作用于硬填料间隙密封环2上，同时液体压力也会作用于硬填料间隙密封环2的凸台13端面上，因此，硬填料间隙密封环2的轴向合力为零，硬填料间隙密封环2处于径向浮动状态；柱塞11依靠导向套5径向依托定位，硬填料间隙密封环2和柱塞11之间没有显著摩擦，更兼有硬填料间隙密封环2和柱塞11均采用同材质高硬度陶瓷材料，因此硬填料间隙密封环2磨损小，寿命长；由于硬填料间隙密封环2在靠近软填料7的一侧开有豁口14，并且缸体1的另一侧设置有第二径向通道10，第二径向通道10的一端与缸体1的吸入口相连通，第二径向通道10的另一端与硬填料间隙密封环2的外侧相连通；所以对于软填料密封的软填料7，其所密封的压力为吸入口压力，软填料7与柱塞11表面接触压力较小就可以实现密封，更兼有硬填料间隙密封可以有效阻隔原油中的杂质进入到软填料密封中，可以实现寿命长、可靠性好的少泄漏乃至无泄漏密封。

综上所述，本发明往复式原油输送泵柱塞密封结构通过压力平衡隔套的作用使硬填料间隙密封环轴向合力为零，硬填料间隙密封环处于径向浮动状态，且硬填料间隙密封环和柱塞均采用陶瓷材料，使硬填料间隙密封环磨损小，寿命长；由于硬填料间隙密封环对原油杂质的阻隔作用，并且软填料密封密封的介质压力等于入口压力，软填料密封可以做到基本无泄漏，并且维护周期长。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种往复式原油输送泵柱塞密封结构，包括缸体、硬填料间隙密封环、压力平衡隔套、导向套、填料箱、软填料、垫片、压紧环和柱塞；缸体一侧设有第一径向通道，缸体的工作腔通过第一径向通道与压力平衡隔套的外侧相连通；缸体另一侧设有第二径向通道，缸体的吸入口通过第二径向通道与硬填料间隙密封环的外侧相连通；本发明往复式原油输送泵柱塞密封结构通过压力平衡隔套的作用使硬填料间隙密封环处于径向浮动状态，且硬填料间隙密封环和柱塞均采用陶瓷材料，使硬填料间隙密封环磨损小，寿命长；由于硬填料间隙密封环对原油杂质的阻隔作用，软填料密封密封的介质压力等于入口压力，软填料密封可做到基本无泄漏，维护周期长。

技术研发人员：郭云章
受保护的技术使用者：江苏锐鸿机械有限公司
技术研发日：2017.04.15
技术公布日：2017.07.21