本實(shí)用新型屬于柱塞往復(fù)泵技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵。
背景技術(shù):
現(xiàn)有往復(fù)柱塞泵具有高壓力,大流量,高容積效率,流量可調(diào),工作穩(wěn)定可靠等有點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在油田采油工藝的各工序中,是油田采油工藝必不可少的設(shè)備。缺點(diǎn)為現(xiàn)有柱塞泵為單置式,加工大排量泵時(shí)加工困難且體積龐大,單機(jī)難以滿足油田大排量的要求,而多機(jī)供水占地面積大且能耗高,且工作時(shí)振動(dòng)比較劇烈,因此迫切需要一種高壓大排量,且體積小、節(jié)能、振動(dòng)小的新型柱塞泵,以滿足油田注水高壓大流量、體積小、節(jié)能等多方面要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積小、流量大、耗能低的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵,旨在解決單置式柱塞泵存在的體積龐大、耗能高的問題,能夠減輕振動(dòng)降低噪音。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵,所述對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵,包括底座部件、電機(jī)、動(dòng)力端部件、傳動(dòng)部件以及液力端部件;
所述動(dòng)力端部件包括曲軸箱、安裝在所述曲軸箱上的曲軸,所述曲軸包括兩段同軸設(shè)置的軸徑、依次設(shè)置在兩所述軸徑之間的奇數(shù)N組曲拐結(jié)構(gòu);每組所述曲拐結(jié)構(gòu)包括沿軸向錯(cuò)開的第一曲拐、第二曲拐,所述第一曲拐與所述第二曲拐呈180°間隔設(shè)置在軸線的兩側(cè),N組所述曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐沿周向順次間隔夾角α設(shè)置,夾角在每個(gè)所述第一曲拐、所述第二曲拐上分別連接有連桿;
所述液力端部件設(shè)置有兩個(gè),分別設(shè)置在所述動(dòng)力端部件的兩側(cè),所述液力端部件包括泵頭體,在所述泵頭體上對(duì)應(yīng)每組所述曲拐結(jié)構(gòu)處分別設(shè)有一個(gè)腔體,在所述腔體內(nèi)設(shè)有柱塞;一側(cè)的所述泵頭體的腔體對(duì)應(yīng)所述第一曲拐設(shè)置,在所述腔體內(nèi)的柱塞與對(duì)應(yīng)的所述第一曲拐上的連桿連接;另一側(cè)的所述泵頭體的腔體對(duì)應(yīng)所述第二曲拐設(shè)置,在所述腔體內(nèi)的柱塞與對(duì)應(yīng)的所述第二曲拐上的連桿連接。
作為一種改進(jìn),所述曲拐結(jié)構(gòu)設(shè)置有五組,五組所述曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐沿周向依次呈144°設(shè)置。
作為一種改進(jìn),所述曲拐結(jié)構(gòu)設(shè)置有七組,五組所述曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐沿周向依次呈154.28°設(shè)置。
作為一種改進(jìn),所述曲拐結(jié)構(gòu)設(shè)置有九組,五組所述曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐沿周向依次呈160°設(shè)置。
作為一種改進(jìn),靠近的兩組所述曲拐結(jié)構(gòu)鄰接。
由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型提供的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵,包括底座部件、電機(jī)、動(dòng)力端部件、傳動(dòng)部件以及液力端部件;動(dòng)力端部件包括曲軸箱、安裝在曲軸箱上的曲軸,曲軸包括兩段同軸設(shè)置的軸徑、依次設(shè)置在兩軸徑之間的奇數(shù)N組曲拐結(jié)構(gòu);每組曲拐結(jié)構(gòu)包括沿軸向錯(cuò)開的第一曲拐、第二曲拐,第一曲拐與第二曲拐呈180°間隔設(shè)置在軸線的兩側(cè),N組曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐沿周向順次間隔夾角α設(shè)置,夾角在每個(gè)第一曲拐、第二曲拐上分別連接有連桿;液力端部件設(shè)置有兩個(gè),分別設(shè)置在動(dòng)力端部件的兩側(cè),液力端部件包括泵頭體,在泵頭體上對(duì)應(yīng)每組曲拐結(jié)構(gòu)處分別設(shè)有一個(gè)腔體,在腔體內(nèi)設(shè)有柱塞;一側(cè)的泵頭體的腔體對(duì)應(yīng)所述第一曲拐設(shè)置,在腔體內(nèi)的柱塞與對(duì)應(yīng)的第一曲拐上的連桿連接;另一側(cè)的泵頭體的腔體對(duì)應(yīng)第二曲拐設(shè)置,在腔體內(nèi)的柱塞與對(duì)應(yīng)的第二曲拐上的連桿連接。在運(yùn)行過程中,每組曲拐結(jié)構(gòu)兩側(cè)的柱塞力F大小相等方向相反,因此箱體對(duì)軸承的支反力在沿柱塞軸線方向上相互抵消,不僅提高軸承的使用壽命,而且可以降低振動(dòng)減小噪音;對(duì)應(yīng)每組曲拐結(jié)構(gòu)的兩柱塞軸線不重合在垂直于柱塞軸線方向上產(chǎn)生彎矩,由于兩柱塞相距比較近產(chǎn)生的彎矩很小,因此曲軸的受力由承受彎矩、扭矩載荷變?yōu)橹饕惺芘ぞ剌d荷,可以延長(zhǎng)曲軸的使用壽命;在動(dòng)力端部件的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)液力端部件,由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液力端部件,相對(duì)于單置式柱塞往復(fù)泵來說能夠有效的減小整機(jī)的體積增大流量,而且可以達(dá)到節(jié)能的目的。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的曲軸與連桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的運(yùn)動(dòng)原理示意圖;
其中,11、軸徑,12a、第一曲拐,12b、第二曲拐,13、連桿,14、柱塞。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
圖1至圖3是本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖1示出了本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2示出了本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的曲軸與連桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖,圖3示出了本實(shí)用新型的對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的運(yùn)動(dòng)原理示意圖,為了便于表述,圖中只給出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。
由圖1和圖2可知,該對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵包括底座部件,安裝在底座部件上的電機(jī)、動(dòng)力端部件、連接在電機(jī)與動(dòng)力端部件之間的傳動(dòng)部件以及對(duì)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)力端部件側(cè)部的兩個(gè)液力端部件。
動(dòng)力端部件包括曲軸箱,安裝在曲軸箱上的曲軸,該曲軸包括兩段同軸設(shè)置的軸徑11、依次設(shè)置在兩軸徑11之間的奇數(shù)N組曲拐結(jié)構(gòu);每組曲拐結(jié)構(gòu)包括沿軸向錯(cuò)開的第一曲拐12a、第二曲拐12b,第一曲拐12a與第二曲拐12b呈180°間隔設(shè)置在軸線的兩側(cè),N組曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐12a沿周向順次間隔夾角α設(shè)置,夾角在每組曲拐結(jié)構(gòu)第一曲拐12a、第二曲拐12b上分別連接有一個(gè)連桿13,在本實(shí)施例中,曲軸箱采用中開式,便于安裝和拆卸,連桿大頭采用剖分式結(jié)構(gòu),內(nèi)部裝有軸瓦,便于與拆裝和更換。
液力端部件包括泵頭體,在動(dòng)力端部件一側(cè)的泵頭體上對(duì)應(yīng)每組曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐12a處分別設(shè)有一個(gè)腔體,在每個(gè)腔體內(nèi)分別設(shè)有柱塞14,一個(gè)柱塞14與對(duì)應(yīng)的第一曲拐12a上的連桿13連接;在動(dòng)力端部件另一側(cè)的泵頭體上對(duì)應(yīng)每組曲拐結(jié)構(gòu)的第二曲拐12b處分別設(shè)有一個(gè)腔體,在每個(gè)腔體內(nèi)分別設(shè)有柱塞14,一個(gè)柱塞14與對(duì)應(yīng)的第二曲拐12b的連桿13連接,當(dāng)然,液力端部件還包括進(jìn)排液閥、填料盒結(jié)構(gòu)、穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)等部分組成,進(jìn)排液閥采用組合式單向閥,閥片開啟靈敏,密封效果好,容積效率高,穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)能改善因柱塞往復(fù)泵往復(fù)脈沖引起的泵體振動(dòng)。
傳動(dòng)部件包括安裝在曲軸端部上曲軸帶輪、安裝在電機(jī)輸出軸上的電機(jī)帶輪、以及環(huán)繞曲軸帶輪、電機(jī)帶輪設(shè)置的皮帶,當(dāng)然,傳動(dòng)部件也可以是鏈輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、齒輪箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)等。
結(jié)合圖1、圖2和圖3將對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和原理作如下說明:
以十柱塞對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵為例,共十個(gè)曲拐1、2、3、4、5、6、7、8、9、10,每?jī)蓚€(gè)相鄰的曲拐為一組,分為A、B、C、D、E五組,那么N=5、夾角α=144°,五個(gè)第一曲拐1、3、5、7、9沿周向順次間隔144°設(shè)置,對(duì)應(yīng)的五個(gè)第二曲拐也沿周向順次間隔144°設(shè)置,每組曲拐結(jié)構(gòu)的第一曲拐、第二曲拐呈180°設(shè)置。在運(yùn)行過程中,每組曲拐結(jié)構(gòu)兩側(cè)的柱塞力F大小相等方向相反,因此箱體對(duì)軸承的支反力在沿柱塞14軸線方向上相互抵消,不僅提高軸承的使用壽命,而且可以降低振動(dòng)減小噪音;對(duì)應(yīng)每組曲拐結(jié)構(gòu)的兩柱塞14軸線不重合在垂直于柱塞14軸線方向上產(chǎn)生彎矩,由于兩柱塞14相距比較近產(chǎn)生的彎矩很小,因此曲軸的受力由承受彎矩、扭矩載荷變?yōu)橹饕惺芘ぞ剌d荷,可以延長(zhǎng)曲軸的使用壽命;在動(dòng)力端部件的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)液力端部件,由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液力端部件,相對(duì)于單置式柱塞往復(fù)泵來說能夠有效的減小整機(jī)的體積增大流量,而且可以達(dá)到節(jié)能的目的。
對(duì)置式高壓柱塞往復(fù)泵常用的還有三組曲拐結(jié)構(gòu),此種情況共有6個(gè)曲拐,N=3、夾角α=120°,三個(gè)第一曲拐沿周向順次間隔120°設(shè)置,對(duì)應(yīng)的三個(gè)第二曲拐也沿周向順次間隔120°設(shè)置;七組曲拐結(jié)構(gòu),此種情況共有14個(gè)曲拐,N=7、夾角α=154.28°,三個(gè)第一曲拐沿周向順次間隔154.28°設(shè)置,對(duì)應(yīng)的三個(gè)第二曲拐也沿周向順次間隔154.28°設(shè)置;九組曲拐結(jié)構(gòu),此種情況共有18個(gè)曲拐,N=9、夾角α=160°,三個(gè)第一曲拐沿周向順次間隔160°設(shè)置,對(duì)應(yīng)的三個(gè)第二曲拐也沿周向順次間隔160°設(shè)置。
在本實(shí)施例中,曲拐結(jié)構(gòu)設(shè)置有五組A、B、C、D、E,靠近的兩組曲拐結(jié)構(gòu)鄰接,也就是說在相鄰的兩組曲拐結(jié)構(gòu)A與B之間、B與C之間、C與D之間、D與E之間不再設(shè)置軸徑11,而是直接通過曲拐臂直接連接,這樣可以節(jié)省軸向上的空間,進(jìn)一步減小柱塞往復(fù)泵的體積以及曲軸所受的彎矩大小。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。