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      用于增強(qiáng)往復(fù)泵的系統(tǒng)和方法與流程

      文檔序號(hào):12070745閱讀:413來源:國(guó)知局
      用于增強(qiáng)往復(fù)泵的系統(tǒng)和方法與流程

      本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2015年5月1日申請(qǐng)?zhí)枮?2/155,793的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng),申請(qǐng)日為2014年12月22日申請(qǐng)?zhí)枮?2/095,689的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng),和申請(qǐng)日為2014年7月25日申請(qǐng)?zhí)枮?2/029,271的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

      技術(shù)領(lǐng)域

      本發(fā)明大體涉及往復(fù)泵組件,且具體地,涉及用于往復(fù)泵組件的動(dòng)力端殼體。



      背景技術(shù):

      在油田工作中,往復(fù)泵用于多種目的。例如,往復(fù)泵通常用于如固井,酸化,或壓裂井的操作。通常,往復(fù)泵安裝于貨車,臺(tái)架或者其他類型的平臺(tái),以運(yùn)輸往返井場(chǎng)。在工作中,該泵運(yùn)輸高達(dá)且約20,000psi壓力的流體或漿料;然而,由于該極端操作條件,這些泵容易被過多震動(dòng),彎矩和/或變形所引起的力損壞。

      常規(guī)的往復(fù)泵包括流體端和動(dòng)力端,動(dòng)力端被配置成將一個(gè)或多個(gè)活塞朝向和離開相應(yīng)的流體端泵腔室而往復(fù)移動(dòng)。各腔室包括用于接收流體的吸入端口,用于排出加壓流體的排出端口,和在各端口中用于防止流體反流的單向流動(dòng)閥。

      由于例如殼體的凈重,需要精確對(duì)準(zhǔn)一些構(gòu)件,和難以觸及殼體的一些區(qū)域(例如,觸及和安裝殼體中的曲軸軸承),所以常規(guī)動(dòng)力端殼體的制造和裝配常常是困難和笨重的。

      因此,需要一種泵設(shè)計(jì),且具體地需要用于往復(fù)泵的動(dòng)力端殼體,其具有減輕的重量,可容易地裝配,同時(shí)能夠減少由于過多震動(dòng),彎矩和/或變形所引起的過多的力導(dǎo)致的損壞的可能性。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      在第一方面,提供了一種用于往復(fù)泵組件的流體端的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:驅(qū)動(dòng)元件;動(dòng)力端殼體,其具有可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其中的曲軸;固定至所述動(dòng)力端殼體的齒輪箱,該齒輪箱將所述驅(qū)動(dòng)元件可操作地連接至所述曲軸用于將其旋轉(zhuǎn);和在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間延伸的至少一個(gè)臂元件,該至少一個(gè)臂元件被設(shè)置成阻止所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體的相對(duì)移動(dòng)。

      在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件包括在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間延伸的至少兩個(gè)臂元件,以阻止所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體的相對(duì)移動(dòng)。

      在其它一些實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)臂元件彼此平行。

      在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件包括在相同平面上在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間延伸的至少兩個(gè)臂元件。

      在其它實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)。

      在仍另外的實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件可樞轉(zhuǎn)地固定至所述動(dòng)力端殼體。

      在另一實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件可樞轉(zhuǎn)地固定至所述齒輪箱。

      在仍另一實(shí)施方式中,所述動(dòng)力端殼體形成為具有前壁、后壁、頂壁和底壁,所述至少一個(gè)臂元件連接至動(dòng)力端殼體與所述前壁相鄰。

      在仍另一實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)臂元件可樞轉(zhuǎn)地固定至動(dòng)力端殼體與所述頂壁相鄰。

      在第二方面,提供了一種裝配用于往復(fù)泵組件的流體端的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,該方法包括:提供驅(qū)動(dòng)元件;提供動(dòng)力端殼體,其具有可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其中的曲軸;將齒輪箱固定至所述動(dòng)力端殼體,以將所述驅(qū)動(dòng)元件可操作地連接至所述曲軸用于使其旋轉(zhuǎn);和將至少一個(gè)臂元件固定在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間,以阻止所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間的相對(duì)移動(dòng)。

      在一些實(shí)施方式中,將所述至少一個(gè)臂元件固定在所述動(dòng)力端殼體與所述齒輪箱之間包括將至少兩個(gè)臂元件固定在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間。

      在其它實(shí)施方式中,固定所述至少一個(gè)臂元件包括將至少兩個(gè)臂元件以平行的關(guān)系固定在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間。

      在一些實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少兩個(gè)臂元件在相同平面中固定在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間。

      在另外的實(shí)施方式中,所述方法包括調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)臂元件的長(zhǎng)度以在所述齒輪箱與所述動(dòng)力端殼體之間伸展。

      在仍另外的實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少一個(gè)臂元件的一端部可樞轉(zhuǎn)地固定至所述動(dòng)力端殼體。

      在仍另外的實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少一個(gè)臂元件的一端部可樞轉(zhuǎn)地固定至所述齒輪箱。

      在其它實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少一個(gè)臂元件固定至與所述動(dòng)力端殼體的前壁相鄰。

      在仍另外的實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少一個(gè)臂元件固定至與所述動(dòng)力端殼體的頂壁相鄰。

      在仍另外的實(shí)施方式中,所述方法包括將所述至少一個(gè)臂元件的一端部固定至支撐所述動(dòng)力端殼體的臺(tái)架。

      在第三方面,提供了一種將臂元件附接至用于往復(fù)泵組件的流體端的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,該方法包括:在動(dòng)力端殼體中形成沉孔,該沉孔包括具有一直徑的第一部分和具有與第一部分的直徑不同的直徑的第二部分;提供螺栓,該螺栓包括第一部分和第二螺紋部分,該第一部分具有與沉孔第一部分的直徑對(duì)應(yīng)的直徑,該第二螺紋部分具有與沉孔第二部分的直徑對(duì)應(yīng)的直徑,該螺栓的第二部分與所述沉孔第二部分螺紋接合;以及所述螺栓的第一部分的直徑大于所述螺栓的第二部分的直徑,從而當(dāng)所述螺栓的第一部分與沉孔第一部分接合時(shí),所述螺栓的第一部分基本吸收了在所述往復(fù)泵組件的工作過程中產(chǎn)生的剪切力。

      在一些實(shí)施方式中,形成所述沉孔第一部分包括形成所述沉孔第一部分的直徑,以在所述沉孔與所述螺栓之間提供約0.002英寸的間隙。

      結(jié)合作為本公開的部分的附圖根據(jù)以下具體說明,其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的,其中附圖以示例的方式示出了所公開的發(fā)明的原理。

      附圖說明

      附圖有助于理解多個(gè)實(shí)施方式。

      圖1是具有動(dòng)力端殼體和流體端殼體的往復(fù)泵組件的示圖。

      圖2A是圖1的動(dòng)力端殼體的框架組件的頂透視圖。

      圖2B是圖2B的框架組件的底透視圖。

      圖3是圖2A和2B的框架組件的中間板段的正透視圖。

      圖4是圖3的具有多個(gè)十字頭支撐條的多個(gè)中間板段的局部分解正透視圖。

      圖5是圖4的框架組件沿著線5-5截取的部分的剖視圖。

      圖6是十字頭支撐條的透視圖。

      圖7是圖2A和2B的框架組件的端板段的正透視圖。

      圖8是圖2A和2B的框架組件的一部分的后透視圖,其中多個(gè)后支撐條固定至其上。

      圖9是圖2A和2B的框架組件的一部分的局部分解正透視圖,其中多個(gè)十字頭支撐管支撐在其中。

      圖10A是頂表皮組件的頂透視圖。

      圖10B是底表皮組件的底透視圖。

      圖10C是底表皮組件的另一部分的透視圖。

      圖10D是上和下突出板的正透視圖。

      圖11是示出了圖2A和2B的框架組件的裝配的框圖。

      圖12是框架組件的另一個(gè)實(shí)施方式的正視圖,其中具有從其延伸的延伸元件的多個(gè)鍛造的段具有使用優(yōu)勢(shì)。

      圖13是圖12的框架組件的后視圖。

      圖14是圖12和13的框架組件的端板段的透視圖。

      圖15是圖12和13的框架組件的中間板段的透視圖。

      圖16是中間板段的另一個(gè)實(shí)施方式的透視圖。

      圖17是中間板段的仍另一個(gè)實(shí)施方式的透視圖。

      圖18A和18B是左和右端板段的另一個(gè)實(shí)施方式的透視圖。

      圖19是中間板段的另一個(gè)實(shí)施方式的透視圖。

      圖20是圖19中所示的兩個(gè)相鄰設(shè)置的中間板段的正透視圖。

      圖21-23是圖29的框架組件沿著線21-21截取的簡(jiǎn)化剖視圖。

      圖24-26是曲軸的簡(jiǎn)化剖視圖,示出了軸承座圈被安裝至曲軸。

      圖27和28為插入圖40和41的框架組件中的曲軸的簡(jiǎn)化剖視圖。

      圖29是框架組件的另一個(gè)實(shí)施方式的后透視圖,其中端板段和中間板段被部分地切開。

      圖30-38是圖29的框架組件的示意圖,示出了軸承座圈被安裝至軸承支撐表面。

      圖39是在將曲軸安裝至動(dòng)力端殼體或從其拆卸的過程中升高和支撐曲軸的曲軸支撐元件的示圖。

      圖40-42是在將曲軸安裝至動(dòng)力端殼體的過程中支撐曲軸的曲軸支撐元件的示圖。

      圖43是在將曲軸安裝至動(dòng)力端殼體之后從曲軸拆卸曲軸支撐元件的示圖。

      圖44-47示出了安裝外軸承組件,以將曲軸支撐在動(dòng)力端殼體上。

      圖48是連接至框架組件的端板段的齒輪箱的一部分的正透視圖。

      圖49是圖48的齒輪箱和端板段的正視圖。

      圖50是圖48和49的齒輪箱和端板段的頂視圖。

      圖51是圖48-50所示的臂元件的透視圖。

      圖52是圖51的臂元件的側(cè)視圖。

      圖53是圖51的臂元件沿著圖52的線53-53截取的剖視圖。

      圖54是圖48-5的框架組件的一部分沿著圖24的線54-54截取的剖視圖。

      圖55是圖48的齒輪箱和端板段的正視圖,示出了固定至拖車/臺(tái)架的臂元件。

      圖56是圖1的動(dòng)力端殼體固定至臺(tái)架的示圖。

      圖57是圖55所示的臺(tái)架的頂透視圖。

      圖58和59是可選的臺(tái)架配置的示圖。

      圖60是圖58和59的臺(tái)架固定至拖車的簡(jiǎn)化示圖。

      圖61是圖19的中間板段的一部分和圖10B的底表皮組件的一部分的分解橫剖視圖。

      圖62是圖61的底表面和中間板段焊接在一起的橫剖視圖。

      具體實(shí)施方式

      圖1是諸如往復(fù)式柱塞泵等的往復(fù)泵組件10的示圖。往復(fù)泵可用作例如壓裂泵、泥漿泵、水泥泵等。在本公開中所示用的術(shù)語通常用于給定的泵系統(tǒng);然而,除非另外地說明,本公開還包括其它泵系統(tǒng)(例如,十字頭和活塞)的類似構(gòu)件。參考圖1,泵組件10包括動(dòng)力端殼體12,其經(jīng)由多個(gè)拉桿(stay rod)20而連接至流體端殼體14。動(dòng)力端殼體12包括曲軸16(例如如圖40中所示),其機(jī)械地連接至馬達(dá)(未示出),該馬達(dá)在工作中旋轉(zhuǎn)曲軸16以驅(qū)動(dòng)往復(fù)泵組件10。具體地,曲軸16的旋轉(zhuǎn)引起柱塞組件18往復(fù)移動(dòng)朝向和遠(yuǎn)離流體端殼體14,其引起流體從流體端殼體14中的一個(gè)或多個(gè)液壓缸(未示出)泵送通過排出端口24。在一個(gè)實(shí)施方式中,曲軸16被凸輪加工(cammed),從而流體從流體端殼體14的多個(gè)缸被泵送以最小化與往復(fù)泵10相關(guān)聯(lián)的主、第二和第三力。根據(jù)這里所公開的實(shí)施方式,動(dòng)力端殼體14使用框架組件40(圖2A和2B),其提供增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)剛性(即,對(duì)變形和/或偏轉(zhuǎn)的增大的阻力)以及方便裝配。

      在圖2A和2B中所示的實(shí)施方式中,框架組件40包括一對(duì)端段42和44,多個(gè)中間段46,頂表皮組件(top skin assembly)48,和底表皮組件50,其形成前方或前壁54,后方或后壁56,以及一對(duì)側(cè)壁58和60。在圖2A和2B中所示的實(shí)施方式中,例如,框架組件40包括設(shè)置在端段42和44之間的四個(gè)同間距地間隔開的中間段46,以容納如下所述的五個(gè)柱塞組件18,從而形成五缸泵組件。然而,應(yīng)理解框架組件40可以另外的方式配置。例如,框架組件40可被配置成容納雙缸泵組件,其可包括設(shè)置在端段42和44之間的至少一個(gè)中間段46。類似的,框架組件40可被配置成容納三缸泵組件,其包括設(shè)置在端段42和44之間的兩個(gè)間隔開的中間段46。根據(jù)一些實(shí)施方式,各段42、44和46橫向間隔開大約十二英寸,盡管取決于泵組件10的尺寸,然而該橫向間隔可以是更長(zhǎng)或者更短的距離。在仍另外的實(shí)施方式中,中間段46的橫向間隔是不相等的。在其它實(shí)施方式中,框架組件40被配置成包括至少一個(gè)段42或44。在仍另外的實(shí)施方式中,框架組件40包括至少一個(gè)段42或44,且不包括中間段46.

      在圖2A和2B中所示的實(shí)施方式中,框架組件40包括多個(gè)腳部52,其如以下所述被配置成將動(dòng)力端殼體12支撐在支撐表面上,該支撐表面例如,臺(tái)架、車箱、拖車或者其它類型的平臺(tái)。在圖2B中,例如,各端段42和44包括與前壁54接近或者相鄰的腳部52,與后壁56接近或相鄰的腳部52。此外,在圖2B中所示的實(shí)施方式中,各中間段46包括與后壁56接近或相鄰地延伸的腳部52。然而,應(yīng)理解,各腳部52的數(shù)量、尺寸和位置是可根據(jù)期望的配置而改變的。例如,在一些實(shí)施方式中,端段42或44包括整個(gè)或者部分地在前和后壁54和56之間延伸的單個(gè)腳部52。在一些實(shí)施方式中,一個(gè)或多個(gè)另外的腳部52可以另外的方式設(shè)置在與前和后壁54和56接近或相鄰的腳部52之間。因此,例如,在一個(gè)實(shí)施方式中,端段42或44包括三個(gè)、四個(gè)或甚至更多的間隔開的腳部52,以支撐動(dòng)力端殼體12。在圖2B中所示的實(shí)施方式中,腳部52一體地形成在段42、44和46上;然而,應(yīng)理解在其它實(shí)施方式中,腳部52是可單獨(dú)地附接至段42、44和/或46。

      繼續(xù)參考圖2B,各中間段46包括與后壁56大體接近或相鄰的單個(gè)腳部52。在可選的實(shí)施方式中,各中間段46包括另外的腳部52。例如,在一些實(shí)施方式中,除了在或接近后壁56處的腳部52之外,中間段46還包括在或接近前壁54或者在前和后壁54或56之間的任何其它位置處的腳部52(未示出)。在圖2B中所示的實(shí)施方式中,例如,總共八個(gè)腳部52用于將動(dòng)力端殼體14支撐在支撐表面(未示出)上。如以下將更詳細(xì)地說明,在框架組件40上設(shè)置另外的腳部52,且具體地,在中間段46上設(shè)置腳部52,提供了增強(qiáng)的剛性,導(dǎo)致在往復(fù)泵10的工作過程中框架組件40的較少偏移和/或變形,從而延長(zhǎng)了一些構(gòu)件的使用壽命,例如,用于支撐曲軸16的軸承。

      參考圖3-5,示出了圖2A和2B的中間段46。例如,在圖3中,各中間段46包括上和下槽80和82,以及軸承支撐表面84。上和下槽80和82被定位和尺寸設(shè)置成接收對(duì)應(yīng)的上和下十字頭(crosshead)支撐元件86和88(圖4),如以下詳細(xì)的說明,其提供對(duì)十字頭支撐管100(圖9)的支撐,以及用于更容易地對(duì)齊和以另外的方式將段42、44和46間隔開的裝置。此外,上和下支撐元件86和88提供對(duì)段42、44和46的結(jié)構(gòu)支撐,且因此提供對(duì)框架組件40的結(jié)構(gòu)支撐。例如,具體地參考圖3-6,各中間段46被設(shè)置成使得上和下槽80和82對(duì)齊以接收上和下十字頭支撐元件86和88的相應(yīng)部分。當(dāng)固定在一起時(shí),十字頭支撐元件86和88提供額外的剛性,并且保持段42、44和46的對(duì)齊,以及因此支撐框架組件40。

      具體地參考圖6,十字頭支撐元件86和88為剛性的桿狀元件,且被尺寸設(shè)置成延伸通過各中間段46,并附接至端段42和44(圖9)。在圖6中,十字頭支撐元件86和88形成為具有頂表面90,底表面92,以及端表面94和96。在圖6中所示的實(shí)施方式中,頂表面90包括多個(gè)間隔開的凹進(jìn)表面98,各配置成在其中接收和另外地支撐十字頭管100(圖2A、2B和9)的至少一部分。因此,例如,當(dāng)上和下十字頭支撐元件86和88分別設(shè)置在上和下槽80和82中時(shí),十字頭管100匹配在上和下支撐元件86和88中的凹進(jìn)表面98中并由其支撐。

      在圖6中所示的實(shí)施方式中,凹進(jìn)表面98為弧形,且尺寸設(shè)置成接收且匹配十字頭管100的外表面。然而,應(yīng)理解,凹進(jìn)表面98可以其它方式配置。例如,在一些實(shí)施方式中,凹進(jìn)表面98包括非弧形形式的凹口或者凹進(jìn)區(qū)域。在其它實(shí)施方式中,間隔開的延伸元件(未示出)從支撐元件86和88的頂表面90向外延伸,且延伸元件間隔開充分的距離以將十字頭管100接收和支撐在其間,以阻止十字頭管100相對(duì)于十字頭支撐元件86、88的移動(dòng)。

      繼續(xù)參考圖6,各十字頭支撐元件86、88包括在各凹進(jìn)表面98之間延伸的支撐段102。該支撐段102被配置成便于支撐元件86、88與段42、44和46的對(duì)齊和附接。在圖6中所示的實(shí)施方式中,例如,支撐段102的底表面92包括對(duì)齊凹口或凹進(jìn)部分104,其被設(shè)置成接收和接合中間段46。具體地參考圖4和5,例如,在上和下支撐元件86和88上的凹口104沿著底表面92形成,從而在將支撐元件86和88附接至中間段46時(shí),該凹口104對(duì)齊和匹配段46,和/或與段46互鎖。

      在圖4中所示的實(shí)施方式中,框架組件40包括兩個(gè)上十字頭支撐元件86和兩個(gè)下十字頭支撐元件88。例如,在圖3和4中,各中間段46包括一對(duì)平行的上槽80和一對(duì)平行且對(duì)應(yīng)的下槽82,以容納前或第一對(duì)十字頭管支撐元件106和后或第二對(duì)十字頭支撐元件108。在其它實(shí)施方式中,使用另外的十字頭支撐元件86和88對(duì),例如,設(shè)置在第一和第二十字頭支撐元件106和108之間的第三對(duì)(未示出)十字頭支撐元件86和88。此外,在可選的實(shí)施方式中,使用單對(duì)十字頭支撐元件86和88。無論十字頭支撐元件86和88的數(shù)量和/或位置,在往復(fù)泵組件10的裝配和操作過程中,十字頭支撐元件86和88有助于段42、44和46的對(duì)齊,提供了對(duì)框架組件40的額外的支撐和結(jié)構(gòu)剛性,且提供了將十字頭管100支撐框架組件40中的裝置。

      現(xiàn)參考圖7,示出了端段44。與中間段46相似,端段44包括軸承支撐表面84以及上和下槽80和82,其被配置成接收和匹配十字頭支撐元件86和88(圖6)上的端表面96所相鄰的凹口104。盡管僅示出了端段44,應(yīng)理解端段42包括類似配置,用于在相反端表面94處附接至十字頭支撐元件86和88。

      參考圖3-5和7,軸承支撐表面84形成延伸通過端和中間段42、44和46中的每一個(gè)的弧形延伸開口110。如以下詳細(xì)所述,軸承支撐表面86被尺寸設(shè)置成接收軸承組件290(參見圖21-38和40-46),其有助于曲軸16(圖40)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。如以下將更詳細(xì)地說明,由軸承支撐表面84所形成的開口110的尺寸改變以有助于將軸承組件290裝配至各段42、44和/或46。

      在圖3、7和8中,端和中間段42、44和46的后壁56包括上和下槽140和142。當(dāng)中間段46被設(shè)置在端段42和44之間且對(duì)齊時(shí),例如如圖8所示,上桿元件144和下桿元件146設(shè)置在其中以向框架組件40提供額外的支撐和剛性。在圖8中所示的實(shí)施方式中,示出了兩個(gè)桿元件144和146。然而,在其它實(shí)施方式中,可使用更多或更少數(shù)量的桿元件144和146。在仍另外的實(shí)施方式中,桿元件144和146僅在端段42和44之間延伸部分的距離。在其它實(shí)施方式中,桿元件144和146被設(shè)置在不同于水平的位置。例如,在一些實(shí)施方式中,桿元件144和/或146沿著框架組件40的后壁56傾斜地設(shè)置。根據(jù)一些實(shí)施例,桿元件144和146各包括間隔開的對(duì)齊凹口,其配置成與框架組件40的后壁56對(duì)應(yīng)或接合。這樣的凹口使得在組裝過程中段42、44和/或46易于組裝和能自對(duì)齊。

      參考圖9,一旦十字頭支撐元件86和88固定至框架組件40,且具體地固定至段42、44和46,則十字頭管100被固定在十字頭支撐元件86和88之間,且大體設(shè)置成與框架組件40的前壁54相鄰。一旦十字頭管100固定至其上,則最佳地如圖10A中所示的頂表皮組件48固定至框架組件40。在圖10A中所示的實(shí)施方式中,頂表皮組件48包括前板160和后彎曲板162,其共同被尺寸設(shè)置成通過從框架組件40的前壁54延伸至后壁56而覆蓋和包圍在段42、44和/或46之間的動(dòng)力端殼體12的頂部分。然而,在可選的實(shí)施方式中,頂表皮組件48是在前和后壁54和56之間延伸或至少部分延伸的單個(gè)一體板。在圖2A和10A中所示的實(shí)施方式中,頂表皮組件48包括多個(gè)前和后板160和162,其安裝在各段42、44和46之間,以包圍動(dòng)力端殼體12的頂部分。在其它實(shí)施方式中,頂表皮組件48由單個(gè)一體片材形成,其尺寸設(shè)置成覆蓋框架組件40的上或頂部分,在前壁54、后壁56和側(cè)壁58、60之間延伸。

      參考圖2B和圖10B和10C,示出了底表皮組件50。底表皮組件50包括多個(gè)前板164,其尺寸設(shè)置成配合在各段42、44和46之間,并從前壁54向后延伸。底表皮組件50還包括排液板166,其在端段42和44之間延伸,最佳地如圖2B所示。排液板166還包括多個(gè)排液開口168,其大體對(duì)齊在中間段46的下方。在其它實(shí)施方式中,底表皮組件50由單個(gè)一體片材形成,其尺寸設(shè)置成覆蓋框架組件40的底部,在前壁54、后壁56和側(cè)壁58、60之間延伸。

      圖10D示出了上和下突出板170和172,其固定至框架組件40以形成前壁54的至少一部分,最佳地如圖2A中所示。具體地,上突出板170固定至框架組件40,位于段42、44和46之間,在各十字頭管100上方。類似的,下前板172固定至框架組件40,位于段42、44和46之間,在各十字頭管100下方。

      現(xiàn)參考圖11,示出了裝配框架組件40的方法。該方法在框200開始,提供至少一個(gè)中間段46。例如,當(dāng)裝配五缸泵時(shí),提供四個(gè)中間段46。類似的,當(dāng)裝配三缸泵時(shí),提供兩個(gè)中間段46。繼續(xù)到框204,中間段46被設(shè)置成使得在各段46上的上和下槽80和82對(duì)齊。一旦對(duì)齊,則十字頭支撐元件86和88與各中間段46的上和下槽80和82對(duì)齊且插入其中,如框204所示。一旦設(shè)置在槽80和82中,則十字頭支撐元件86和88固定至中間段46,如框206所示。根據(jù)一些實(shí)施方式,十字頭支撐元件86和88被間斷焊(tack weld)至中間段46;然而,可使用任何其它合適的附接方式。在框208,端段42和44使用類似的附接方法固定至十字頭支撐元件80和82。

      方法繼續(xù)至框210,其中至少一個(gè)后支撐桿144或146沿著框架組件的后壁56而設(shè)置。具體地,后支撐桿144插入在設(shè)置于各端段42和44以及各中間段46中的槽140中。在一些實(shí)施方式中,上和下后支撐桿144和146都插入在各段42、44和46的各自上和下槽140和142中,用于向框架組件40的后部分提供額外的穩(wěn)定性。根據(jù)一些實(shí)施方式,上和下支撐桿144和146被間斷焊至中間段46。在框212處,方法可選地包括將多個(gè)角板(gusset)22(圖2B)固定在各端段42、44與中間段46之間,這向框架組件40提供了額外的穩(wěn)定性。在框214和216,頂表皮組件48和底表皮組件50通過焊接或者其它附接方式而固定至框架組件40。繼續(xù)至框218,各段42、44和46上的腳部52被加工使得各腳部的端部對(duì)齊在相同平面,從而如以下更詳細(xì)地說明,框架組件40可固定至臺(tái)架或者其它支撐表面。盡管圖11示出了裝配框架組件40的一種方法,然而應(yīng)理解,該方法可以其它順序進(jìn)行。例如,可在將十字頭支撐元件86和88固定至中間段46之前,將十字頭支撐元件86和88固定至端段42和44。此外,可在將十字頭支撐元件86和88附接至段42、44和48之前,將后支撐元件140和142附接至段42、44和46。類似地,軸承支撐表面84可在固定至臺(tái)架的同時(shí)形成在段42、44和/或46中。

      現(xiàn)參考圖12-15,示出了動(dòng)力端殼體12的框架組件40的另外的實(shí)施方式。在圖12-15中所示的實(shí)施方式中,端段42和44以及中間段46各包括從各段42、44和46的側(cè)壁延伸且與其一起地形成的角板或延伸部650,從而為框架組件40提供額外的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。例如,具體地參考圖14和15,各段44和46包括與側(cè)壁一體形成且從其向外延伸的多個(gè)延伸部650,其圍繞軸承支撐表面84成間隔開的關(guān)系。如圖12和13中所示,在中間段46上的各延伸部650被設(shè)置成對(duì)齊且接觸在相鄰設(shè)置的端段42或44或46上的相應(yīng)延伸部650,如所適用的。另外地或可選地,各段42、44和/或46的前壁54由增大的寬度形成,從而不需要使用和安裝單獨(dú)附接的上和下突出板170和172(圖2A和2B)。例如,如圖16和17所示,前壁54與段42、44和/或46的側(cè)壁一體地形成且從其延伸,從而當(dāng)段42、44和/或46被相鄰地設(shè)置以形成框架組件40時(shí),相鄰設(shè)置的框架元件42、44和/或46的邊緣50a和50b彼此對(duì)齊并接觸,用于后續(xù)的焊接和/或其它形式的附接。類似的,各段42、44和/或46可選地形成有后壁56,其與從側(cè)壁延伸的一體地形成有增大的寬度,從而避免了使用和安裝設(shè)置在各段42、44和/或46之間的單獨(dú)地附接的元件。

      另外地和/或可選地,各段42、44和/或46可形成為使得除了前和后壁54和56與段42、44和/或46一體地形成以外,頂和底表皮48和50可與其一體地形成,最佳地如圖17所示。因此,當(dāng)段42、44和/或46相鄰地設(shè)置以形成框架組件40時(shí),相鄰設(shè)置的框架元件42、44和/或46的各自的頂和底表面48和50的邊緣48a和48b以及50a和50b彼此接觸以用于后續(xù)的焊接,從而避免在段42、44和/或46之間焊接單獨(dú)地附接的表皮48和50的需要。

      根據(jù)這里公開的實(shí)施方式,鍛造一個(gè)或多個(gè)段42、44和/或46,包括延伸部650;然而,也可使用其它制造方法(即,鑄造或其它方法)。當(dāng)段42、44和/或46被鍛造時(shí),焊接時(shí)間縮短且需要較少的加工時(shí)間。因此,這使得制造更方便,成本更低,且強(qiáng)度更高。根據(jù)一些實(shí)施方式,段42、44和/或46是被熱鍛壓。根據(jù)一些實(shí)施方式,段42、44和/或46的強(qiáng)度比機(jī)加工的段增加約10-15%。根據(jù)這里公開的實(shí)施方式,可鍛造端段42和44,且可機(jī)加工中間段。在其它實(shí)施方式中,僅鍛造一個(gè)端段42或44,且可鍛造所有的或者一些中間板段46,且可機(jī)加工或以其它方式形成剩下的段42、44和/或46。

      現(xiàn)參考圖18A-20,示出了動(dòng)力端殼體12的框架組件40的部分的另外的實(shí)施方式。在圖18A、18B和19中,多個(gè)延伸部650設(shè)置在各端段42和44以及中間板段46上大體與軸承支撐表面84相鄰。如圖所示,五個(gè)延伸部650彼此間隔開且大體圍繞軸承支撐表面84;然而應(yīng)理解,可使用圍繞軸承支撐表面84的更多或更少數(shù)量的延伸部650。另外地且如圖18A、18B和19所示,各板段42、44和46包括從其向外延伸的上和下延伸部652,其大體設(shè)置在前壁54和軸承支撐表面84之間。除了向框架組件40提供額外的剛性以外,延伸部652用于支撐十字頭管100(圖9)。當(dāng)使用延伸部652時(shí),如圖18A-20中所示,由于延伸部652作用以對(duì)齊和充分地間隔開段42、44和/或46同時(shí)向十字頭管100提供支撐,所以不再需要十字頭管支撐元件86和88(圖4)。具體地,各延伸部652包括彎曲部654,其被尺寸設(shè)置成接收?qǐng)A柱十字頭管100。因此,由于僅在相鄰設(shè)置的延伸元件652之間的接觸點(diǎn)處需要焊接,所以可顯著減少焊接的量(即,不需要將十字頭管支撐元件86和88焊接至框架組件40)。在圖18A-20中,除了延伸部650和652用于將段42、44和/或46對(duì)齊和固定在一起之外,各段42、44和/或46的前壁54被尺寸設(shè)置和定位成以該方式起作用。

      以下對(duì)圖18A-20中所示的裝配框架組件40的方法進(jìn)行說明。在裝配過程中,提供至少一個(gè)中間段46。例如,當(dāng)裝配五缸泵時(shí),提供四個(gè)中間段46。類似的,當(dāng)裝配三缸泵時(shí),提供兩個(gè)中間段46。端段42和44以及所需數(shù)量的中間段46對(duì)齊,使得如所適用的各延伸部650的端部以及前壁54、后壁56以及頂和底壁58和60的邊緣對(duì)齊且彼此相鄰,以通過焊接或其它方式附接。在這里所示的實(shí)施方式中,各延伸部650的端部包括平坦表面,其具有倒角以助于焊接附接。通過包括與段42、44和/或46一體形成的延伸部650,僅需要單次焊接以將延伸部650連接在一起,且因此將相鄰的段42、44和/或46連接在一起,而不是使用必須焊接至兩個(gè)相鄰段42、44和/或46的單獨(dú)角板22。

      圖21-46示出了漸變(graduated)框架組件的實(shí)施方式,其中框架組件40包括不同直徑的軸承支撐表面84,以便于容易地安裝軸承組件290(圖28),如以下更詳細(xì)的說明。具體地參考圖21,其是沿著圖29的線21-21截取的框架組件40的橫剖視圖,各軸承支撐表面84被配置成接收和支撐軸承組件290(圖28),以在其上旋轉(zhuǎn)地支撐曲軸16。如圖21所示,各軸承支撐表面84的直徑從最內(nèi)中間段46向外向端段42和44增大。例如,在圖21和29中所示的實(shí)施方式中,框架組件40包括四個(gè)中間段300、302、304和306,以及端段308和310。各段300-310包括各自的軸承支撐表面312、314、316、318、320和322,用于支撐各自的軸承組件290(圖28)。如圖21和29中所示,在段302和304上的最內(nèi)軸承支撐表面314和316形成為具有分別比段300和306上的相鄰地設(shè)置的軸承支撐表面312和318的內(nèi)徑更小的內(nèi)徑,所示相差距離T1的兩倍(圖21)。類似的,在段300和306上的軸承支撐表面312和318形成為具有直徑,其分別比分別在端段308和310上的相鄰設(shè)置的軸承支撐表面320和322的內(nèi)徑小,如所示,例如,相差距離T2的兩倍(圖21)。根據(jù)一些實(shí)施方式,軸承支撐表面314和316的直徑大約為25英寸,軸承支撐表面312和318的直徑大約為25.25英寸,且軸承支撐表面320和322的直徑大約為25.5英寸。然而應(yīng)理解,根據(jù)框架組件40的尺寸,直徑可改變。例如,在一些實(shí)施方式中,直徑范圍可在2英寸至35英寸之間,或者甚至更大。無論框架組件40的尺寸,且如以下更具地說明,軸承支撐表面84的改變或“漸變”直徑的配置允許軸承組件290的安裝是無障礙和簡(jiǎn)化的。

      繼續(xù)參考圖21以及29-34,說明了將外軸承座圈324和326安裝至軸承支撐表面314和316。如所示,軸承支撐表面312、318、320和322的內(nèi)徑比外軸承座圈324和326的外徑大。例如,在一個(gè)實(shí)施方式中,軸承座圈324和326的外徑大約為25英寸。因此,在外軸承座圈324和326在箭頭328和330的方向移動(dòng)且通過由軸承支撐表面312、318、320和322形成的開口110時(shí),在外軸承座圈324和326與軸承支撐表面320和322的直徑之間的約0.5英寸相對(duì)尺寸差,以及在外軸承座圈324和326與軸承支撐表面312和318之間的約0.25英寸相對(duì)尺寸差,允許軸承座圈324和326從其中未受阻礙地通過。在另一個(gè)實(shí)施方式中,軸承支撐表面312、318、320和322中至少一個(gè)的內(nèi)徑大于外軸承座圈324和326中至少一個(gè)的外徑。因此,當(dāng)將軸承座圈324和326安裝在軸承支撐表面314和316上時(shí),軸承座圈324和326分別在箭頭328和330的方向上朝向中間段302和304且以充分的間隙通過軸承支撐表面312、318、320和322而插入到框架組件40中,以最小化和/或大大減少外軸承座圈324和/或326與軸承支撐表面312、318、320和322接觸的可能性,從而避免將軸承座圈324和/或326被“卡”在錯(cuò)誤的位置和/或損壞軸承座圈324或326和/或軸承支撐表面312、318、320和322。在一些實(shí)施方式中,外軸承座圈324和326被實(shí)質(zhì)性冷卻,以引起座圈324和326收縮,從而增加座圈324和326與支撐表面312、318、320和322之間的間隙。一旦設(shè)置在軸承支撐表面314和316上,則座圈324和326的溫度升高,允許座圈324和326熱擴(kuò)張以形成與軸承支撐表面314和316的干涉配合。

      一旦外軸承座圈324和326被安裝在軸承支撐表面314和316(圖22和34)上,則接著將外軸承座圈332和334沿著箭頭328和330插入框架組件40,如最佳地圖22和35-38中所示。與外軸承座圈324和326相似,軸承座圈332和334的外徑比軸承支撐表面320和322的內(nèi)徑小,以有助于將軸承座圈332和334無障礙地移動(dòng),從而分別設(shè)置在支撐表面312和318上。根據(jù)一些實(shí)施方式,軸承座圈332和334的外徑大約為比軸承支撐表面320和322小0.25英寸。然而應(yīng)理解,軸承座圈332和334的外徑可改變。例如,在一個(gè)實(shí)施方式中,軸承座圈332和334的外徑可比軸承支撐表面320和322的內(nèi)徑小一英寸的30/1000至一英寸的300/1000之間的范圍。在其它實(shí)施方式中,軸承座圈332和334中至少一個(gè)的外徑與軸承支撐表面320和322的內(nèi)徑小等于或者小于0.30英寸,0.25英寸,0.20英寸,0.15英寸,或0.10英寸。在一些實(shí)施方式中,與軸承座圈332和334的外徑相比,可在軸承座圈324和326的外徑之間顯示相似的直徑變化。

      參考圖23,在將軸承座圈324、326、332和334安裝在框架組件40上之后。如以下詳細(xì)說明,軸承座圈324、326、332和334用于將曲軸16支撐在框架組件40上,例如如圖28和41中所示。

      現(xiàn)參考圖24-26,示出了曲軸16和安裝在其上的軸承座圈412和414的組件。在圖24所示的實(shí)施方式中,例如,曲軸16包括多個(gè)軸頸400、402、404、406、408和410,其被配置成在其上接收多個(gè)軸承座圈412和414。如圖24所示,軸頸404和406形成為具有比軸頸402和408的直徑更大的直徑。類似地,軸頸402和408形成為具有比軸頸400和410更大的直徑。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式,軸頸402和408的直徑比軸頸404和406的直徑小約0.030和0.062英寸之間,然而應(yīng)理解相對(duì)長(zhǎng)度可以更大或更小。此外,根據(jù)另一示例性實(shí)施方式,軸頸400和410的直徑比軸頸404和406的直徑小約0.062和0.124英寸之間,然而應(yīng)理解相對(duì)長(zhǎng)度可更大或更小。無論軸頸400、402、404、406、408和410的直徑尺寸,不同尺寸直徑提供方便地將曲軸軸承安裝至曲軸16或者從其拆卸。

      例如,當(dāng)將軸承組件412-418裝配至曲軸16上時(shí),首先安裝內(nèi)軸承座圈412,接著安裝內(nèi)軸承座圈414。如圖24和25中所示,例如,內(nèi)軸承座圈412的內(nèi)徑大于軸頸表面400、402、408和410的外徑,這有助于將軸承座圈412無障礙地安裝至曲軸16上,即具體地軸頸404和406。具體地,內(nèi)軸承座圈412被設(shè)置成與曲軸16的各端相鄰,且在箭頭328和330的方向上向軸頸404和406移動(dòng)。一旦最內(nèi)軸承組件412被固定至表面404和406,則接著將一對(duì)內(nèi)軸承座圈414設(shè)置在軸頸402和408上,如圖26所示。內(nèi)軸承座圈414的內(nèi)徑大于軸頸400和410的直徑,以有助于將其在箭頭328和330的方向上無障礙地移動(dòng)通過軸頸400和410。一旦內(nèi)軸承座圈412和414被固定至曲軸16,則接著將包括軸承座圈416和418的外軸承構(gòu)件安裝至軸頸400和410上并圍繞軸頸400和410,如圖26最佳所示。

      根據(jù)這里公開的一些實(shí)施方式,除了設(shè)置構(gòu)件的尺寸以具有不同的非干涉直徑之外,曲軸16可選地被冷卻至預(yù)定溫度,以實(shí)現(xiàn)冷卻,從而引起曲軸的尺寸收縮。當(dāng)冷卻和處于收縮狀態(tài)時(shí),內(nèi)軸承座圈412、414、416和418可被設(shè)置在曲軸16上。隨著曲軸16的溫度升高,軸承座圈412、414、416和418通過干涉配合而固定至曲軸16。根據(jù)這里公開的另外的實(shí)施方式,可將內(nèi)軸承座圈412、414、416和418加熱(例如,通過感應(yīng)加熱)至預(yù)定溫度,從而引起內(nèi)軸承座圈412、414、416和418的尺寸增大。接著,內(nèi)軸承座圈412、414、416和418可被設(shè)置在曲軸16上,且通過干涉配合固定至其上。

      在軸承座圈412、414、416和418被安裝至曲軸16上之后(圖26和40),曲軸16被固定至框架組件40內(nèi)。具體地參考圖27、28、40和41,例如,曲軸16在箭頭328的方向移動(dòng),從而內(nèi)軸承座圈412對(duì)齊和接合外軸承座圈324和326,內(nèi)軸承座圈414對(duì)齊和接合外軸承座圈332和334,且軸承座圈418與端段44上的開口110對(duì)齊。根據(jù)一些實(shí)施方式,可在框架組件40的相反側(cè)安裝曲軸16,使得當(dāng)在與箭頭328相反的方向移動(dòng)時(shí),曲軸16被插入框架組件40內(nèi)。

      參考圖39-43,在安裝和拆卸曲軸16的過程中,使用曲軸支撐裝置700來支撐曲軸16。在使用中,曲軸支撐裝置700被配置成將曲軸16支撐在大體水平位置,例如如圖40所示,以有助于曲軸16與軸承支撐表面84的對(duì)齊。如以上所述,一旦與軸承支撐表面84對(duì)齊,則曲軸16可沿著水平軸線(經(jīng)由提升機(jī)或其它方式升高和支撐)在箭頭328的方向移動(dòng),用于插入到由軸承支撐表面84所形成的開口110中。一旦定向至要求的位置,則支撐裝置700從曲軸16分開。

      具體地參考圖39,支撐裝置700包括框架組件702,其具有定向?yàn)榛狙刂S16的長(zhǎng)度延伸的第一段704,和從第一部分704延伸的第二部分706??蚣芙M件還包括底座部分708(在下文中具體說明),用于將曲軸16固定至支撐裝置700。如圖所示,第二部分706從第一部分704延伸預(yù)定距離,從而讓曲軸16從第一部分704間隔開,使得當(dāng)將曲軸插入軸承支撐表面84時(shí),第一部分704不接觸動(dòng)力端殼體12的任何部分。

      參考圖39和43,底座部分708包括腔體710,其被尺寸設(shè)置成對(duì)應(yīng)曲軸16的端部并將端部接收在其中。如圖43-44所示,曲軸端部包括與底座708的開口716對(duì)應(yīng)的帶螺紋開口。當(dāng)將支撐裝置700固定至曲軸16時(shí),開口716與曲軸16的端部中的對(duì)應(yīng)開口對(duì)齊,且將一對(duì)螺紋螺栓718插入通過其中以將曲軸16牢固地固定至支撐裝置700。

      在圖39-43中所示的實(shí)施方式中,第一段704包括一對(duì)眼孔720,用于接收和接合懸掛結(jié)構(gòu),例如鏈722,其從提升機(jī)或者其它提升結(jié)構(gòu)(未示出)延伸。該眼孔720設(shè)置在第一段704上,且鏈722的長(zhǎng)度被尺寸設(shè)置成使得當(dāng)曲軸16被固定至支撐裝置700時(shí),仍然保持大體水平和/或與延伸通過軸承支撐表面84所形成的開口110的中心的軸線平行。根據(jù)一些實(shí)施方式,眼孔720具有插入其中的提升卸扣(shackle)(未示出),以將支撐裝置700固定至鏈。一個(gè)提升卸扣附接至單長(zhǎng)度鏈,且第二提升卸扣附接至可調(diào)鏈,以在安裝過程中提供傾角自由度。例如,離第二部分706最遠(yuǎn)的眼孔720可與可調(diào)節(jié)懸掛結(jié)構(gòu)接合,例如鏈722,從而曲軸16可通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)懸掛結(jié)構(gòu)而基本水平地平衡(例如,促進(jìn)曲軸16與軸承支撐表面84的對(duì)齊)。

      應(yīng)理解,支撐結(jié)構(gòu)700可以另外的方式配置。例如,第一段704可延伸比曲軸16的總長(zhǎng)度更長(zhǎng)或更短的距離。類似的,第二段706的長(zhǎng)度可改變(即,可比圖39-43所示的長(zhǎng)或短),并且可在與第一段704垂直的方向不同的任何方向延伸。根據(jù)一些實(shí)施方式,支撐結(jié)構(gòu)700由金屬形成,其中第一段704、第二段706和底座段焊接在一起。然而應(yīng)理解,支撐結(jié)構(gòu)700可另外地由非金屬材料形成,且例如為不需要焊接的單個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)。

      根據(jù)一些實(shí)施方式且最佳地如圖28和43-47所示,一旦曲軸16安裝在動(dòng)力端12中,則將軸承座圈290支撐在其上的一對(duì)承載元件420和422分別被安裝至端段310和308,用于支撐曲軸16以在其上旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。

      現(xiàn)參考圖48-50,齒輪箱600通過一對(duì)臂元件302固定至框架組件40的端板44,以阻止齒輪箱600相對(duì)于框架組件40的移動(dòng)。在圖48-50中,例如示出了兩個(gè)臂元件602;然而在其它實(shí)施方式中,可使用更多或更少數(shù)量的臂元件602。例如,根據(jù)一些實(shí)施方式,三個(gè)或更多臂元件602固定在端板44與齒輪箱600之間,以阻止端板44與齒輪箱600之間的相對(duì)移動(dòng)。在操作中,臂元件602的位置被優(yōu)化以阻止旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng),從而防止和/或消除對(duì)框架40和/或齒輪箱600(包括外殼體且因此包括其中的構(gòu)件)的損壞。

      在圖48-50中,臂元件602的第一和第二端部604和606分別被固定至齒輪箱600的端板(例如,在角板620處)和框架組件40的端板44(例如,在角板620處),從而臂元件602以平行配置延伸且在相同平面(圖50)。在圖48中所示的實(shí)施方式中,臂元件302大體延伸且設(shè)置在豎直平面內(nèi),其與框架組件40的前壁54接近和/或相鄰。然而,在其它實(shí)施方式中,臂元件602可被配置成適應(yīng)不同尺寸和/或重心的齒輪箱600,其根據(jù)往復(fù)泵組件10的尺寸而改變。例如,臂元件602可以非平行方式固定和/或在不同平面延伸。此外,除了將臂元件602設(shè)置和固定至接近或相鄰于框架組件40的前壁54之外,還可將其固定至其它位置,例如,至框架組件40的前壁54和后壁56之間的任何位置。類似的,臂元件602被固定在沿著齒輪箱600的任何位置,以阻止齒輪箱600相對(duì)于框架組件40的旋轉(zhuǎn)和/或軸向移動(dòng)。

      參考圖51-54,臂元件602包括長(zhǎng)形本體608和在第一和第二端604和606處的球接頭610,以有助于在將臂元件602附接安裝至齒輪箱600和框架組件40的過程中的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如以下進(jìn)一步說明。此外,在一些實(shí)施方式中,各臂元件602的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同尺寸配置的往復(fù)泵組件10。參考圖53,例如,各球接頭610可經(jīng)由一對(duì)螺紋調(diào)節(jié)螺栓612而相對(duì)于長(zhǎng)形本體608移動(dòng),從而當(dāng)需要延伸臂元件602的長(zhǎng)度時(shí),長(zhǎng)形本體608相對(duì)于各端部604和606上的螺栓旋轉(zhuǎn)。因此,例如,在需要延伸臂元件602的長(zhǎng)度的情況下,本體元件608在箭頭614的方向上旋轉(zhuǎn)(圖51),其進(jìn)而引起本體元件608相對(duì)于螺栓612的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(圖53)以延伸臂元件602的長(zhǎng)度。類似的,在需要縮短臂元件602的長(zhǎng)度的情況下,本體元件在與箭頭614相反的方向旋轉(zhuǎn),使得本體元件608相對(duì)于螺栓612移動(dòng)以縮短臂元件602的長(zhǎng)度。一旦臂元件602處于要求的長(zhǎng)度,則一對(duì)螺母616被擰緊,從而抵靠本體608,以防止調(diào)節(jié)螺栓612相對(duì)于長(zhǎng)形本體608的相對(duì)移動(dòng)。

      盡管所示的臂元件602的實(shí)施方式在該長(zhǎng)形本體608的兩側(cè)具有可調(diào)節(jié)螺栓612,然而應(yīng)理解臂元件602可以另外的方式配置。例如,在一些實(shí)施方式中,臂元件602為固定長(zhǎng)度而沒有調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的能力。在其它實(shí)施方式中,臂元件602僅一端604或606為長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的。因此,例如,臂元件602僅包括可調(diào)節(jié)以延長(zhǎng)或縮短臂元件602的單個(gè)螺紋螺栓612。在仍另外的實(shí)施方式中,臂元件602包括伸縮部分(未示出),其以伸縮關(guān)系滑動(dòng)和移動(dòng)以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度??墒褂瞄_口銷或者任何其它鎖定裝置,來固定伸縮段,以防止在泵組件10的工作過程中在元件之間的分離和/或相對(duì)移動(dòng)。

      在圖51-54中所示的實(shí)施方式中,臂元件602經(jīng)由設(shè)置在各端部604和606中的肩螺栓618而固定至泵組件10和齒輪箱600。肩螺栓618將支撐元件602的端部固定至在動(dòng)力端殼體12和齒輪箱600上的各角板620(圖49)。

      具體地參考圖54,各肩螺栓618被尺寸設(shè)置成匹配在各角板620中形成的相應(yīng)沉孔622中。如圖54所示,各沉孔包括具有第一直徑的第一部分622a和具有第二直徑的第二部分622b。在圖54中,第一直徑大于第二直徑,從而在其中接收肩螺栓618的相應(yīng)部分以減少肩螺栓618的失效,該失效通常在往復(fù)泵組件10的工作過程中響應(yīng)于所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力而發(fā)生,如以下的進(jìn)一步說明。

      在圖54所示的實(shí)施方式中,肩螺栓618包括具有第一直徑的第一部分618a和具有第二直徑的第二部分618b,第一和第二部分618a和618b的直徑與沉孔622的部分622a和622b的直徑對(duì)應(yīng)。通過肩螺栓618的部分618b和沉孔622的部分622b之間的螺紋連接而將肩螺栓618固定在沉孔622中。根據(jù)一些實(shí)施方式,沉孔622的第一部分622a被精確地機(jī)加工,以在肩螺栓618的第一部分618a與沉孔622的第一部分622a之間具有約0.002英寸的間隙。因此,當(dāng)剪切力F作用在肩螺栓618上時(shí),該剪切力的大部分被吸收或者被肩螺栓618的第一部分618a而不是肩螺栓618的帶螺紋第二部分618b抵消。應(yīng)理解,肩螺栓618的第一部分618a與沉孔622的第一部分622a之間的間隙可改變(即,其間的間隙可大于或者小于0.002英寸)。通過讓第一部分618a的直徑大于第二部分618b,作用在螺紋部分618b上的剪切力減小,從而減少臂元件602與框架組件40和齒輪箱600之間的連接失效的可能性。

      在往復(fù)泵組件10的裝配過程中,齒輪箱600被固定至動(dòng)力端殼體12。一旦固定,則至少一個(gè)臂元件602被設(shè)置成連接在端段44與齒輪箱600之間,以阻止在齒輪箱600與動(dòng)力端殼體12之間的相對(duì)移動(dòng),包括相對(duì)軸向和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。根據(jù)一些實(shí)施方式,臂元件602的長(zhǎng)度首先被調(diào)節(jié)至需要的長(zhǎng)度,從而連接至動(dòng)力端殼體12和齒輪箱600二者。一旦設(shè)置成要求的長(zhǎng)度,則臂元件602的端部604和606與各自動(dòng)力端殼體12和齒輪箱600上的沉孔622對(duì)齊。接著肩螺栓618被插入通過各端部604和606上的球接頭610,且接著插入沉孔622。各肩螺栓618被擰緊在沉孔622中,以防止肩螺栓618從沉孔622分離。

      可選地,如以上所述,端部604或606首先被固定至動(dòng)力端殼體12或齒輪箱600。一旦固定至其上,則未固定或自由端部604或606經(jīng)由球接頭610樞轉(zhuǎn),從而在臂元件602的未固定端上的球接頭610與在動(dòng)力端殼體12或齒輪箱600上的未連接至臂元件602的沉孔622對(duì)齊。一旦對(duì)齊,則肩螺栓618用于將第二端部604或606固定至相應(yīng)的沉孔622。然而,如果在固定至第二端部604或606之前,球接頭610不能與沉孔622對(duì)齊,則如之前所述調(diào)節(jié)臂元件602的長(zhǎng)度,使得球接頭610與沉孔622對(duì)齊,以允許肩螺栓618將臂元件602固定至其上。

      應(yīng)理解,盡管臂元件602被固定在齒輪箱600與動(dòng)力端殼體12之間,然而可以另外的方式使用臂元件602。例如,參考圖55,一個(gè)臂元件602固定在動(dòng)力端殼體12之間,且第二臂部602固定在齒輪箱600與臺(tái)架或拖車660之間??蛇x地,臂元件602可從齒輪箱600和動(dòng)力端殼體12直接延伸至臺(tái)架和/或拖車660。

      現(xiàn)參考圖56和57,動(dòng)力端殼體12被支撐在臺(tái)架500上。具體地參考圖56,臺(tái)架500包括底座元件602,該底座元件具有一對(duì)側(cè)段504和506,在側(cè)段504和506之間延伸并將其連接的橫向段508、510和512,以及用于將臺(tái)架500支撐在支撐表面上的腳部514。在圖56中所示的實(shí)施方式中,臺(tái)架500包括多個(gè)墊516、518、520、522、524、526、528和530,其與框架組件40上的腳部52對(duì)應(yīng)。例如,具體地參考圖55,墊520、522、524和526對(duì)應(yīng)于且設(shè)置成對(duì)齊于中間段46上的腳部52。類似地,墊516、518、528和530對(duì)應(yīng)于且設(shè)置成對(duì)齊于端段42和44上的腳部52。臺(tái)架500還包括一對(duì)墊532和534,以支撐流體端殼體14的至少一部分(圖1)。具體地參考圖57,側(cè)段504、506和橫向段508各包括多個(gè)固定至其上的角板540,以增大臺(tái)架500的剛性,從而抵抗彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷。在圖57中,各側(cè)段504和506包括兩個(gè)間隔開的角板540,且橫向段508包括五個(gè)間隔開的角板540,該五個(gè)間隔開的角板540設(shè)置在墊518、520、522、524、526和530之間。然而,應(yīng)理解,可在臺(tái)架500上使用更多或更少數(shù)量的角板540以增強(qiáng)其剛性。

      根據(jù)一些實(shí)施方式,墊520、522、524和526具有與墊516、518、528和530不同的厚度。例如,在圖56所示的實(shí)施方式中,墊520、522、524和526具有比墊516、518、528和530更薄的厚度。不同的厚度在腳部52與墊520、522、524和526之間提供了間隙,以允許框架組件40被墊片填入從而減少“搖動(dòng)”,振動(dòng),變形和其它不良移動(dòng)。

      在框架組件40的制造過程中,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,段42、44和46上的腳部52被機(jī)加工成位于相同平面,使得當(dāng)框架組件被支撐在墊516、518、520、522、524、526、528和530上時(shí),在端段42和44上的腳部52與墊516、518、528和530接觸,在中間段46上的腳部52與墊520、522、524和526對(duì)齊但與其間隔開,以提供間隙來接收墊片或其它墊元件。在將動(dòng)力端殼體12裝配至臺(tái)架500的過程中,可將所需要的墊片或其它墊元件插入在腳部52與墊520、522、524和526之間形成的間隙中,以減少或消除動(dòng)力端殼體12相對(duì)于臺(tái)架500的搖動(dòng)或者其它不良移動(dòng)。在其它實(shí)施方式中,在中間段46上的腳部52形成以延伸至與包括端段42和44上的腳部52的平面不同的平面,且墊520、522、524和526具有比墊516、518、528和530更薄的厚度。在其它實(shí)施方式中,各墊516-528具有相同厚度,且使用墊片來填充腳部52與墊516-528之間的任何間隙。

      根據(jù)另外的實(shí)施方式,墊具有不同的厚度以適應(yīng)臺(tái)架500的彎曲。例如,在橫向段508彎曲的情況下(即,接近墊530的段的部分508比接近墊518的段508的部分更低),則根據(jù)需要機(jī)加工墊518、520、522、524、526和/或530,使得墊518’、520’、522’、524’、526’和/或530’的頂表面位于相同平面。因此,如果接近墊530的段的部分508低于接近墊518的段508的部分,則墊530的厚度將厚于墊518的厚度,墊518的更大部分必須被去除以讓表面518’和530’位于相同平面。

      現(xiàn)參考圖58-60,示出了可選臺(tái)架配置800。在圖58和59中,臺(tái)架800包括在側(cè)段804和806之間延伸并將其連接的橫向支撐元件808、810和812。該橫向支撐元件810和812形成為具有中空內(nèi)部,且為圍繞墊816、828、832和834的區(qū)域提供額外的剛性和支撐。在圖58和59中所示的實(shí)施方式中,例如橫向段808形成為I形梁,且包括多個(gè)設(shè)置在腹板841的每側(cè)上的豎直角板840;然而,應(yīng)理解橫向段可以形成為除了I形梁形狀以外的形狀。臺(tái)架800還包括設(shè)置在側(cè)段804和806上的多個(gè)豎直角板840。在圖59中所示的實(shí)施方式中,側(cè)段804和806形成為具有“C”形通道,在其中設(shè)置角板840;然而,應(yīng)理解側(cè)段804和806可形成與“C”形不同的形狀。此外,側(cè)段804和806分別包括多個(gè)傾斜設(shè)置的角板842,其設(shè)置在“C”形通道中。角板840和842向臺(tái)架800提供額外的支撐和剛性。

      具體地參考圖58和59,橫向段508包括設(shè)置成圍繞墊818、820、822、824、826和830以及在腹板841的兩側(cè)上的多個(gè)角板840,以在動(dòng)力端殼體12被固定至臺(tái)架800時(shí)提供額外的支撐。在圖59中所示的實(shí)施方式中,角板840被設(shè)置形成通道844,以提供至安裝螺栓(未示出)的通路,從而允許擰緊安裝螺栓以將腳部52固定至臺(tái)架800。根據(jù)一些實(shí)施方式,各側(cè)段804和806可選地包括固定至其上的增強(qiáng)板862,以向臺(tái)架800提供額外的剛性。在圖58中,例如,增強(qiáng)板862大體在橫向支撐元件808和810之間延伸。然而,增強(qiáng)板可延伸較短的距離和/或由多個(gè)段形成。

      應(yīng)理解,臺(tái)架500和800可以另外的方式配置。例如,可使用更多或更少數(shù)量的橫向段。類似地,可將另外的側(cè)段設(shè)置成與側(cè)段504、506和804、806平行。在其它實(shí)施方式中,額外的段可傾斜地設(shè)置在側(cè)段,橫向段或其任何組合之間。

      具體地參考圖58-60,臺(tái)架800還包括設(shè)置在側(cè)段804和806上的多個(gè)安裝開口846,該開口846間隔開且設(shè)置成讓臺(tái)架800固定至拖車848(圖60)。在圖60中所示的實(shí)施方式中,拖車848包括底架850,其具有縱向框架段852和854以及在縱向框架段852和854之間延伸的橫向段856。該縱向段852和854包括槽,其設(shè)置成與臺(tái)架800上的槽845對(duì)齊,以允許臺(tái)架800經(jīng)由多個(gè)螺栓或者任何其它合適的附接方式而固定至底架850。如圖58和59所示,槽846是長(zhǎng)形的,從而適應(yīng)不同尺寸的底架850(即,長(zhǎng)形框架段852和854間隔開更遠(yuǎn)或更近)。參考圖60,支架860可選地附接至底架850并從其懸臂伸出,從而在動(dòng)力端殼體12固定至臺(tái)架800時(shí)對(duì)臺(tái)架800提供額外的支撐。

      現(xiàn)參考圖61和62,底表皮164被焊接至中間板段46。在圖61和62中,底表皮164形成為在各邊緣具有大體“J”形凹槽920,以在接近外表面處在焊接邊緣與相應(yīng)段46(或者端板段42或44,如所適用的)結(jié)合。段46具有大體反“J”形凹槽905和后臺(tái)階910。該后臺(tái)階910將底表皮164的根表面919支撐在后表面915上。后表面915經(jīng)由配合表面913而過渡至“J”形凹槽905,該配合表面鄰靠底表皮164的配合端部917。配合表面913防止底表皮164的橫向移動(dòng)。

      在一個(gè)實(shí)施方式中,配合表面913具有約0.06英寸的深度,且后表面915從配合表面913延伸大約0.13英寸。配合表面917為大約0.06英寸厚,且因此可將“J”形凹槽920與“J”形凹槽905均勻地結(jié)合,如以下進(jìn)一步的說明。

      底表皮164的“J”形凹槽920與段46的“J”形凹槽905結(jié)合,以形成“U”形凹槽,用于接收焊接金屬來形成完整的熔透焊接,而不需要單獨(dú)的背板。例如,熔化的焊接金屬930設(shè)置于由兩個(gè)“J”形凹槽905和920所形成的“U”形凹槽。在一個(gè)實(shí)施方式中,焊接金屬930的材料可與段46和底表皮164的底座材料相同或者相似。

      在焊接金屬930、底表皮164與段46之間進(jìn)行焊接熔融,以在段46的整個(gè)厚度形成熔融區(qū)域935,從而將三個(gè)構(gòu)件(即,段46、焊接材料930和底表皮164)整體形成為一件。例如,根據(jù)焊接電源和材料,熔融區(qū)域可具有約0.06”至0.13”的厚度。固化的焊接金屬930可不必為所示的平整的,而是可通過適當(dāng)控制焊接金屬930的量而實(shí)現(xiàn)大致平整表面??墒褂枚喾N焊接方法,例如包芯電弧焊,氣體保護(hù)金屬極電弧焊,埋弧焊,或者其它合適方法。在一些實(shí)施方式中,在焊接方案中,段46、焊接金屬930和底表皮164可被埋弧焊。

      應(yīng)理解,上述焊接方法可用于將頂和底表皮組件162和164固定至端和中間板段42、44和/或46。

      這里所述的多個(gè)實(shí)施方式和方面提供了多種優(yōu)點(diǎn),例如,提供了具有可自調(diào)節(jié)構(gòu)件的動(dòng)力端殼體框架組件40,允許軸承組件插入而具有最小的將軸承組件卡在軸承支撐表面上的風(fēng)險(xiǎn),可更容易裝配,需要更少焊接,可制造為較輕重量,且具有增大的強(qiáng)度,從而以較少偏轉(zhuǎn)和/或變形操作以延長(zhǎng)框架組件40的使用壽命和的提高其完整性,同時(shí)降低制造成本。

      在一些實(shí)施方式的前述說明中,為了清楚的目的采用特定術(shù)語。然而,本公開不意圖限于所選擇的術(shù)語,且應(yīng)理解各特定術(shù)語包括其他技術(shù)等同,其以相似的方式實(shí)現(xiàn)相似的技術(shù)目的。諸如“左”和“右”,“前”和“后”,“上”和“下”等術(shù)語用作便于提供參考點(diǎn)的詞,且不構(gòu)成限制術(shù)語。

      在該說明書中,詞“包括”應(yīng)理解為其“開放”意義,即“具有”的意思,因此不應(yīng)被限制為“封閉”意義,即“僅包括”的意思。相應(yīng)的意思也適用于相應(yīng)的詞“包括”,“包括有”等。

      此外,前述僅說明了一些實(shí)施方式,可進(jìn)行改變、修改、增加和/或變化而不偏離所公開的實(shí)施方式的范圍和實(shí)質(zhì),該實(shí)施方式是示意性的而不是限制性的。

      此外,所說明的實(shí)施方式涉及當(dāng)前考慮為最實(shí)用和最優(yōu)選的實(shí)施方式,其應(yīng)理解為實(shí)施方式不應(yīng)限于所公開的實(shí)施方式,相反地,旨在覆蓋包括在該實(shí)施方式的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的不同的修改和等同設(shè)置。此外,上述說明的多種實(shí)施方式可與其它實(shí)施方式共同應(yīng)用,如,一個(gè)實(shí)施方式的方面可與另一個(gè)實(shí)施方式的方面結(jié)合而實(shí)現(xiàn)再另一個(gè)實(shí)施方式。另外,任何給定組件的各獨(dú)立特征或構(gòu)件可構(gòu)成另外的實(shí)施方式。

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