一种稳压柱塞泥浆泵的制作方法

文档序号:15579127发布日期:2018-09-29 06:24

本发明涉及泵技术领域,尤其涉及一种泥浆泵。



背景技术:

泥浆泵是油田行业中非常重要的生产设备,是钻探设备的重要组成部分,它主要用于油田深井及浅井作业,可完成向油井堵水驱油作业,还可用于油田修井时注水泥塞、 封窜、洗井、冲砂以及固井作业,原油的近、远程输送试压等。

现有的泥浆泵的柱塞选用金属材料制成,由于柱塞要反复运动,承受一定的高压,因此柱塞常采用一体式的结构,这种结构虽然刚度好,耐压、耐冲击,但是制造时要使其表面螺纹的精度、密封面的平整度等指标符合设计要求,加工难度很大,更换起来不方便,因此造价很高。也有采用复合结构的柱塞,如陶瓷与金属柱塞复合,由于要考虑陶瓷与金属的热膨胀性的不同,常需要将柱塞做成空心结构,降低了柱塞的刚度,同时,这种柱塞对加工精度的要求高,密封难度大,造价也高。泥浆泵的柱塞、密封圈、进液阀、出液阀等是在高温、高压、高速条件工况下工作,泵内压力不均,会造成这些装置寿命很短,而且这些部件大多数为金属材质,表面易被腐蚀、磨损,必须定期更换,否则容易渗漏、局部容易失效,造成安全隐患。因此,以上类型的泵运行维护费用高,尽管人们想了很多办法,但始终没能从根本上解决问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种稳压柱塞泥浆泵,解决现有技术中的泥浆泵柱塞加工难度大、造价高、更换不方便的问题。

本发明采用的技术方案如下。

一种稳压柱塞泥浆泵,包括传动组件、柱塞、密封润滑组件和阀箱组件,阀箱组件包括箱体、设置在箱体的侧壁上的进液口及出液口、设置在箱体内的箱体内腔、设置在箱体的左侧壁上的柱塞右安装孔,柱塞右安装孔上套装有中轴线横向设置的柱塞右安装套,柱塞的右端位于箱体内腔内,箱体内设有进液阀、出液阀,进液阀与进液口相连,出液阀与出液口相连。

所述传动组件包括传动组件支撑箱体、传动装置、柱塞左安装孔、柱塞左密封套,传动装置位于传动组件支撑箱体内,传动组件支撑箱体的右侧壁上设有柱塞左安装孔,传动组件支撑箱体的右侧壁上设有柱塞左安装孔;传动装置的右侧面上设有一开口向右的柱塞插入孔,柱塞插入孔的径向内周表面上设有与柱塞的左端的径向外周表面上的螺纹向适应的螺纹;柱塞左安装孔的中轴线、柱塞的中轴线、柱塞插入孔的中轴线与柱塞右安装孔的中轴线在同一直线上;柱塞的右端穿过柱塞右安装套进入箱体内腔,柱塞的左端穿过柱塞左安装孔并与传动装置的柱塞插入孔螺纹连接螺纹连接;柱塞左密封套套装在柱塞上且与支撑箱体的右侧面相连;柱塞左密封套的径向内周表面上设有传动组件密封装置。

密封润滑组件包括金属密封套、非金属纤维密封件、润滑组件。柱塞右安装套有一部分位于柱塞右安装孔内,一部分位于箱体的左侧壁以右。柱塞右安装套的内孔的左端设有环状密封阻挡台阶,柱塞右安装套的内孔的右端的径向内周表面设有螺纹,金属密封套的左端的直径小于其右端的直径,金属密封套的左端的径向外周表面上设有与柱塞右安装套的右端的内孔的螺纹相适应的螺纹,金属密封套与柱塞右安装套的右端的内孔螺纹连接。柱塞右安装套的内孔中环状密封阻挡台阶、柱塞、金属密封套组成的空间内安装有非金属纤维密封件。润滑组件包括润滑油桶、油泵、油水分离器,柱塞右安装套分位于阀箱组件的左侧壁以右部分的径向外周表面上设有一与非金属纤维密封件连通的进油孔、一与非金属纤维密封件连通的出油孔,润滑油桶、进油孔、出油孔、油水分离器依次通过管路相连形成闭合回路,润滑油桶与进油孔之间的管路或油水分离器与润滑油桶之间管路上设有油泵。

箱体上设有分别与箱体内腔相连通的中轴线在同一直线上的液体进孔、阀组件安装孔,阀组件安装孔的远离箱体内腔端与箱体外部相连通;所述进液阀包括固定在液体进孔上的进水阀座及进水阀、进水阀压紧弹簧、进水阀压紧弹簧限位座;进水阀座的进水口与箱体的进液口相连;进水阀设置在进水阀座的出水口上;进水阀压紧弹簧的一端与进水阀的远离进水阀座端相连,进水阀压紧弹簧的另一端与进水阀压紧弹簧限位座相连;进水阀压紧弹簧限位座、进水阀压紧弹簧位于箱体的箱体内腔内。

所述出液阀包括设置在阀组件安装孔内的出水阀座、出水阀、出水阀压紧弹簧、压紧阀盖;出水阀座固定在阀组件安装孔的靠近箱体内腔端;压紧阀盖的侧壁上设有与出液口相连的出液孔;出水阀座的进水口与箱体的箱体内腔相连通,出水阀设置在出水阀座的出水口上;出水阀压紧弹簧的一端与出水阀的远离出水阀座端相连,出水阀压紧弹簧的另一端与一压紧阀盖相连,压紧阀盖安装在阀组件安装孔的远离箱体内腔端上;进水阀压紧弹簧限位座通过一连接弹簧与出水阀座相连;连接弹簧的刚性大于进水阀压紧弹簧、水阀压紧弹簧的刚性。

进一步,耐磨套插入孔的内径从右向左逐步减少,柱塞的左端的形状与耐磨套插入孔的形状相适应。

进一步,传动组件密封装置包括设置在柱塞左密封套的内孔左端的刮泥圈、设置在柱塞左密封套的内孔上刮泥圈左侧的油封。

进一步,所述非金属纤维密封件为V形密封件。柱塞右安装套的内孔中环状密封阻挡台阶、柱塞、金属密封套组成的空间的左、右两端各安装有挡泥环。

进一步,柱塞右安装套的左端的径向外周表面上设有紧缩套。设有紧缩套,可以调控柱塞右安装套对柱塞的压力。

进一步,进水阀座、出水阀座均呈圆环柱体结构;进水阀压紧弹簧限位座包括进水阀压紧弹簧限位座本体及连接在进水阀压紧弹簧限位座本体的靠近进水阀座端的圆环柱体状的套筒,进水阀压紧弹簧的远离进水阀座端与进水阀压紧弹簧限位座本体相连且位于圆环柱体状的套筒内。连接弹簧起到弹性调节泵压作用,套筒起到限位作用。

进一步,箱体上压紧阀盖外固定有用于固定压紧阀盖的加固板。

进一步,出油孔与油水分离器之间的管路上设有泥沙过滤装置。

进一步,泥浆泵包括泄压组件,泄压组件包括位于箱体的侧壁上的可连通箱体内外的泄压孔,卸压孔上设有阀门。设有泄压装置,可快速泄压,方便对阀箱组件内部检修。通过卸压孔,也可放出阀箱组件内部的残留泥浆,便于清洗阀箱内部。

本发明的有益效果是:设有密封润滑组件,可以很好地实现对柱塞的润滑、密封,尤其是,密封润滑组件可以对由于箱体内高压、柱塞外套的运动导致的沿柱塞径向外周表面带出的泥浆通过油水分离器进行清理,提高了润滑、密封效果,增加了泥浆泵的使用寿命。密封润滑组件通过油泵加油润滑柱塞,还能起到降温的作用,也能延长密封件和柱塞的寿命;当非金属纤维密封件磨损严重时,泄露过来的泥浆通过油水分离器能够及时观察到,以便及时更换非金属纤维密封件。利用连接弹簧控制进水阀压紧弹簧限位座,在流量不均、压力不稳时,弹性调节进液阀的行程,达到稳定泵压的作用,从而很好地保护泵内组建的使用安全,延长了泥浆泵的使用寿命。

附图说明

图1是本发明稳压柱塞泥浆泵一较佳实施例的结构示意图。

图2是柱塞内轴插入孔的结构示意图。

图3是图1的A部分的局部放大图。

图4是图1的B部分的局部放大图。

图5是图4的E部分的局部放大图。

图6是图4的F部分的局部放大图。

图7是图1的C部分的局部放大图。

图8是图1的D部分的局部放大图。

图9是本发明稳压柱塞泥浆泵一较佳实施例的结构示意图。

图10是图9的G部分的局部放大图。

图11是图9的H部分的局部放大图。

图12是图11的I部分的局部放大图。

其中:箱体-11;进液口-12;出液口-13;柱塞右安装套-14;进液阀-15;出液阀-16;环状密封阻挡台阶-17;紧缩套-18;箱体内腔-19;液体进孔-110;阀组件安装孔-111;柱塞右安装孔-113;柱塞-2;传动组件支撑箱体-31;传动装置-32;柱塞左密封套-33;柱塞插入孔-34;刮泥圈-36;油封-37;金属密封套-41;非金属纤维密封件-42;挡泥环-43;润滑油桶-44;油泵-45;油水分离器-46;进油孔-47;出油孔-48;管路-49;泥沙过滤装置-410;进水阀座-51;及进水阀-52;进水阀压紧弹簧-53;进水阀压紧弹簧限位座-54;出水阀座-55;及出水阀-56;出水阀压紧弹簧-57;压紧阀盖-58;连接弹簧-59;加固板-510;卸压孔-61;阀门-62。

具体实施方式

下面,结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1。如图1到图10所示,一种稳压柱塞泥浆泵,包括传动组件、柱塞2、密封润滑组件和阀箱组件,阀箱组件包括箱体11、设置在箱体11的侧壁上的进液口12及出液口13、设置在箱体11内的箱体内腔19、设置在箱体11的左侧壁上的柱塞右安装孔113,柱塞右安装孔113上套装有中轴线横向设置的柱塞右安装套14,柱塞2的右端位于箱体内腔19内,箱体11内设有进液阀15、出液阀16,进液阀15与进液口12相连,出液阀16与出液口13相连。

所述传动组件包括传动组件支撑箱体31、传动装置32、柱塞左安装孔35、柱塞左密封套33,传动装置32位于传动组件支撑箱体31内,传动组件支撑箱体31的右侧壁上设有柱塞左安装孔35,传动组件支撑箱体31的右侧壁上设有柱塞左安装孔35;传动装置32的右侧面上设有一开口向右的柱塞插入孔34,柱塞插入孔34的径向内周表面上设有与柱塞2的左端的径向外周表面上的螺纹向适应的螺纹;柱塞左安装孔35的中轴线、柱塞2的中轴线、柱塞插入孔34的中轴线与柱塞右安装孔113的中轴线在同一直线上;柱塞2的右端穿过柱塞右安装套14进入箱体内腔19,柱塞2的左端穿过柱塞左安装孔35并与传动装置32的柱塞插入孔34螺纹连接螺纹连接;柱塞左密封套33套装在柱塞2上且与支撑箱体31的右侧面相连;柱塞左密封套33的径向内周表面上设有传动组件密封装置。

密封润滑组件包括金属密封套41、非金属纤维密封件42、润滑组件。柱塞右安装套14有一部分位于柱塞右安装孔113内,一部分位于箱体11的左侧壁以右。柱塞右安装套14的内孔的左端设有环状密封阻挡台阶17,柱塞右安装套14的内孔的右端的径向内周表面设有螺纹,金属密封套41的左端的直径小于其右端的直径,金属密封套41的左端的径向外周表面上设有与柱塞右安装套14的右端的内孔的螺纹相适应的螺纹,金属密封套41与柱塞右安装套14的右端的内孔螺纹连接。柱塞右安装套14的内孔中环状密封阻挡台阶17、柱塞2、金属密封套41组成的空间内安装有非金属纤维密封件42。润滑组件包括润滑油桶44、油泵45、油水分离器46,柱塞右安装套14分位于阀箱组件的左侧壁以右部分的径向外周表面上设有一与非金属纤维密封件42连通的进油孔47、一与非金属纤维密封件42连通的出油孔48,润滑油桶44、进油孔47、出油孔48、油水分离器46依次通过管路49相连形成闭合回路,润滑油桶44与进油孔47之间的管路49或油水分离器46与润滑油桶44之间管路49上设有油泵45。密封润滑组件通过油泵加油润滑柱塞2,还能起到降温的作用,也能延长密封件和柱塞2的寿命;当非金属纤维密封件磨损严重时,泄露过来的泥浆通过油水分离器能够及时观察到,以便及时更换非金属纤维密封件。

箱体11上设有分别与箱体内腔19相连通的中轴线在同一直线上的液体进孔110、阀组件安装孔111,阀组件安装孔111的远离箱体内腔19端与箱体11外部相连通;所述进液阀15包括固定在液体进孔110上的进水阀座51及进水阀52、进水阀压紧弹簧53、进水阀压紧弹簧限位座54;进水阀座51的进水口与箱体11的进液口12相连;进水阀52设置在进水阀座51的出水口上且可密封/不密封进水阀座51的出水口;进水阀压紧弹簧53的一端与进水阀52的远离进水阀座51端相连,进水阀压紧弹簧53的另一端与进水阀压紧弹簧限位座54相连;进水阀压紧弹簧限位座54、进水阀压紧弹簧53位于箱体11的箱体内腔19内。

所述出液阀16包括设置在阀组件安装孔111内的出水阀座55、出水阀56、出水阀压紧弹簧57、压紧阀盖58;出水阀座55固定在阀组件安装孔111的靠近箱体内腔19端;压紧阀盖58的侧壁上设有与出液口13相连的出液孔112;出水阀座55的进水口与箱体11的箱体内腔19相连通,出水阀56设置在出水阀座55的出水口上,出水阀56可密封/不密封出水阀座55的出水口;出水阀压紧弹簧57的一端与出水阀56的远离出水阀座55端相连,出水阀压紧弹簧57的另一端与一压紧阀盖58相连,压紧阀盖58安装在阀组件安装孔111的远离箱体内腔19端上;进水阀压紧弹簧限位座54通过一连接弹簧59与出水阀座55相连;连接弹簧59的刚性大于进水阀压紧弹簧53、水阀压紧弹簧57的刚性。

耐磨套插入孔34的内径从右向左逐步减少,柱塞2的左端的形状与耐磨套插入孔34的形状相适应。液体进孔110、阀组件安装孔17、连接弹簧59的中轴线在同一直线上且垂直于柱塞2的中轴线。

传动组件密封装置包括设置在柱塞左密封套33的内孔左端的刮泥圈36、设置在柱塞左密封套33的内孔上刮泥圈36左侧的油封37。

所述非金属纤维密封件42为V形密封件。柱塞右安装套14的内孔中环状密封阻挡台阶17、柱塞2、金属密封套41组成的空间的左、右两端各安装有挡泥环43。

柱塞右安装套14的左端的径向外周表面上设有紧缩套18。设有紧缩套,可以调控柱塞右安装套14对柱塞2的压力。

进水阀座51、出水阀座56均呈圆环柱体结构;进水阀压紧弹簧限位座包括进水阀压紧弹簧限位座本体512及连接在进水阀压紧弹簧限位座本体512的靠近进水阀座51端的圆环柱体状的套筒511,进水阀压紧弹簧53的远离进水阀座51端与进水阀压紧弹簧限位座本体512相连且位于圆环柱体状的套筒511内。连接弹簧59起到弹性调节泵压作用,套筒511起到限位作用。

箱体11上压紧阀盖58外固定有用于固定压紧阀盖58的加固板510。

液体进孔110与阀组件安装孔111的中轴线垂直于柱塞内轴22的中轴线。

设有密封润滑组件,可以很好地实现对柱塞外套的润滑、密封,尤其是,密封润滑组件可以对由于箱体内高压、柱塞外套的运动导致的沿柱塞外套径向外周表面带出的泥浆通过油水分离器进行清理,提高了润滑、密封效果,增加了泥浆泵的使用寿命。

实施例2。如图11-12所示,本实施例与实施例1的不同在于:出油孔48与油水分离器46之间的管路49上设有泥沙过滤装置410。

泥浆泵包括泄压组件,泄压组件包括位于箱体11的侧壁上的可连通箱体11内外的泄压孔61,卸压孔61上设有阀门62。设有多个泄压装置,可快速泄压,方便对阀箱组件内部检修。通过卸压孔,也可放出阀箱组件内部的残留泥浆,便于清洗阀箱内部,也可在泥浆泵不用的时候把介质放干净,避免氧化和冬天上冻。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用,并非是对本发明所描述的技术方案的限定,有关领域的普通技术人员,在权利要求所述技术方案的基础上,还可以作出多种变化或变形,所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求 保护范围之内。本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

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