柱塞泵的密封组件及柱塞泵的制作方法

1.本实用新型涉及柱塞泵密封技术领域，尤其涉及一种柱塞泵的密封组件及柱塞泵。


背景技术：

2.柱塞泵是油气田压裂工艺中高压泵送压裂介质的主要设备。柱塞泵包括动力端壳体、曲轴、挺杆和柱塞等部件，曲轴位于动力端壳体内，动力端壳体上开设有安装孔，挺杆的一端穿过安装孔位于动力端壳体内，并与曲轴连接，挺杆的另一端位于动力端壳体之外，并与柱塞连接。曲轴带动挺杆来回移动，从而使得挺杆带动柱塞来回移动，实现柱塞泵的吸液和排液。
3.为了保证曲轴以及与曲轴连接的部件之间顺畅转动，动力端壳体内装有润滑油，从而对曲轴以及与曲轴连接的部件进行润滑。然而润滑油容易从挺杆和安装孔之间的缝隙处泄漏。为了防止润滑油泄漏至动力端壳体之外，通常在安装孔设置有密封组件，通过密封组件防止润滑油沿着挺杆和动力端壳体的间隙渗漏。
4.相关技术中，密封组件通过多个螺栓固定在动力端壳体上，此时，在密封组件安装或拆卸的过程中，需要旋拧多个螺栓，才能对密封组件进行安装或者拆卸，旋拧多个螺栓需要花费较长的时间，因此密封组件拆装所花费的时间较长，拆装不便，致使密封组件的拆装难度较大。


技术实现要素：

5.本实用新型公开一种柱塞泵的密封组件，以解决密封组件的拆装难度较大的问题。
6.为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
7.一种柱塞泵的密封组件，所述柱塞泵包括动力端壳体和挺杆，所述动力端壳体设有安装孔，所述密封组件设置于所述安装孔，所述密封组件用于密封所述动力端壳体和所述挺杆，所述密封组件包括密封座、第一油封、第二油封和弹性挡圈；
8.所述密封座位于所述安装孔内，所述安装孔为阶梯孔，所述密封座抵靠在所述阶梯孔的台阶面上，所述安装孔的侧壁上开设有卡槽，所述弹性挡圈与所述卡槽卡接配合，所述弹性挡圈与所述密封座的一端相抵接，所述台阶面与所述弹性挡圈夹持固定所述密封座；
9.所述密封座沿所述安装孔的轴线方向开设有通孔，所述挺杆穿过所述通孔，所述通孔的侧壁开设有沿所述密封座周向设置的第一凹槽，所述第一油封的部分和所述第二油封的部分均位于所述第一凹槽内，所述密封座与所述挺杆通过所述第一油封和所述第二油封密封连接，所述第一油封的唇口与所述第二油封的唇口朝向相反。
10.一种柱塞泵，包括上述的密封组件。
11.本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：
12.本实用新型公开的密封组件中，密封座抵靠在阶梯孔的台阶面上，安装孔的侧壁上开设有卡槽，弹性挡圈与卡槽卡接配合，弹性挡圈与密封座的一端相抵接，台阶面与弹性挡圈夹持固定密封座。此方案中，密封组件在安装的过程中，将弹性挡圈装入卡槽内，从而使得弹性挡圈与密封座相抵接，此时，密封座夹持在台阶面和弹性挡圈之间，从而实现密封组件的固定安装。当密封组件拆卸时，将卡槽内的弹性挡圈取出，既可使得密封座无阻挡，密封座可以从安装孔内取出。本技术相对于采用多个螺栓固定的方式来说，密封组件拆装所花费时间较短，拆装更加方便，因此密封组件的拆装难度较小。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1和图2为本实用新型实施例公开柱塞泵的部分结构示意图；
15.图3为本实用新型实施例公开的密封组件的爆炸图；
16.图4为本实用新型实施例公开的密封组件中密封座的结构示意图；
17.图5为图4的剖视图。
18.附图标记说明：
19.100-密封组件、110-密封座、111-第一凹槽、112-密封槽、113-第二凹槽、114-储油槽、115-螺纹孔、110a-第一密封段、110b-第二密封段、120-第一油封、130-第二油封、140-弹性挡圈、141-豁口、150-密封圈、160-刮油环、
20.200-动力端壳体、
21.300-挺杆。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。
24.如图1至图5所示，本实用新型实施例公开一种柱塞泵的密封组件100。柱塞泵包括动力端壳体200和挺杆300，动力端壳体200设有安装孔，密封组件100设置于安装孔，密封组件100用于密封动力端壳体200和挺杆300。所公开的密封组件100包括密封座110、第一油封120、第二油封130和弹性挡圈140。
25.密封座110位于安装孔内。安装孔为阶梯孔，密封座110抵靠在阶梯孔的台阶面上。安装孔的侧壁上开设有卡槽，弹性挡圈140与卡槽卡接配合。弹性挡圈140与密封座110的一端相抵接。具体地，当弹性挡圈140卡入卡槽内时，弹性挡圈140的部分凸出于卡槽，并抵靠在密封座110的端面上，从而对密封座110进行限位。台阶面与弹性挡圈140夹持固定密封座110。此时密封座110的部分夹持在弹性挡圈140和卡槽内，从而对密封座110的固定安装。
26.密封组件100安装的过程中，首先密封座110安装入安装孔内，并使得密封座110抵靠在台阶面上。然后将弹性挡圈140卡入卡槽内，弹性挡圈140的部分凸出于卡槽，并抵靠在密封座110的端面上，从而完成密封组件100的安装。
27.密封组件100拆卸的过程中，首先将卡槽内的弹性挡圈140取出，密封座110无限位阻挡，密封座110可以从安装孔内取出，从而完成密封座110的拆卸。
28.本技术相对于采用多个螺栓固定的方式来说，采用多个螺栓在安装时，需要对每个螺栓进行旋拧操作，因此需要操作人员进行多个重复操作，操作时间长，难度较大。而本技术公开的实施例中，弹性挡圈140在安装时，操作人员压缩弹性挡圈140，使得弹性挡圈140发生轻微形变，然后将发生轻微形变的弹性挡圈140放入卡槽内，当操作人员撤去外力时，弹性挡圈140恢复弹性形变，从而卡接在卡槽内，同时抵靠在安装座上，从而实现对安装座的固定。本技术中的密封组件100无需进行重复操作，因此密封组件100拆装所花费时间较短，拆装更加方便，从而使得密封组件100的拆装难度较小。
29.另外，由于动力端壳体200与柱塞之间的距离较小，因此为操作人员预留的操作空间有限。当密封组件100采用多个螺栓的固定方式时，螺栓长度较长，因此容易与柱塞发生干涉，因此造成操作不便。而本技术公开的实施例中，弹性挡圈140的厚度小，所需的操作空间小，因此不容易与柱塞发生干涉，从而使得操作更加的方便。
30.此外，采用多个螺栓固定时，挺杆300在移动的过程中会造成螺栓与其连接的螺栓孔损坏，造成螺栓松动，从而使得密封性能较低。而本技术公开的实施例中，弹性挡圈140与密封座110抵接，因此不容易发生松动，从而使得密封组件100的密封性能较好。
31.在另一种可选的实施例中，密封座110沿安装孔的轴线方向开设有通孔，挺杆300穿过通孔。具体地，挺杆300可以沿通孔的轴线方向移动。通孔的侧壁开设有沿密封座110周向设置的第一凹槽111，第一油封120的部分和第二油封130的部分均位于第一凹槽111内，密封座110与挺杆300通过第一油封120和第二油封130密封连接。其中，第一油封120的唇口与第二油封130的唇口朝向相反。也就是说，第一油封120和第二油封130中，其中一个油封的唇口朝向动力端壳体200的外侧，另一个油封的唇口朝向动力端壳体200的内侧。
32.此方案中，采用双油封结构，能够提高密封座110与挺杆300的密封性能。同时，其中一个油封的唇口朝向动力端壳体200的外侧，另一个油封的唇口朝向动力端壳体200的内侧。唇口朝向动力端壳体200的内侧的油封能够防止动力端壳体200内的润滑油外漏，而唇口朝向动力端壳体200的外侧的油封能够防止外部的杂质进入到动力端壳体200内部，从而避免润滑油由于杂质影响发生变质，进而提高柱塞泵的润滑性能。
33.上述实施例中，密封座110抵靠在阶梯孔的台阶面上，密封座110的外侧面与台阶面相接触，因此密封座110的外侧面与台阶面之间能够相对密封，从而防止润滑油泄漏。
34.为了进一步提高密封座110与动力端壳体200的密封性能，在另一种可选的实施例中，密封组件100还可以包括密封圈150，密封座110的外侧面可以开设有沿密封座110周向设置的密封槽112。密封圈150的部分可以位于密封槽112内，动力端壳体200可以与密封座110通过密封圈150密封连接。此方案中，动力端壳体200与密封座110通过密封圈150密封连接，从而能够进一步提高动力端壳体200与密封座110之间的密封性能，进而进一步防止了润滑油泄露风险。
35.上述实施例中，挺杆300在移动的过程中，容易拉动第一油封120和第二油封130发
生相对运动，进而造成第一油封120和第二油封130发生碰撞，以使第一油封120和第二油封130损坏。
36.基于此，在另一种可选的实施例中，第一凹槽111可以具有相对的第一侧壁和第二侧壁，第一油封120的唇口可以抵靠第一侧壁。第二油封130的唇口可以抵靠第二侧壁。第一油封120背离其唇口的一侧可以与第二油封130背离其唇口的一侧相抵接。此时，第一油封120和第二油封130被限位在第一凹槽111内，从而使得第一油封120和第二油封130不能发生滑动，因此第一油封120和第二油封130不容易损坏，进而提高了密封组件100的安全性和可靠性。
37.进一步地，第一油封120和第二油封130可以沿第一凹槽111的中心平面对称设置。第一油封120和第二油封130的结构可以相同。
38.在另一种可选的实施例中，密封座110可以包括第一密封段110a和第二密封段110b，第一密封段110a的外径可以大于第二密封段110b的外径，第一密封段110a和第二密封段110b可以沿动力端壳体200的外侧至动力端壳体200内侧的方向上依次分布。第二密封段110b靠近动力端壳体200的内侧，第一密封段110a靠近动力端壳体200的外侧。
39.第一密封段110a靠近第二密封段110b的一端顶靠在台阶面上，第一密封段110a背离第二密封段110b的一端抵靠在弹性挡圈140上。
40.此方案中，密封座110为阶梯结构件，密封座110的外侧壁呈阶梯结构，密封座110的结构与安装孔的结构相匹配，因此密封座110与安装孔具有较好的配合面，从而能够提高密封座110与安装孔的配合精度，同时还能够提高密封座110与动力端壳体200的密封性能。
41.可选地，由于第二密封段110b靠近动力端壳体200的内侧，因此密封槽112可以开设于第二密封段110b上，从而将润滑油阻挡在动力端壳体200的内侧，进一步避免了润滑油外漏。
42.为了进一步避免润滑油外漏，在另一种可选的实施例中，密封组件100还可以包括刮油环160，通孔的侧壁可以开设有沿密封座110周向设置的第二凹槽113，第一凹槽111与第二凹槽113可以沿动力端壳体200的外侧至动力端壳体200内侧的方向上间隔分布。刮油环160的部分位于第二凹槽113内，刮油环160可以与挺杆300的侧壁相接触。
43.此方案中，挺杆300在移动的过程中，挺杆300相当于刮油环160移动，因此刮油环160能够将挺杆300侧壁上粘附的润滑油刮除，因此进一步避免润滑油外漏。
44.上述实施例中，第一油封120的唇口朝向动力端壳体200之外，第二油封130的唇口朝向动力端壳体200之内，第二油封130阻挡的润滑油会聚集在第二油封130与刮油环160之间。在挺杆300长期的运行过程中，第二油封130与刮油环160之间聚集有较多的润滑油，此时挺杆300上附着有较多的润滑油，润滑油更容易渗漏至动力端壳体200之外，造成密封组件100的密封性能降低。
45.基于此，在另一种可选的实施例中，通孔的侧壁可以开设有沿密封座110周向设置的储油槽114，储油槽114可以位于第一凹槽111和第二凹槽113之间。此方案中，被第二油封130阻挡的润滑油可以存入储油槽114内，此时，润滑油位于储油槽114内，因此润滑油不容易附着在挺杆300上，从而防止润滑油渗漏至动力端壳体200之外，进而提高密封组件100的密封性能。
46.上述实施例中，弹性挡圈140可以为环形片状结构，当然也可以为其他环形结构。
47.环形结构的变形量较小，弹性挡圈140在安装时由于变形量较小，容易与安装孔的内壁发生干涉，使得弹性挡圈140难以安装到位。
48.基于此，在另一种可选的实施例中，弹性挡圈140的一侧开设有贯穿其轴向的豁口141。此时，豁口141能够提高弹性挡圈140的形变量，从而使得弹性挡圈140的变形量较大，方便弹性挡圈140的拆卸和安装。
49.为了方便将密封座110从安装孔内取出，在另一种可选的实施例中，密封座110朝向动力端壳体200外侧的端面上可以设置有拆卸部，密封座110可以通过拆卸部从安装孔内拆卸。此方案中，拆卸部为密封座110的拆卸提供了施力点，从而方便操作人员在此处施加作用力，从而将密封座110从安装孔内取出。
50.可选地，拆卸部可以为凸出于密封座110的端面的凸起，也可以为开设于密封座110的端面凹槽。
51.在另一种可选的实施例中，拆卸部可以为螺纹孔115。具体的操作过程中，当拆卸密封座110时，可以将螺栓或者螺柱旋入螺纹孔115内，操作人员可以将作用力施加在螺栓和螺柱上，从而将安装座取出。此方案中，螺纹孔115加工方便，且占用空间较小，不容易对密封座110的密封性能造成影响。另外，螺栓和螺柱均为标准件，因此螺栓和螺柱无需单独制作，无需单独为密封组件100配备拆卸工具。
52.可选地，螺纹孔115的数量可以为两个，两个螺纹孔115分布于密封座110的端面的两侧，从而使得密封座110拆卸的过程中受力较为均衡。
53.上述实施例中为了提高密封组件100的装配性能，密封座110朝向动力端壳体200的内侧的一侧设置有倒角，从而方便密封座110与安装孔安装，以提高密封组件100与动力端壳体200的装配性能。
54.基于本技术上述任一实施例的密封组件100，本技术实施例还公开一种柱塞泵，所公开的柱塞泵具有上述任一实施例的密封组件100。
55.本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
56.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。