一种采用分体式活塞组件的活塞泥浆泵的制作方法

本发明涉及泵技术领域，尤其涉及一种活塞泥浆泵。

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。

泥浆泵活塞失效的主要原因就是活塞的磨损。活塞的磨损导致活塞密封性能下降，从而使高压泥浆更容易进入到活塞安装套内，加速了活塞磨损失效。活塞的磨损往往是由于活塞与活塞安装套内的耐磨层的密封性能不好使摩擦润滑性能下降，导致活塞在高摩擦的条件下工作，成为泥浆泵最容易损坏的部件。活塞、密封装置、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。此外，更换新的活塞或者更换活塞安装套内的耐磨层，常需要拆卸活塞安装套，需要停泵的时间较长。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。

此外，现有技术中，泥浆泵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、远程输送试压过程中，常需要注入不同比例要求的混合的泥浆溶液，现有的多缸泥浆泵，其行程都是固定的，不适应不同的使用环境下，对泥浆溶液要求、混合要求不同的实际情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可微调行程的活塞泥浆泵。

本发明采用的技术方案如下。

一种采用分体式活塞组件的活塞泥浆泵，包括液力端、动力端；

液力端、动力之间设有若干抽液系统；

各抽液系统包括阀箱组件、拉杆安装套、传动组件；各阀箱组件设置在液力端上，各拉杆安装套设置在动力端上；传动组件包括拉杆、拉杆密封组件、活塞杆、活塞。

阀箱组件包括阀箱箱体、设置在阀箱箱体的侧壁上的进液口及出液口、设置在阀箱箱体内的阀箱箱体内腔；设置在阀箱箱体的靠近拉杆安装套侧的侧壁上的与阀箱箱体内腔连通的活塞安装套；活塞安装套的中轴线横向设置。

各活塞杆的远离拉杆安装套端位于活塞安装套内，活塞安装在活塞杆的远离拉杆安装套端；阀箱箱体内设有进液阀、出液阀，进液阀与进液口相连，出液阀与出液口相连，其特征在于：

拉杆通过拉杆密封装置安装在拉杆安装套上；拉杆通过调整连接组件与活塞杆相连。

调整连接组件包括两连接半套，拉杆的靠近活塞杆端设有半球状的第一连接头，活塞杆的靠近拉杆端设有半球状的第二连接头；第一连接头、第二连接头的中心点连线与活塞杆的中轴线在同一直线上；两连接半套的两端分别设有与拉杆的靠近活塞杆端及其上的第一连接头的半部分相适应的第一卡槽、与活塞杆的靠近拉杆端及其上的第二连接头的半部分相适应的第二卡槽；两连接半套通过连接件对接在一起形成一内部将第一连接头、第二连接头相夹持，外部为圆柱状的对接结构。

活塞安装套的靠近拉杆安装套端螺纹安装有活塞安装套端盖；活塞安装套端盖上设有活塞杆通孔，两连接半套形成的对接结构穿过活塞杆通孔；拉杆、活塞杆、活塞杆通孔的中轴线在同一直线上。

活塞安装套内套装有钢套；钢套的远离拉杆安装套端与阀箱箱体相接触；钢套的靠近拉杆安装套端的径向外周表面设有凸台；凸台的靠近阀箱箱体端与活塞安装套的远离阀箱箱体端不接触；钢套的径向内周表面设有耐磨层；钢套的靠近拉杆安装套端伸出活塞安装套之外并与活塞安装套端盖相接触；通过旋转活塞安装套端盖将钢套固定在活塞安装套内。

活塞包括安装在活塞杆远离拉杆安装套端的活塞端盖、密封体、活塞主体，活塞主体的径向外周表面上设有凸环，密封体位于活塞端盖与凸环之间；活塞端盖与活塞主体的远离拉杆安装套端螺纹连接，通过旋转活塞端盖实现对密封体的挤压并使密封体紧贴到钢套的径向内周表面上。

拉杆的靠近阀箱箱体端与动力端之间活动连有与拉杆同轴的波纹管；调整连接组件位于波纹管之外。

各阀箱组件的进液口与分别通过一进液管与总进液管相连，各阀箱组件的出液口与出液管相连；总进液管的两端设有一边进液阀门；总进液管上三进液管的位于中间的进液管与其两侧的进液管之间各设有流量控制阀门；总进液管上两流量控制阀门之间通过中进液管连接有中进液阀门。

进液阀包括进液阀环状阀座、进液阀压紧弹簧、进液阀阀体，进液阀阀体可密封进液口，进液阀环状阀座通过进液阀压紧弹簧与进液阀环状阀座相连。

出液阀包括出液阀压紧弹簧、出液阀环状阀座、可密封出液阀环状阀座的内孔的出液阀阀体、压紧弹簧，出液阀环状阀座通过出液阀压紧弹簧与阀箱箱体相连，出液口设在出液阀压紧弹簧与阀箱箱体相连处；出液阀环状阀座通过压紧弹簧与进液阀环状阀座相连。

阀箱箱体内腔的横截面圆形；阀箱箱体内腔、进液阀环状阀座、进液阀压紧弹簧、进液阀阀体、压紧弹簧、出液阀环状阀座、出液阀压紧弹簧、出液阀阀体、进液口、出液口的中轴线在同一直线上；压紧弹簧的刚度大于出液阀压紧弹簧的刚度且大于进液阀压紧弹簧的刚度。

各阀箱组件的进液口分别与一进液管相连；各阀箱组件的出液口与出液管相连。

作为优选技术方案，活塞端盖的外径小于凸环的外径；凸环的靠近活塞端盖端设有截面呈“凹”形的密封体夹持装置，密封体夹持装置的开口位于其靠近活塞端盖端；活塞端盖的盖板与活塞主体的远离拉杆安装套端不接触。

作为优选技术方案，活塞杆的远离拉杆安装套端设有环状台阶，活塞主体的远离拉杆安装套端与环状台阶相接触。

作为优选技术方案，拉杆密封组件包括安装在拉杆与拉杆安装套之间的两顶块、盘根；拉杆安装套的靠近阀箱箱体端螺纹连接有拉杆安装套端盖；盘根设置在两顶块之间；拉杆安装套端盖上设有拉杆通孔，拉杆穿过拉杆通孔；靠近阀箱箱体端的顶块有一部分伸出拉杆安装套以外且与拉杆安装套端盖相接触，远离阀箱箱体内腔端的顶块固定在拉杆安装套内。

作为优选技术方案，两顶块与盘根的接触面呈“v”型。

作为优选技术方案，拉杆安装套的远离阀箱箱体端的径向内周表面设有环状凸环，远离阀箱箱体端的顶块的与环状凸环的靠近阀箱箱体侧相接触。

作为优选技术方案，各阀箱组件的进液口与分别通过一进液管与总进液管相连，各阀箱组件的出液口与出液管相连；总进液管的两端设有一边进液阀门；总进液管上各进液管附近各通过中进液管连接有中进液阀门，总进液管上非两端的各进液管与距其最近的中进液管形成中进液组合；总进液管上各进液组合的两端设有控制阀门。

作为优选技术方案，波纹管的靠近拉杆安装套的直径大于其另一端的直径。

作为优选技术方案，活塞端盖的径向外周表面上设有挤压环，密封体位于挤压环与凸环之间。

作为优选技术方案，密封体为聚氨酯制成的密封体；弹性外卡环为橡胶制成的弹性外卡环；连接件为连接螺钉。

本发明的有益效果是：出液阀环状阀座通过压紧弹簧与进液阀环状阀座相连，压紧弹簧的刚度大于出液阀压紧弹簧的刚度且大于进液阀压紧弹簧的刚度；在流量不均、压力不稳时，弹性调节进液阀环状阀座、出液阀环状阀座的位置，达到稳定泵压的作用，从而很好地保护泵内组件的使用安全，延长了泥浆泵的使用寿命。通过泥浆泵通过总进液管上各控制阀门的开合，实现单液、双液、多液的互换；实现液体的不同配比混合；方便了液体混合的互换性。

调整连接组件包括两连接半套，通过两连接半套快速拆卸，实现活塞杆与拉杆的快速连接；第一连接头、第二连接头均为有半球状，采用这种结构，可以很好地调整活塞杆与拉杆的同轴度，从而减少拉杆对拉杆密封组件、活塞对柱塞密封组件的扰动。同时快速拆开活塞杆与拉杆，可为更换活塞或金属套筒做准备。

当需要调整调整第一密封体与金属套筒的耐磨层的接触压力时，旋转活塞安装套端盖，卸下活塞杆；由于金属套筒的靠近拉杆安装套端的径向外周表面设有凸台，通过撬动凸台，可以快速将金属套筒从拉杆安装套内取出，实现对金属套筒的更换。

由于活塞端盖与活塞主体的远离拉杆安装套端螺纹连接，通过旋转活塞端盖实现对第一密封体的挤压并使第一密封体紧贴到金属套筒的耐磨层上。

附图说明

图1是本发明泥浆泵的结构示意图。

图2是图1的a部分的局部放大图。

图3是图1的b部分的局部放大图。

图4是图1所示泥浆泵沿c-c’线的剖视图。

图5是图4的d部分的局部放大图。

图6是图5的g部分的局部放大图。

图7是图5的h部分的局部放大图。

图8是图4的e部分的局部放大图。

图9是图4的f部分的局部放大图。

其中：液力端-1；阀箱箱体-11；进液口-12；出液口-13；阀箱箱体内腔-14；活塞安装套-15；进液阀-16；出液阀-17；进液阀环状阀座-161；进液阀压紧弹簧-162；进液阀阀体-163；出液阀压紧弹簧-171；出液阀阀体-172；压紧弹簧-173；出液阀环状阀座-174；

动力端-2；拉杆安装套-21；

活塞杆-3；插入孔-31；活塞-32；活塞安装套端盖-33；钢套-34；凸台-35；耐磨层-36；活塞端盖-37；密封体-38；活塞主体-39；凸环-310；密封体夹持装置-311；环状台阶-312；挤压环-313；

拉杆-4；

环状凸环-5；

波纹管-6；

顶块-71；拉杆安装套端盖-72；盘根-73；

调整连接组件-8；连接件-81；第二卡槽-82；第一连接头-83；第二连接头-84；连接半套-85；第一卡槽-86；

进液管-91；总进液管-92；出液管-93；边进液阀门-94；流量控制阀门-95；中进液管-96；中进液阀门-97。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明再作进一步说明。

实施例1。如图1-9所示，一种采用分体式活塞组件的活塞泥浆泵，包括液力端1、动力端2。

液力端1、动力端2之间设有若干抽液系统。

各抽液系统包括阀箱组件、拉杆安装套21、传动组件；各阀箱组件设置在液力端1上，各拉杆安装套21设置在动力端2上；传动组件包括拉杆4、拉杆密封组件、活塞杆3、活塞32。

阀箱组件包括阀箱箱体11、设置在阀箱箱体11的侧壁上的进液口12及出液口13、设置在阀箱箱体11内的阀箱箱体内腔14；设置在阀箱箱体11的靠近拉杆安装套21侧的侧壁上的与阀箱箱体内腔14连通的活塞安装套15；活塞安装套15的中轴线横向设置。

各活塞杆3的远离拉杆安装套端位于活塞安装套15内，活塞32安装在活塞杆3的远离拉杆安装套端；阀箱箱体11内设有进液阀16、出液阀17，进液阀16与进液口12相连，出液阀17与出液口13相连，其特征在于：

拉杆4通过拉杆密封装置安装在拉杆安装套21上；拉杆4通过调整连接组件8与活塞杆3相连。

调整连接组件8包括两连接半套85，拉杆4的靠近活塞杆3端设有半球状的第一连接头83，活塞杆3的靠近拉杆4端设有半球状的第二连接头84；第一连接头83、第二连接头84的中心点连线与活塞杆3的中轴线在同一直线上；两连接半套85的两端分别设有与拉杆4的靠近活塞杆3端及其上的第一连接头83的半部分相适应的第一卡槽86、与活塞杆3的靠近拉杆4端及其上的第二连接头84的半部分相适应的第二卡槽82；两连接半套85通过连接件81对接在一起形成一内部将第一连接头83、第二连接头84相夹持，外部为圆柱状的对接结构。因加工、安装误差，活塞杆塞与拉杆的完全同轴是不现实的，通过采用这一结构，可自动调节活塞杆与拉杆的的同轴度，减少二者不同轴带来磨损，提高泥浆泵的密封性性。

活塞安装套15的靠近拉杆安装套21端螺纹安装有活塞安装套端盖33；活塞安装套端盖33上设有活塞杆通孔，两连接半套85形成的对接结构穿过活塞杆通孔；拉杆4、活塞杆3、活塞杆通孔的中轴线在同一直线上。

活塞安装套15内套装有钢套34；钢套34的远离拉杆安装套21端与阀箱箱体11相接触；钢套34的靠近拉杆安装套21端的径向外周表面设有凸台35；凸台35的靠近阀箱箱体11端与活塞安装套15的远离阀箱箱体11端不接触；钢套34的径向内周表面设有耐磨层36；钢套34的靠近拉杆安装套21端伸出活塞安装套15之外并与活塞安装套端盖33相接触；通过旋转活塞安装套端盖33将钢套34固定在活塞安装套15内。

活塞32包括安装在活塞杆3远离拉杆安装套21端的活塞端盖37、密封体38、活塞主体39，活塞主体39的径向外周表面上设有凸环310，密封体38位于活塞端盖37与凸环310之间；活塞端盖37与活塞主体39的远离拉杆安装套21端螺纹连接，通过旋转活塞端盖37实现对密封体38的挤压并使密封体38紧贴到钢套34的径向内周表面上。

拉杆4的靠近阀箱箱体11端与动力端2之间活动连有与拉杆4同轴的波纹管6；调整连接组件8位于波纹管6之外。

各阀箱组件的进液口12与分别通过一进液管91与总进液管92相连，各阀箱组件的出液口13与出液管93相连；总进液管92的两端设有一边进液阀门94；总进液管92上三进液管91的位于中间的进液管91与其两侧的进液管91之间各设有流量控制阀门95；总进液管92上两流量控制阀门95之间通过中进液管96连接有中进液阀门97。

进液阀16包括进液阀环状阀座161、进液阀压紧弹簧162、进液阀阀体163，进液阀阀体163可密封进液口12，进液阀环状阀座161通过进液阀压紧弹簧162与进液阀环状阀座161相连。

出液阀17包括出液阀压紧弹簧171、出液阀环状阀座174、可密封出液阀环状阀座174的内孔的出液阀阀体172、压紧弹簧173，出液阀环状阀座174通过出液阀压紧弹簧171与阀箱箱体11相连，出液口13设在出液阀压紧弹簧171与阀箱箱体11相连处；出液阀环状阀座174通过压紧弹簧173与进液阀环状阀座161相连。

阀箱箱体内腔14的横截面圆形；阀箱箱体内腔14、进液阀环状阀座161、进液阀压紧弹簧162、进液阀阀体163、压紧弹簧173、出液阀环状阀座174、出液阀压紧弹簧171、出液阀阀体172、进液口12、出液口13的中轴线在同一直线上；压紧弹簧173的刚度大于出液阀压紧弹簧171的刚度且大于进液阀压紧弹簧162的刚度。

各阀箱组件的进液口12分别与一进液管91相连；各阀箱组件的出液口13与出液管93相连。

活塞端盖37的外径小于凸环310的外径；凸环310的靠近活塞端盖37端设有截面呈“凹”形的密封体夹持装置311，密封体夹持装置311的开口位于其靠近活塞端盖37端；活塞端盖37的盖板与活塞主体39的远离拉杆安装套21端不接触。

活塞杆3的远离拉杆安装套21端设有环状台阶312，活塞主体39的远离拉杆安装套21端与环状台阶312相接触。

拉杆密封组件包括安装在拉杆7与拉杆安装套21之间的两顶块71、盘根73；拉杆安装套21的靠近阀箱箱体21端螺纹连接有拉杆安装套端盖72；盘根73设置在两顶块71之间；拉杆安装套端盖72上设有拉杆通孔，拉杆4穿过拉杆通孔；靠近阀箱箱体端的顶块71有一部分伸出拉杆安装套21以外且与拉杆安装套端盖72相接触，远离阀箱箱体内腔端的顶块71固定在拉杆安装套21内。

两顶块72与盘根73的接触面呈“v”型。

拉杆安装套21的远离阀箱箱体端的径向内周表面设有环状凸环5，远离阀箱箱体端的顶块72的与环状凸环5的靠近阀箱箱体侧相接触。

各阀箱组件的进液口12与分别通过一进液管91与总进液管92相连，各阀箱组件的出液口13与出液管93相连；总进液管92的两端设有一边进液阀门94；总进液管92上各进液管91附近各通过中进液管96连接有中进液阀门97，总进液管92上非两端的各进液管91与距其最近的中进液管96形成中进液组合；总进液管92上各进液组合的两端设有控制阀门95。

波纹管6的靠近拉杆安装套21的直径大于其另一端的直径。

活塞端盖37的径向外周表面上设有挤压环313，密封体38位于挤压环313与凸环310之间。

各阀箱组件的进液口12与分别通过一进液管91与总进液管92相连，各阀箱组件的出液口13与出液管93相连；总进液管92的两端设有一边进液阀门94；总进液管92上三进液管91的位于中间的进液管91与其两侧的进液管91之间各设有流量控制阀门95；总进液管92上两流量控制阀门95之间通过中进液管96连接有中进液阀门97。

密封体为聚氨酯制成的密封体；弹性外卡环为橡胶制成的弹性外卡环；连接件为连接螺钉。

出液阀环状阀座通过压紧弹簧173与进液阀环状阀座161相连，压紧弹簧173的刚度大于出液阀压紧弹簧171的刚度且大于进液阀压紧弹簧162的刚度；在流量不均、压力不稳时，弹性调节进液阀环状阀座161、出液阀环状阀座174的位置，达到稳定泵压的作用，从而很好地保护泵内组件的使用安全，延长了泥浆泵的使用寿命。通过泥浆泵通过总进液管92上各控制阀门95的开合，实现单液、双液、多液的互换；实现液体的不同配比混合；方便了液体混合的互换性。

调整连接组件包括两连接半套，通过两连接半套快速拆卸，实现活塞杆与拉杆的快速连接；第一连接头、第二连接头均为有半球状，采用这种结构，可以很好地调整活塞杆与拉杆的同轴度，从而减少拉杆对拉杆密封组件、活塞对柱塞密封组件的扰动。同时快速拆开活塞杆与拉杆，可为更换活塞或钢套34做准备。

当需要调整调整密封体38与钢套34的耐磨层36的接触压力时，旋转活塞安装套端盖33，卸下活塞杆3；由于钢套34的靠近拉杆安装套21端的径向外周表面设有凸台35，通过撬动凸台35，可以快速将钢套34从拉杆安装套21内取出，实现对钢套34的更换。

由于活塞端盖37与活塞主体39的远离拉杆安装套21端螺纹连接，通过旋转活塞端盖37实现对密封体38的挤压并使密封体38紧贴到钢套34的耐磨层36上。

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。