往复式注聚合物泵镶嵌泵阀制造技术

一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀。为了克服现有往复式注聚合物泵存在的泵阀寿命短、粘度降解率严重超标的不足，本实用新型专利技术包括阀芯、阀座、弹簧、弹簧座，弹簧座上有出液孔，阀芯外圆为上小下大的阶梯轴，弹簧安装在阀芯中部，阀芯上端位于弹簧座上端的导向孔内，弹簧座的下端与阀座固定连接，弹簧座内孔固定安装有耐磨套组成镶嵌式阀套，阀芯下端部沿耐磨套内孔上下往复运动，镶嵌式阀套上有径向出液孔，耐磨套的材质为聚甲醛。其有益效果是采用了聚甲醛耐磨套镶嵌在弹簧座内，结构简单、合理，粘度降解率降低，剪切率降低，大流道径向出液孔实现高效率注入聚合物，泵阀使用寿命提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种石油三次采油设备中的往复式注聚合物泵，尤其是涉及一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，属于石油装备机械制造

技术介绍
聚合物驱是油田三次采油新技术，是在水驱过程中掺入聚丙烯酰胺溶液，利用聚合物的粘度改善油层中油水流度比和调整吸水剖面，以提高原油采收率。往复泵是油田采油注水及注聚合物作业中不可缺少的设备，它的突出优点是:可获得高的排压，且流量与压力无关；输送介质范围广泛；吸入性能好，效率高，泵的性能不因压力和输送介质粘度的变化而改变。现有往复式注聚合物泵的泵阀多采用锥形阀(如图1、2所示)，锥形阀由阀座、阀芯、弹簧、导向机构和升程限位机构组成，具有流道较平滑、流量系数大、水利阻力小、过流能力强、密封好，能在高压下输送高粘介质等诸多优点。为了适应注聚合物工艺要求，往复式注聚合物泵的排量由原来的3?6m3/h，提升到当今的20m3/h，粘度是影响聚合物驱油效果的关键指标，必须最大限度地减少聚合物的粘度降解。为避免聚合物发生化学降解，而限制了运动部件材料的选择；变化的冲次和介质粘度又难以确定导向机构的间隙。因此泵阀运行中卡阀、导向机构偏磨等故障时有发生；由于导向机构的磨损和液流横向力的作用，使阀芯不能准确回位，造成泵阀关闭不严；泵阀顶部结构使聚合物溶液的粘度降解率严重超标，不能满足聚合物介质注入工艺要求。
技术实现思路
为了克服现有往复式注聚合物泵存在的泵阀寿命短、粘度降解率严重超标的不足，本技术提供一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，包括阀芯、阀座、弹簧、弹簧座，阀芯外圆为上小下大的阶梯轴，弹簧座上有出液孔，弹簧安装在阀芯中部，阀芯上端位于弹簧座上端的导向孔内，弹簧座的下端与阀座固定连接，弹簧座内孔固定安装有耐磨套组成镶嵌式阀套，阀芯下端部沿耐磨套内孔上下往复运动，镶嵌式阀套上有径向出液孔。耐磨套的材质为聚甲醛。耐磨套外圆下端为阶梯轴，且与弹簧座下端的内孔止口尺寸相吻合；阀座上端外螺纹与弹簧座下端内螺纹固定连接后，阀座的上端面与耐磨套下端面贴合。镶嵌式阀套上的径向出液孔与阀芯轴线的夹角为40°?50°，优选的镶嵌式阀套上的径向出液孔与阀芯轴线的夹角为45°。径向出液孔的数量为2个或2个以上，且沿镶嵌式阀套的圆周均布，优选径向出液孔的数量为3个。本技术的有益效果是，采用了聚甲醛耐磨套镶嵌在弹簧座内，结构简单、合理，能够降低粘度降解率及剪切率，大流道径向出液孔实现高效率注入聚合物，泵阀使用寿命提尚。【附图说明】图1是现有往复式注聚合物泵锥形阀I结构示意图。图2是现有往复式注聚合物泵锥形阀II结构示意图。图3是本技术往复式注聚合物泵镶嵌泵阀结构示意图。图中:1.阀芯，2.弹簧座，3.耐磨套，4.弹簧，5.阀座，6.径向出液孔，7.镶嵌式阀套。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本专利技术不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本专利技术的精神，都应该包括于本专利技术的保护范围内。参见附图3。本技术往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，包括阀芯1、弹簧座2、耐磨套3、弹簧4、阀座5，阀芯I外圆为上小下大的阶梯轴，呈倒T型，弹簧4安装在阀芯I的中部，阀芯I上端位于弹簧座2上端的导向孔内。弹簧座2内孔固定安装有耐磨套3组成镶嵌式阀套7。通常耐磨套3与弹簧座2内孔之间为过盈配合；耐磨套3的材质选用聚甲醛，聚甲醛具有耐磨性、耐高温的特性，与过流液体零摩擦，能够有效降低过流液体的粘度降解率和剪切率。阀芯I下端部的外圆面沿耐磨套3的内孔做上下往复运动，并减少了弹簧4与耐磨套3之间的滑动磨擦，有效延长弹簧4的使用寿命。镶嵌式阀套7上有径向出液孔6，径向出液孔6的轴线由内向外、由下向上与阀芯I的轴线有小于90°的夹角，通常其夹角为40°?50°，当夹角为45°时液体传输效果会更佳；径向出液孔6的数量为2个或2个以上，且沿镶嵌式阀套7的圆周均布，优选径向出液孔6的数量为3个。采用上述径向出液孔6结构，阀芯I的开启高度与现有技术相比较有了增加，采用等分定位与45°形成同步大流道的径向出液孔。弹簧座2的下端与阀座5的固定连接，采用阀座5上端外螺纹与弹簧座2下端内螺纹连接；耐磨套3的外圆下端为阶梯轴，且与弹簧座2下端的止口尺寸相吻合。弹簧座2与阀座5固定连接后，阀座5的上端面与耐磨套3下端面贴合，将耐磨套3轴向固定。阀座5上端内孔为上大下小的漏斗状，其锥度为60°?90°，有利于液体被吸入到阀内后从径向出液孔6排出。本技术往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，安装在泵头的液力端内，通过动力端进行动力传递，依靠柱塞运动产生吸排的作用力，打开/关闭阀芯，即完成了吸液和排液的全过程，使聚合物液体通过泵连续输送到采油井口。本技术往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，除耐磨套之外，其余零件均采用不锈钢制作，在弹簧座内壁镶嵌聚甲醛材料的耐磨套组成一体的镶嵌式阀套；通过下端止口结构与阀座嵌紧，以防倒扣。并减少了弹簧与弹簧座之间的滑动摩擦，有效延长了弹簧的使用寿命。径向出液孔三等分形成45°角，从而实现了大流道高效率注聚合物，泵阀使用寿命延长两倍以上；提高保粘率，降低剪切率，剪切率由平均的23.6%降低至6.2%?10%，有效降低采油作业费用。应该注意的是上述实施例是示例而非限制本专利技术，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。【主权项】1.一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，包括阀芯、阀座、弹簧、弹簧座，弹簧座上有出液孔，阀芯外圆为上小下大的阶梯轴，弹簧安装在阀芯中部，阀芯上端位于弹簧座上端的导向孔内，弹簧座的下端与阀座固定连接，其特征是:所述弹簧座(2)内孔固定安装有耐磨套(3)组成镶嵌式阀套(7)，所述阀芯(I)下端部沿耐磨套(3)内孔上下往复运动，所述镶嵌式阀套(7)上有径向出液孔(6)。2.根据权利要求1所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述耐磨套(3)的材质为聚甲醛。3.根据权利要求2所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述耐磨套(3)下端外圆为阶梯轴，且与弹簧座(2)下端的内孔止口尺寸相吻合；所述阀座(5)上端外螺纹与所述弹簧座(2)下端内螺纹固定连接后，所述阀座(5)的上端面与所述耐磨套(3)下端面贴合。4.根据权利要求3所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述镶嵌式阀套(7)上的径向出液孔(6)与阀芯(I)轴线的夹角为40°?50°。5.根据权利要求4所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述镶嵌式阀套(7)上的径向出液孔(6)与阀芯(I)轴线的夹角为45°。6.根据权利要求5所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述径向出液孔(6)的数量为2个或2个以上，且沿镶嵌式阀套(7)的圆周均布。7.根据权利要求6所述往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，其特征是:所述径向出液孔(6)的数量为3个。【专利摘要】一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀。为了克服现有往复式注聚合物泵存在的泵阀寿命短、粘度降解率严重超标的不足，本技术包括阀芯、阀座、弹簧、弹簧座，弹簧座上有出液孔，阀芯外圆为上小下大的阶梯轴，弹簧安装在阀芯中部，阀芯上端位于弹簧座上端的导向孔内，弹簧座的下端与阀座固定连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种往复式注聚合物泵镶嵌泵阀，包括阀芯、阀座、弹簧、弹簧座，弹簧座上有出液孔，阀芯外圆为上小下大的阶梯轴，弹簧安装在阀芯中部，阀芯上端位于弹簧座上端的导向孔内，弹簧座的下端与阀座固定连接，其特征是：所述弹簧座（2）内孔固定安装有耐磨套（3）组成镶嵌式阀套（7），所述阀芯（1）下端部沿耐磨套（3）内孔上下往复运动，所述镶嵌式阀套（7）上有径向出液孔（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志勇，谢光伟，胡静，张润进，权秀英，陈国林，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海石油装备制造有限公司，渤海石油装备天津中成机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12