一种采用分体式柱塞组件的柱塞泥浆泵的制作方法

本实用新型涉及泵技术领域，尤其涉及一种柱塞泥浆泵。

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。

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：

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种采用分体式柱塞组件的柱塞泥浆泵。

本实用新型采用的技术方案如下。

一种采用分体式柱塞组件的柱塞泥浆泵，包括液力端、动力端。

液力端、动力端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、柱塞、柱塞密封组件、调整连接组件。

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柱塞安装套；柱塞安装套的中轴线横向设置。

各柱塞的远离拉杆安装套端位于柱塞安装套内，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：

拉杆和柱塞之间通过调整连接组件相连；拉杆通过拉杆密封组件安装在拉杆安装套上；柱塞的靠近拉杆安装套端与拉杆安装套之间设有防护装置。

柱塞密封组件包括安装在柱塞与柱塞安装套之间的两第一金属顶套、第一密封体。

第一密封体设置在两第一金属顶套之间，柱塞安装套的远离阀箱箱体内腔端螺纹连接有柱塞安装套端盖；柱塞安装套端盖上设有柱塞通孔，柱塞穿过所述柱塞通孔。

远离阀箱箱体内腔的第一金属顶套有一部分伸出柱塞安装套以外且与柱塞安装套端盖相接触，靠近阀箱箱体内腔的第一金属顶套与阀箱箱体相接触；两第一金属顶套的靠近第一密封体端的表面为平面；两第一金属顶套的靠近第一密封体端的靠近柱塞侧的间距大于其远离柱塞侧的间距，通过拧紧柱塞安装套端盖实现两第一金属顶套对第一密封体的挤压并使第一密封体紧贴到柱塞的径向外周表面上；靠近阀箱箱体的第一金属顶套的靠近第一密封体端的内径大于其远离第一密封体端的内径；远离阀箱箱体的第一金属顶套的靠近第一密封体端的内径大于其远离第一密封体端的内径；远离阀箱箱体的第一金属顶套的远离第一密封体端与柱塞的径向外周表面之间设有第一耐磨密封套。

拉杆连接在拉杆安装套上；拉杆、两第一金属顶套、柱塞的中轴线在同一直线上。

调整连接组件包括两连接半套，拉杆的靠近柱塞端设有半球状的第一连接头，柱塞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柱塞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柱塞端及其上的第一连接头的半部分相适应的第一卡槽、与柱塞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；

两连接半套对接，将第一连接头、第二连接头相夹持；两连接半套通过连接件相连。

防护装置包括设置在柱塞的远离阀箱箱体端上的垂直于柱塞的中轴线的圆盘，圆盘与拉杆安装套之间活动连接有波纹管，调整连接组件位于波纹管内。

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，拉杆密封组件包括安装在拉杆与拉杆安装套之间的两第二金属顶套、第二密封体，第二密封体设置在两第二金属顶套之间，拉杆安装套的靠近阀箱箱体内腔端螺纹连接有拉杆安装套端盖；拉杆安装套端盖上设有供拉杆穿过的拉杆通孔。

靠近阀箱箱体内腔的第二金属顶套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，远离阀箱箱体内腔的第二金属顶套固定在拉杆安装套内；两第二金属顶套的靠近第二密封体端的表面为平面；两第二金属顶套的靠近第二密封体端的靠近拉杆侧的间距大于其远离拉杆侧的间距，通过拧紧拉杆安装套端盖实现两第二金属顶套对第二密封体的挤压并使第二密封体紧贴到拉杆的径向外周表面上；靠近阀箱箱体的第二金属顶套的远离第二密封体端的内径大于其靠近第一密封体端的内径；远离阀箱箱体的第二金属顶套的远离第二密封体端与拉杆的径向外周表面之间设有第二耐磨密封套。

作为优选技术方案，第一密封体为聚氨酯制成的第一密封体。

作为优选技术方案，第二密封体为聚氨酯制成的第二密封体。

作为优选技术方案，第一耐磨密封套为聚四氟化碳制成的第一耐磨密封套。

作为优选技术方案，第二耐磨密封套为聚四氟化碳制成的第二耐磨密封套。

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。

本实用新型的有益效果是：由于两第一金属顶套的靠近第一密封体端的靠近柱塞侧的间距大于其远离柱塞侧的间距，通过拧紧柱塞安装套端盖实现两第一金属顶套对第一密封体的挤压并使第一密封体紧贴到柱塞的径向外周表面上；可通过旋转柱塞安装套端盖，随时调整对第一密封体的压紧程度，提高柱塞密封组件的密封程度，操作简便；远离阀箱箱体的第一金属顶套的远离第一密封体端与柱塞的径向外周表面之间设有第一耐磨密封套，可以自动调整第一金属顶套与柱塞的同轴度，从而减少柱塞、柱塞密封组件、拉杆、拉杆密封组件的磨损。

调整连接组件包括两连接半套，通过两连接半套快速拆卸，实现连接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，可以很好地调整连接杆与拉杆的同轴度，从而减少拉杆对拉杆密封组件、柱塞对柱塞密封组件的扰动。同时快速拆开柱塞与拉杆，可为更换柱塞或柱塞密封组件做准备。

设有圆盘和波纹管，可有效防止柱塞上的液体进入动力端的拉杆安装套，有效防止动力端内部件表面易被腐蚀、磨损；

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。

附图说明

图1是本实用新型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4的e部分的局部放大图。

图7是图4的f部分的局部放大图。

图8是图4的g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；柱塞安装套-15；进液阀-16；出液阀-17；

动力端-2；拉杆安装套-21；

柱塞-3；

拉杆-4；

第一金属顶套-51；第一密封体-52；柱塞安装套端盖-53；第一耐磨密封套-54；

圆盘-61；波纹管-62；

第二金属顶套-71；第二密封体-72；拉杆安装套端盖-73；第二耐磨密封套-74；

调整连接组件-8；连接半套-81；第一连接头-82；第二连接头-83；第一卡槽-84；第二卡槽-85；连接件-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实用新型作进一步说明。

实施例1。如图1-8所示，一种采用分体式柱塞组件的柱塞泥浆泵，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、柱塞3、柱塞密封组件、调整连接组件8。

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连通的柱塞安装套15；柱塞安装套15的中轴线横向设置。

各柱塞3的远离拉杆安装套21端位于柱塞安装套15内，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和柱塞3之间通过调整连接组件8相连；拉杆4通过拉杆密封组件安装在拉杆安装套21上；柱塞3的靠近拉杆安装套21端与拉杆安装套21之间设有防护装置。

柱塞密封组件包括安装在柱塞3与柱塞安装套15之间的两第一金属顶套51、第一密封体52。

第一密封体52设置在两第一金属顶套51之间，柱塞安装套15的远离阀箱箱体内腔14端螺纹连接有柱塞安装套端盖53；柱塞安装套端盖53上设有柱塞通孔，柱塞3穿过所述柱塞通孔。

远离阀箱箱体内腔14的第一金属顶套51有一部分伸出柱塞安装套15以外且与柱塞安装套端盖53相接触，靠近阀箱箱体内腔14的第一金属顶套51与阀箱箱体11相接触；两第一金属顶套51的靠近第一密封体52端的表面为平面；两第一金属顶套51的靠近第一密封体52端的靠近柱塞3侧的间距大于其远离柱塞3侧的间距，通过拧紧柱塞安装套端盖53实现两第一金属顶套51对第一密封体52的挤压并使第一密封体52紧贴到柱塞3的径向外周表面上；靠近阀箱箱体11的第一金属顶套51的靠近第一密封体52端的内径大于其远离第一密封体52端的内径；远离阀箱箱体11的第一金属顶套51的靠近第一密封体52端的内径大于其远离第一密封体52端的内径；远离阀箱箱体11的第一金属顶套51的远离第一密封体52端与柱塞3的径向外周表面之间设有第一耐磨密封套54。

拉杆4连接在拉杆安装套21上；拉杆4、两第一金属顶套51、柱塞3的中轴线在同一直线上。

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

防护装置包括设置在柱塞3的远离阀箱箱体11端上的垂直于柱塞3的中轴线的圆盘61，圆盘61与拉杆安装套21之间活动连接有波纹管62，调整连接组件8位于波纹管62内。

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。

拉杆密封组件包括安装在拉杆4与拉杆安装套21之间的两第二金属顶套71、第二密封体72，第二密封体72设置在两第二金属顶套71之间，拉杆安装套21的靠近阀箱箱体内腔14端螺纹连接有拉杆安装套端盖73；拉杆安装套端盖73上设有供拉杆4穿过的拉杆通孔。

靠近阀箱箱体内腔14的第二金属顶套71有一部分伸出拉杆安装套21以外且与拉杆安装套端盖73相接触，远离阀箱箱体内腔14的第二金属顶套71固定在拉杆安装套21内；两第二金属顶套71的靠近第二密封体72端的表面为平面；两第二金属顶套71的靠近第二密封体72端的靠近拉杆4侧的间距大于其远离拉杆4侧的间距，通过拧紧拉杆安装套端盖73实现两第二金属顶套71对第二密封体72的挤压并使第二密封体72紧贴到拉杆4的径向外周表面上；靠近阀箱箱体11的第二金属顶套71的远离第二密封体72端的内径大于其靠近第一密封体52端的内径；远离阀箱箱体11的第二金属顶套71的远离第二密封体72端与拉杆4的径向外周表面之间设有第二耐磨密封套74。

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。

第一密封体为聚氨酯制成的第一密封体。

第二密封体为聚氨酯制成的第二密封体。

第一耐磨密封套为聚四氟化碳制成的第一耐磨密封套。

第二耐磨密封套为聚四氟化碳制成的第二耐磨密封套。

由于两第一金属顶套51的靠近第一密封体52端的靠近柱塞3侧的间距大于其远离柱塞3侧的间距，通过拧紧柱塞安装套端盖53实现两第一金属顶套51对第一密封体52的挤压并使第一密封体52紧贴到柱塞3的径向外周表面上；可通过旋转柱塞安装套端盖53，随时调整对第一密封体52的压紧程度，提高柱塞密封组件的密封程度，操作简便；远离阀箱箱体11的第一金属顶套51的远离第一密封体52端与柱塞3的径向外周表面之间设有第一耐磨密封套54，可以调整第一金属顶套51与柱塞3的同轴度。

调整连接组件包括两连接半套，通过两连接半套快速拆卸，实现连接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，可以很好地调整连接杆与拉杆的同轴度，从而减少拉杆对拉杆密封组件、柱塞对柱塞密封组件的扰动。同时快速拆开柱塞与拉杆，可为更换柱塞或柱塞密封组件做准备。

设有圆盘61和波纹管62，可有效防止柱塞3上的液体进入动力端2的拉杆安装套21，有效防止动力端2内部件表面易被腐蚀、磨损；

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，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。

以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型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实用新型的权利要求保护范围之内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。