本實用新型涉及泵設備技術領域,特別是一種六缸對置單作用高壓柱塞泵。
背景技術:
目前,油氣田作業(yè)使用大量壓裂車、固井車及洗井車,上述設備中均配置有高壓柱塞泵作為流體介質(zhì)輸送動力源,現(xiàn)有高壓柱塞泵多采用三缸或五缸泵,缸體間并列排布,缸數(shù)越多其泵體體積、重量、曲軸長度均明顯增大。大體積和大重量影響設備運輸和使用,回轉(zhuǎn)運動中慣性作用使得曲軸產(chǎn)生較大振動,曲軸整體的機械性能大幅降低。三缸或五缸泵的缸體多設置在泵體上側(cè),由于缸體安裝位置偏上出現(xiàn)泵體重心偏高和動力軸裝配不便等問題,需要選配變速齒輪箱與動力軸匹配安裝,進一步增加了整體設備的重量和體積。
此外,部分三缸或五缸泵的柱塞泵對曲軸進行了改進以提升曲軸機械性能(如專利名稱:五缸柱塞泵曲軸結(jié)構(gòu),申請?zhí)枺篊N201220141150.0)。曲軸中設置中空彎曲空腔降低曲軸重量,減少回轉(zhuǎn)運動中產(chǎn)生的振動。但實際使用中現(xiàn)有柱塞泵體積重量大的缺點嚴重制約了生產(chǎn)效率,特別是一些特殊工況下需要高壓力、大排量的輸送流體介質(zhì),現(xiàn)有設備無法滿足油氣田作業(yè)工作需求。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型解決現(xiàn)有技術的不足提供一種高壓力、大排量、體積小、重量輕、運行平穩(wěn)的六缸對置單作用高壓柱塞泵。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為:
一種六缸對置單作用高壓柱塞泵,包括泵殼和動力端,所述泵殼內(nèi)設有六個缸體,動力端為曲軸連桿機構(gòu),曲軸連桿機構(gòu)包括曲軸和連桿,主動軸設在泵殼中部,主動軸穿過曲軸,主動軸帶動曲軸連桿機構(gòu)運動,曲軸連桿機構(gòu)帶動液力活塞做功。
所述曲軸上開設通孔,曲軸間的通孔拼接組成空腔,空腔內(nèi)穿入主動軸。
所述曲軸上通孔孔徑為180mm-200mm。
所述泵殼左、右兩側(cè)各設置三個缸體,在曲軸左、右間隔排布,相鄰曲軸間夾角180°。
所述主動軸一端與動力源連接,主動軸另一端與太陽輪連接,太陽輪與行星輪嚙合,太陽輪驅(qū)動行星輪轉(zhuǎn)動,行星輪還與齒圈嚙合,行星輪繞齒圈旋轉(zhuǎn),行星輪與行星架固定連接,行星架跟隨行星輪轉(zhuǎn)動,行星架上套裝曲軸連桿機構(gòu),行星架帶動曲軸連桿機構(gòu)運動。
本實用新型的有益效果為:
1、本設備為六缸對置單作用高壓柱塞泵,所述泵殼內(nèi)設有六個缸體,主動軸設在泵殼中部,相比傳統(tǒng)五缸泵主動軸安裝高度下降了600mm,有效降低了泵的重心,安裝方便,便于維修。動力端為曲軸連桿機構(gòu),曲軸連桿機構(gòu)包括曲軸和連桿,每個缸體內(nèi)設置柱塞和連桿;主動軸帶動曲軸連桿機構(gòu)運動,曲軸連桿機構(gòu)帶動液力活塞做功。主動軸穿過曲軸通孔;減小了體積和重量,重量減少30%。設備更加緊湊,有效地解決了缸體單側(cè)安裝所產(chǎn)生的較大振動,同時減少了變速齒輪箱的使用,設備連接更加簡便,動力傳動更加高效。實現(xiàn)了作業(yè)需求的140Mpa的高壓力,4.2-5m3/min的大排量。
2、曲軸上開設通孔,空腔內(nèi)穿入主動軸。徹底改變了現(xiàn)有曲軸結(jié)構(gòu),主動軸和曲軸連桿機構(gòu)運動時振動大幅降低。
3、泵殼內(nèi)左、右兩側(cè)各設置三個缸體,曲軸間左、右間隔排布,相鄰曲軸間夾角180°。使用六個工作缸,以180度水平對向排列在曲軸中心兩側(cè),有效節(jié)省了臺面空間,重量與體積均小于五缸泵,可實現(xiàn)高壓力,大排量,能可靠達到市場需求。六個工作缸水平對置排列安裝,工作平穩(wěn),振動??;曲軸整體尺寸縮短,自身強度增大;曲軸工作時兩端的作用力大小、方向一致,受力均勻使用壽命大幅延長。
4、采用一端動力源輸入,通過在曲軸內(nèi)孔中安裝的主動軸兩端配套的傳動系統(tǒng)同步、同向驅(qū)動曲軸回轉(zhuǎn),使曲軸載荷均勻,工作可靠。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的動力傳動示意圖。
具體實施方式
一種六缸對置單作用高壓柱塞泵,包括泵殼和動力端,所述泵殼內(nèi)設有六個缸體,動力端為曲軸連桿機構(gòu),曲軸連桿機構(gòu)包括曲軸6和連桿7,主動軸1設在泵殼中部,主動軸1穿過曲軸,主動軸1帶動曲軸連桿機構(gòu)運動,曲軸連桿機構(gòu)帶動液力活塞做功。所述曲軸6上開設通孔,曲軸間的通孔拼接組成空腔,空腔內(nèi)穿入主動軸1。所述泵殼左、右兩側(cè)各設置三個缸體,曲軸間左、右間隔排布,相鄰曲軸間夾角180°。所述曲軸6上通孔孔徑為180mm-200mm。
主動軸1一端與動力源連接,主動軸1另一端與太陽輪2連接,太陽輪2與行星輪3嚙合,太陽輪2驅(qū)動行星輪3轉(zhuǎn)動,行星輪3還與齒圈5嚙合,行星輪3繞齒圈5旋轉(zhuǎn),行星輪3與行星架4固定連接,行星架4跟隨行星輪3轉(zhuǎn)動,行星架4上套裝曲軸連桿機構(gòu),行星架4帶動曲軸連桿機構(gòu)運動。
使用時,曲軸6開設空心通孔,空心通孔便于主動軸1的內(nèi)置安裝。曲軸上安裝行星減速機構(gòu),由內(nèi)置主動軸1實現(xiàn)兩端行星輪系太陽輪的同步、同向的聯(lián)動。驅(qū)動行星減速機構(gòu)的行星架及相聯(lián)的曲軸做整周回轉(zhuǎn)運動,使安裝于曲軸上的六個連桿帶動柱塞依次做往復運動,旋轉(zhuǎn)一周完成六個沖次。