一种柱塞泵

技术领域

本发明涉及油田采油注水设备领域，尤其涉及一种柱塞泵。

背景技术

目前，随着各大油田的不断发展扩大，二次采油注水工艺广泛的被应用。随着油田的开发，注水量和注水压力不断提高，常规泵由于性能和成本等原因已不能满足油田注水工艺的要求，油田市场急需一种新型柱塞泵，能满足注水量和注水压力的要求，同时符合节能降耗的要求，综合考虑用户后期的运行成本和维护保养的可操作性。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种柱塞泵。

为达到以上目的，本发明的技术方案为：

一种柱塞泵，包括分体式机架以及安装于分体式机架一侧的液缸件，所述分体式机架内安装有多组相互独立的动力系统；所述动力系统包括曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过挺杆连接有柱塞组合机构，所述柱塞组合机构的末端设置与柱塞组合机构相配合的一组吸排阀组件，所述吸排阀组件安装于液缸件腔体内，且位于柱塞组合机构末端的上下两侧，分别与所述液缸件的吸入管路和排出管路相连通，在工作过程中吸排阀组件按照吸排行程进行开启或者闭合动作；所述分体式机架的滑道端口处安装有密封防尘防机油乳化装置，所述挺杆一端与曲柄连杆机构相连接，另一端穿过密封防尘防机油乳化装置与柱塞组合机构相连结。

所述曲柄连杆机构包括安装于分体式机架一端的曲轴，所述曲轴上安装有连杆，连杆与挺杆相连接，曲轴转带动连杆将圆周运动转化为直线运动，连杆带动挺杆做直线往复运动。

所述连杆的末端通过十字头销与挺杆相连接。

所述密封防尘防机油乳化装置包括密封体以及与挺杆相接触的挺杆密封，所述挺杆密封套装于密封体内，且外沿伸出密封体；所述密封体和挺杆密封通过压板固定安装于滑道端口处。

所述挺杆密封的外沿为斜面结构，且挺杆密封的直径小于挺杆的外圆直径，当挺杆在做直线往复运动时，挺杆密封与挺杆保持过盈配合的状态。

所述挺杆密封由聚四氟乙烯加工制成。

所述吸排阀组件包括阀座，所述阀座上安装有阀罩，所述阀座与阀罩之间安装有可滑动的阀板，所述阀罩顶部开设有流道，阀罩内安装有弹簧；当所述柱塞泵在吸入行程中，吸排阀组件中的吸入阀组件阀板起跳，使弹簧受到压缩，阀板与阀座密封面保持间隙，吸入阀组件处于开启状态，使得输送介质经吸入管路、吸入阀组件，最终进入液缸件和填料箱腔体内，吸排阀组件中的排出阀组件处于关闭状态；当所述柱塞泵在排出行程中，吸排阀组件中的排出阀组件阀板起跳使弹簧受到压缩，阀板与阀座密封面保持距离，排出阀组件处于开启状态，使得输送介质经排出阀组件、液缸件，最终进入排出管路，实现介质的输送，此时吸排阀组件中的吸入阀组件处于关闭状态。

所述阀座与阀罩之间安装有波纹弹性垫。

所述柱塞组合机构包括与液缸件相固定安装的定位套，所述定位套上通过压紧螺母安装有填料箱，所述定位套与填料箱中心设有空腔，空腔内设置有柱塞，压紧螺母内壁安装有挡油换，填料箱内壁安装有填料、隔环、导向套、套内弹簧、弹簧座。

所述分体式机架包括机架下壳以及与机架下壳通过定位销以及固定螺栓相连接的机架上盖。

与现有技术比较，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种柱塞泵，通过在分体式机架的滑道端口处安装有密封防尘防机油乳化装置，能够在挺杆在做直线往复运动时，密封防尘防机油乳化装置与挺杆始终保持过盈配合的状态，此状态可使得环境中的灰尘、沙粒等杂质无法跟随挺杆运动进入机架内，其次密封防尘防机油乳化装置中的挺杆密封可实现自动对由于介质飞溅到挺杆上形成的结晶物进行清理，保证润滑油的可靠性，增加了装置使用寿命。

进一步的，本发明中挺杆密封由非金属材料加工成，运行过程中能减少对挺杆表面的磨损，提升挺杆使用寿命。

进一步的，阀组件为组合式结构，吸、排阀通用，能有效缩短阀组生产周期、降低用户备件储备种类；阀板采用非金属高分子材料，满足阀板强度的同时减小了阀板的重量，使得阀板在工作过程中减小了对阀座的冲击，有效提升阀组使用寿命，降低噪音污染；阀板采用一次成型技术生产而成，有效提高了生产效率，非金属高分子材料对油田采出水有较好的抗腐蚀性能，同时与阀座有合适的硬度差，提高了阀座的使用寿命。

进一步的，分体式机架由机架下壳和机架上盖组成，在新型柱塞泵的检修过程中机架上盖可直接拆除吊装移除，十字头、连杆等零部件可直接进行检修、更换等作业而不需拆除曲轴等，相比较于整体式机架极大程度降低了检修难度和工作量，达到人机和谐的目的；分体式机架的设计、制造符合通用化、系列化的要求，具有互换性，机架下壳和机架上盖可单个进行维修、更换，极大延长了机架的使用寿命和降低了用户使用成本。

附图说明

图1是本发明柱塞泵结构示意图；

图2是本发明柱塞泵俯视图；

图3是本发明挺杆密封防尘防机油乳化装置结构示意图；

图4是本发明阀组件结构示意图；

图5是本发明柱塞组合机构结构示意图。

图中，1—固定螺栓；2—定位销；3—机架下壳；4—轴承；5—曲轴；6—连杆；7—十字头销；8—机架上盖；9—挺杆；10—密封防尘防机油乳化装置；11—柱塞组合机构；12—吸排阀组件；13—14—吸入管路；15—压盖螺栓；16—压盖；10-1—密封体；10-2—Yx密封件；10-3—压板。10-4—挺杆密封；11-1—柱塞；11-2—挡油换；11-3—压紧螺母；11-4—导向套甲；11-5—填料；11-6—隔环；11-7—导向套；11-8—套内弹簧；11-9—弹簧座；11-10—填料箱；11-12—丝堵；11-13—定位套；12-1—阀座；12-2—波纹弹性垫；12-3—阀板；12-4—阀罩；12-5—弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

如图1、2所示，本发明提供了一种柱塞泵，包括分体式机架以及安装于分体式机架一侧的液缸件13，所述分体式机架内安装有多组相互独立的动力系统；所述动力系统包括曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过挺杆9连接有柱塞组合机构11，所述柱塞组合机构11的末端设置与柱塞组合机构11相配合的一组吸排阀组件12，所述吸排阀组件12安装于液缸件13腔体内，且位于柱塞组合机构11末端的上下两侧，分别与所述液缸件13的吸入管路14和排出管路相连通，在工作过程中吸排阀组件12按照吸排行程进行开启或者闭合动作；所述分体式机架的滑道端口处安装有密封防尘防机油乳化装置10，所述挺杆9一端与曲柄连杆机构相连接，另一端穿过密封防尘防机油乳化装置10与柱塞组合机构11相连结

所述曲柄连杆机构包括安装于分体式机架一端的曲轴5，所述曲轴5上安装有连杆6，连杆6与挺杆9相连接，曲轴5转带动连杆6将圆周运动转化为直线运动，连杆6带动挺杆9做直线运动。具体的，所述连杆6的末端通过十字头销7与挺杆9相连接。曲轴5通过轴承与分体式机架安装连接，曲轴5上连接有动力输入装置，作为柱塞泵的动力端。

如图3所示，所述密封防尘防机油乳化装置10包括密封体10-1以及与挺杆9相接触的挺杆密封10-4，所述挺杆密封10-4套装于密封体10-1内，且外沿伸出密封体10-1；所述密封体10-1和挺杆密封10-4通过压板10-3固定安装于滑道端口处。优选地，所述挺杆密封10-4的外沿为斜面结构，且挺杆密封10-4的直径小于挺杆9的外圆直径，当挺杆9在做直线往复运动时，挺杆密封10-4与挺杆9保持过盈配合的状态。其中，密封体10-1上还安装有Yx密封件10-2。

所述挺杆密封10-4安装于密封体10-1中且有部分暴露于密封体10-1外，挺杆密封10-4前端设计有合理的斜度且其尺寸小于挺杆的外圆尺寸，挺杆9在做直线往复运动时，挺杆密封10-4与挺杆9始终保持过盈配合的状态，此状态可使得环境中的灰尘、沙粒等杂质无法跟随挺杆运动进入机架内，其次挺杆密封10-4可实现自动对由于介质飞溅到挺杆上形成的结晶物进行清理，保证润滑油的可靠性。优选地，所述挺杆密封10-4由非金属材料制成，示例性的，本发明采用聚四氟乙烯加工成，使得运行过程中能减少对挺杆9表面的磨损，提升挺杆使用寿命。

具体地，如图4所示，所述吸排阀组件12包括阀座12-1，所述阀座12-1上安装有阀罩12-4，所述阀座12-1与阀罩12-4之间安装有可滑动的阀板12-3，所述阀罩12-4顶部开设置流道，阀罩12-4内安装有弹簧12-5。所述阀座12-1与阀罩12-4之间安装有波纹弹性垫12-2。其中，所述阀板12-3采用非金属高分子材料，满足阀板强度的同时减小了阀板的重量，使得阀板在工作过程中减小了对阀座的冲击，有效提升阀组使用寿命，降低噪音污染。另外，阀板12-3采用一次成型技术生产而成，有效提高了生产效率，非金属高分子材料对油田采出水有较好的抗腐蚀性能，同时与阀座12-1有合适的硬度差，提高了阀座的使用寿命。当所述柱塞泵在吸入行程中，吸排阀组件12中的吸入阀组件阀板12-3起跳，使弹簧12-5受到压缩，阀板12-3与阀座12-1密封面保持间隙，吸入阀组件处于开启状态，使得输送介质经吸入管路14、吸入阀组件，最终进入液缸件13和填料箱腔体内，吸排阀组件12中的排出阀组件处于关闭状态；当所述柱塞泵在排出行程中，吸排阀组件12中的排出阀组件阀板12-3起跳使弹簧12-5受到压缩，阀板12-3与阀座12-1密封面保持距离，排出阀组件处于开启状态，使得输送介质经排出阀组件、液缸件13，最终进入排出管路，实现介质的输送，此时吸排阀组件12中的吸入阀组件处于关闭状态。

如图5所示，优选地，所述柱塞组合机构11包括与液缸件13相固定安装的定位套11-13，所述定位套11-13上通过压紧螺母11-3安装有填料箱11-10，所述定位套11-13与填料箱11-10中心设有空腔，空腔内设置有柱塞11-1，压紧螺母11-3内壁安装有挡油换11-2，填料箱11-10内壁安装有填料11-5、隔环11-6、导向套11-7、套内弹簧11-8、弹簧座11-9、填料箱11-10，柱塞11-1末端设置有丝堵11-12；柱塞11-1末端与液缸件13通过压盖固定密封。液缸件13的顶部也通过压盖和压盖螺栓15固定。

优选地，所述分体式机架包括机架下壳3以及与机架下壳3通过定位销2以及固定螺栓1相连接的机架上盖8。所述分体式机架由机架下壳3和机架上盖8组成，在该柱塞泵的检修过程中机架上盖可直接拆除吊装移除，十字头销7、连杆6等零部件可直接进行检修、更换等作业而不需拆除曲轴5等，相比较于整体式机架极大程度降低了检修难度和工作量，达到人机和谐的目的；所述分体式机架的设计、制造符合通用化、系列化的要求，具有互换性，机架下壳和机架上盖可单个进行维修、更换，极大延长的机架的使用寿命和降低了用户使用成本。

本发明的工作过程及原理为：

曲轴5在动力的带动下进行圆周运动，带动动连杆6将圆周运动转化为直线运动，连杆6带动挺杆9做直线往复运动，进而带动柱塞组合机构伸缩运动，柱塞组合机构对介质做工，所述的柱塞泵在吸入行程中，吸排阀组件12中的吸入阀组件阀板12-3起跳使弹簧12-5受到压缩，阀板12-3与阀座12-1密封面保持一定距离，吸入阀组件处于开启状态，使得输送介质经吸入管路14、吸入阀组件，最终进入液缸件13和填料箱腔体内，此时吸排阀组件12中的排出阀组件处于关闭状态；所述的柱塞泵在排出行程中，吸排阀组件12中的排出阀组件阀板12-3起跳使弹簧12-5受到压缩，阀板12-3与阀座12-1密封面保持一定距离，排出阀组件处于开启状态，使得输送介质经排出阀组件、液缸件13，最终进入排出管路，实现介质的输送目的，此时吸排阀组件12中的吸入阀组件处于关闭状态，完成柱塞泵的工作过程。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。