柱塞泵液力端总成制造技术

本发明专利技术公开了一种柱塞泵液力端总成，属于油气开采设备技术领域，包括阀箱及内腔的排出高压腔及吸入低压腔，排出高压腔内的排出阀组件与吸入低压腔内的吸入阀组件结构相同，自下至上依次包括阀座、缓冲密封垫、钢球及球压帽，阀座与排出高压腔密封配合，缓冲密封垫设于阀座内，钢球设于缓冲密封垫与球压帽围拢的空间内，钢球与缓冲密封垫配合，球压帽的侧壁上设有供介质流过的间隙。在柱塞的往复运动下，钢球在负压作用下上升吸入阀组件打开介质进入上液腔中，钢球瞬间下落关闭；柱塞回缩受压的介质顶起排出阀组件的钢球，高压介质从球压帽的间隙排出。采用钢球的起落来实现阀组的开合，借助缓冲密封垫实现缓冲及密封作用，延长其使用寿命。其使用寿命。其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
柱塞泵液力端总成


[0001]本专利技术属于油气开采设备
，尤其涉及一种柱塞泵液力端总成。

技术介绍

[0002]液力端总成是压裂车上必备重要的易损部件，由于液力端总成长期处于高压流体介质的恶劣环境中工作；特别是近年来国内外的石油、天然气、页岩气等的大量开采，开采难度不断的增加，对开采石油用的压裂装备的使用性能要求越来越高。
[0003]传统液力端主要易损件就是凡尔阀总成，传统的凡尔阀总成包括设置于阀箱1中的凡尔胶皮04、凡尔体05、凡尔座03和O型密封圈02(图4)，由于其工作环境非常恶劣，凡尔阀总成的消耗量非常大，其损坏失效主要有以下几种情况：
[0004]1、凡尔体、凡尔座、凡尔胶皮的工作面长期承受高压流体介质(酸化、石英砂等)冲刷、磨损、侵蚀失效；
[0005]2、凡尔胶皮缓冲密封失效导致凡尔体锥面(工作面)直接冲击凡尔座锥面(工作面)导致硬层掉块或开裂损坏。
[0006]鉴于以上因素，一般情况下凡尔阀体总成(凡尔体05+凡尔胶皮04)使用寿命在24个小时左右要全更换新的，凡尔阀总成(凡尔座03+O型密封圈02)使用寿命在45个小时左右要全更换新的，因此成本非常之高。同时，凡尔阀总成整体综合性能的好坏会直接影响压裂作业是否能顺利，凡尔阀体总成的损坏失效就会导致压裂作业的消耗成本居高不下。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种柱塞泵液力端总成，可有效提高液力端总成的使用寿命，能够降低压裂作业的消耗成本。r/>[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0009]一种柱塞泵液力端总成，包括内部能够流通介质的阀箱，所述阀箱的腔体内设有相互连通的位于上侧的排出高压腔及位于下侧的吸入低压腔，所述排出高压腔内设有排出阀组件，所述吸入低压腔内设有吸入阀组件；所述阀箱左侧为内设第一密封组件的吸入密封孔、右侧为与柱塞及盘根密封件配合的柱塞孔，所述排出高压腔顶部的排出密封孔内设第二密封组件；所述排出阀组件自下至上依次包括阀座、缓冲密封垫、钢球及球压帽，所述排出高压腔内壁与阀座密封配合，所述缓冲密封垫设置于阀座内，所述钢球设置于缓冲密封垫与球压帽围拢的空间内、且该空间大于钢球的体积，所述钢球能够与缓冲密封垫贴紧，所述球压帽的侧壁上设有可供介质流过的间隙，所述第二密封组件设置于球压帽的上方；所述吸入阀组件的结构与排出阀组件的结构相同。其中，排出高压腔、吸入低压腔、吸入密封孔及柱塞孔相互连通。
[0010]优选的，所述阀箱的腔体内还设有限位架，所述限位架为L形，所述限位架的垂直边与第一密封组件相连，所述限位架的水平边与吸入阀组件顶部的球压帽相连。
[0011]优选的，所述缓冲密封垫包括胶皮垫和平面垫圈，所述胶皮垫的内壁为与钢球相
切的锥面，所述阀座的内部设有与胶皮垫配合的锥形槽；所述平面垫圈的底部平面与胶皮垫的上表面配合，所述钢球设置于胶皮垫及平面垫圈的内部；所述球压帽的内部设有用于容纳钢球的内腔，所述球压帽的四周间隔设有多个支撑肋，所述支撑肋的下端与平面垫圈的顶部抵接。
[0012]优选的，所述球压帽的顶盖中心部位的下表面设有与钢球相匹配的凹槽，多个支撑肋设置于凹槽的四周。
[0013]优选的，所述平面垫圈的内孔为上大下小的锥孔，所述平面垫圈的锥孔下端直径与胶皮垫的内锥面上端直径相同，所述球压帽的四周支撑肋下端外侧面为与平面垫圈内孔相匹配的锥面；所述平面垫圈的小径端内孔直径小于钢球的直径。
[0014]优选的，所述阀座的外壁中部设有台阶，所述排出高压腔的内壁上设有与阀座台阶配合的台阶面；所述胶皮垫的外壁为上大下小的锥面，所述平面垫圈的外壁为圆柱面，所述阀座的内孔为台阶孔，所述台阶孔的下部与阀箱的中部腔体连通、中部为与胶皮垫相匹配的锥孔、上部为与平面垫圈相匹配的直孔。
[0015]优选的，所述第二密封组件包括排出压盖和排出压帽，所述排出压盖与球压帽相连，所述排出压帽设置于排出压盖的外部，所述排出压盖与排出密封孔的内壁之间设有密封圈。
[0016]优选的，所述第一密封组件包括吸入压盖和吸入压帽，所述吸入压帽设置于吸入压盖的外部，所述吸入压盖与吸入密封孔内壁之间设有密封圈。
[0017]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过在排出高压腔内设排出阀组件、吸入低压腔内设吸入阀组件实现流体介质的吸入与排出，排出阀组件及吸入阀组件为结构相同的单向封闭阀，均采用钢球与缓冲密封垫的配合实现缓冲及密封；在柱塞的往复运动下，钢球在负压作用下上升打开吸入阀组件流体介质进入上液腔中，随后吸入阀组件的钢球瞬间自由落体实现关闭，柱塞回缩压缩流体介质至高压、顶起排出阀组件的钢球，进而排出高压流体介质，随着柱塞运动可以周而复始重复工作。本专利技术中排出阀组件及吸入阀组件均采用钢球的起落来实现阀组的开合，钢球的球面即工作面，减缓了流体介质对其它构件的冲刷作用，能够延长其使用寿命，降低运行成本。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种柱塞泵液力端总成的结构示意图；
[0019]图2是图1中柱塞泵液力端总成的左视图；
[0020]图3是图3的右视图；
[0021]图4是现有技术中液力端总成的内部结构示意图；
[0022]图中：101
‑
排出高压腔，102
‑
吸入低压腔；
[0023]1‑
阀箱，2
‑
阀座，3
‑
密封圈，4
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胶皮垫，5
‑
平面垫圈，6
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钢球，7
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球压帽，8
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排出压盖，9
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排出压帽，10
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吸入压盖，11
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限位架，12
‑
吸入压帽；
[0024]02
‑
O型密封圈，03
‑
凡尔座，04
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凡尔胶皮，05
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凡尔体，06
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弹簧，07
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排出堵盖，08
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压紧压帽，09
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吸入堵盖，010
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弹簧支座，011
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弹簧支架。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]如图1所示，本专利技术提供的一种柱塞泵液力端总成包括内部能够流通介质的阀箱1，所述阀箱1的腔体内设有相互连通的位于上侧的排出高压腔101及位于下侧的吸入低压腔102，所述排出高压腔101内设有排出阀组件，所述吸入低压腔102内设有吸入阀组件；所述阀箱1左侧为内设第一密封组件的吸入密封孔、右侧为与柱塞及盘根密封件配合的柱塞孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱塞泵液力端总成，包括内部能够流通介质的阀箱，所述阀箱的腔体内设有相互连通的位于上侧的排出高压腔及位于下侧的吸入低压腔，所述排出高压腔内设有排出阀组件，所述吸入低压腔内设有吸入阀组件；所述阀箱左侧为内设第一密封组件的吸入密封孔、右侧为与柱塞及盘根密封件配合的柱塞孔，所述排出高压腔顶部的排出密封孔内设第二密封组件；其特征在于：所述排出阀组件自下至上依次包括阀座、缓冲密封垫、钢球及球压帽，所述排出高压腔内壁与阀座密封配合，所述缓冲密封垫设置于阀座内，所述钢球设置于缓冲密封垫与球压帽围拢的空间内、且该空间大于钢球的体积，所述钢球能够与缓冲密封垫贴紧，所述球压帽的侧壁上设有可供介质流过的间隙，所述第二密封组件设置于球压帽的上方；所述吸入阀组件的结构与排出阀组件的结构相同。2.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述阀箱的腔体内还设有限位架，所述限位架为L形，所述限位架的垂直边与第一密封组件相连，所述限位架的水平边与吸入阀组件顶部的球压帽相连。3.根据权利要求3所述的柱塞泵液力端总成，其特征在于：所述缓冲密封垫包括胶皮垫和平面垫圈，所述胶皮垫的内壁为与钢球相切的锥面，所述阀座的内部设有与胶皮垫配合的锥形槽；所述平面垫圈的底部平面与胶皮垫的上表面配合，所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴家寿，谢少杰，
申请(专利权)人：黄山市汇润机械有限公司，
类型：发明
国别省市：