全液压模块化压裂泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油机械设备技术领域，涉及一种全液压模块化压裂栗。
【背景技术】
[0002]压裂工艺是目前提高油气井采收率的有效措施之一，已经成为改造和开发常规低渗透油气藏和复杂油气藏的主要手段。随着非常规油气“工厂化”大型压裂作业施工规模和工作时间不断增加，压裂作业呈现压力高、流量大等特点，为提供满足要求压力和流量的压裂液，作业过程中需要投入多台压裂车(撬)来组成压裂机组联合作业。
[0003]压裂栗是压裂车(撬)的核心部件。传统压裂栗由大功率柴油发动机通过变速箱及变矩器调速后驱动，分为动力端和液力端两部分，动力端为一曲轴连杆机构，包括曲柄、连杆和十字头滑块，液力端由含有三或五缸柱塞缸及吸入排出通道的大型锻压阀块和单向阀组组成。柱塞缸行程一般不超过10”，直径通常为3.75”、4”、4.5”、5”和5.5”几种规格，通过更换不同直径柱塞缸以分别适应高压力和大流量需求工况。
[0004]传统压裂栗动力端的曲轴连杆机构体积和质量较大，滑块承受径向力对滑块机构轴瓦要求较高，同时液力端部分冲程短、冲次高，寿命低，如液力端阀座、阀及盘根寿命仅有几十小时，在高压交变力作用下，整个阀块及柱塞也极易失效，另外传统压裂栗结构复杂，包含曲轴、齿轮、连杆、十字头、滑块、液力端及箱体等，制造成本高，拆装不便，同时需要布置复杂的润滑及冷却系统，而且为了保证压裂施工作业顺利进行，防止作业过程中某一台设备出现故障，这种单一驱动的压裂栗组在作业现场需要额外配备一个压裂车(撬)。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种全液压模块化压裂栗，解决了现有技术中压裂装备结构复杂，制造成本及维护使用成本高的问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是，一种全液压模块化压裂栗，包括至少两个压裂栗模块，每个压裂栗模块包括一个双作用液压缸，每个双作用液压缸两端分别连接有左液力端模块和右液力端模块，左液力端模块和右液力端模块结构一致，左右对称设置，双作用液压缸的缸筒及两个液力端模块均固定在同一机座上。
[0007]本发明的全液压模块化压裂栗，其特征还在于:
[0008]双作用液压缸的结构是，在缸筒的两端分别设置有一个端盖，每个端盖与缸筒之间均设置有密封圈；在缸筒的内腔设置有活塞，活塞两边分别连接有一个活塞杆，两个活塞杆分别穿出各自一侧的端盖；每个双作用液压缸的缸筒内腔两端分别开有一个液压接口。
[0009]左液力端模块的结构是，包括液力端液压缸，在液力端液压缸内腔中设置有液力端柱塞，液力端液压缸的一端口通过柱塞密封盖板与液力端柱塞密封套接，液力端柱塞该端头与双作用液压缸的活塞连接；液力端液压缸另一端与六面体阀块固定连接，液力端液压缸的活塞腔与六面体阀块的内腔连通，六面体阀块分别安装有吸入端的单向阀以及排出端的单向阀。
[0010]双作用液压缸的活塞两边行程终端均设置有机械缓冲机构，同时双作用液压缸设置有活塞终端检测单元，缸筒内腔活塞两侧还设置有测压机构。
[0011]本发明的有益效果是，全液压模块化压裂栗冲程长，冲次低，寿命高，可降低易损件成本及维护成本；单缸液力端模块阀块为通用件，该阀块体积小，易于制造，可降低制造成本；可将压裂栗模块灵活组合成任意要求流量的压裂栗组，通过液压比例调速驱动，相对于有限档位的传统压裂机组柔性更强，可在工作过程中通过控制除去出现故障的某个模块化压裂栗，保证压裂工作顺利进行，减少冗余配置成本。
【附图说明】
[0012]图1是本发明两个全液压模块化压裂栗并排组合的结构示意图；
[0013]图2是本发明中的双作用液压缸1的结构示意图；
[0014]图3是本发明中的液力端模块对结构示意图；
[0015]图4是图3的俯视结构示意图；
[0016]图5是本发明四个全液压模块化压裂栗并排组合的结构示意图。
[0017]图中，L双作用液压缸，2.左液力端模块，3.右液力端模块，4.阀块，5.液力端液压缸，6.液力端柱塞，7.单向阀，8.管汇，9.缸筒，10.活塞杆，11.活塞，12.端盖，13.密封圈，14.柱塞密、封盖板，15.由壬接头。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0019]参照图1，本发明的结构是，包括至少两个压裂栗模块，每个压裂栗模块包括一个双作用液压缸1，双作用液压缸1两端分别连接有一个液力端模块，即图1实施例中的左液力端模块2和右液力端模块3，左液力端模块2和右液力端模块3结构一致，左右对称设置，双作用液压缸1的缸筒及两个液力端模块均固定在同一机座上；
[0020]参照图2，双作用液压缸1采用标准液压缸型材系列，每个双作用液压缸1的结构是，在缸筒9的两端分别设置有一个端盖12，每个端盖12与缸筒9之间均设置有密封圈13 ;在缸筒9的内腔设置有活塞11，活塞11两边分别连接有一个活塞杆10，两个活塞杆10分别穿出各自一侧的端盖12。活塞11上设置有双向密封圈及导向环，两个端盖12与各自穿出的活塞杆10接触面分别设置有防尘圈、密封圈及导向环；同时双作用液压缸1设置有活塞终端检测单元，即在活塞11上安装磁环或者在活塞杆10两端安装有机械开关或电气开关，用于控制程序对双作用液压缸1的加减速及换向动作状态的判断。
[0021]每个双作用液压缸1的缸筒9内腔两端分别开有一个液压接口(即A接口及B接口)，分别对应连接来油、回油的液压油路，控制活塞11的左右移动；缸筒9内腔活塞11两侧还设置有测压接口，分别连接有测压机构，测压接口用于实时检测所在腔的液压压力，并计算出对应柱塞栗压力，配合液压系统安全溢流阀间接保证压裂栗压力安全可控，以相对小压力级别液压安全阀代替压裂栗超高压安全阀，大幅降低成本。
[0022]每个双作用液压缸1的活塞11的两边行程终端均设置有机械缓冲机构，并且每个双作用液压缸1的测压机构选用压力传感器，用于间接测量压裂液压力。
[0023]参照图3、图4，左液力端模块2的结构是，包括液力端液压缸5，在液力端液压缸5内腔中设置有液力端柱塞6，液力端液压缸5的一端口通过柱塞密封盖板14与液力端柱塞6密封套接，液力端柱塞6该端头与双作用液压缸1的活塞11连接，活塞11与液力端柱塞6端头通过卡座连接在一起传递轴向力；液力端液压缸5另一端通过螺栓与六面体阀块4固定连接，液力端液压缸5的活塞腔与六面体阀块4的内腔连通，六面体阀块4分别安装有吸入端的单向阀7以及排出端的单