CN113638873A - 一种钻井泵底座精度及安装调整结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井泵底座精度及安装调整结构，涉及石油工程设备领域，具体包括H钢、横板、纵板、螺母、螺栓、混凝土、间隙、平垫铁、螺孔、上平面、下平面、上翼板、腹板、下翼板、下端面、表面，通过对钻井泵底座功能的研究，设计满足需要的钻井泵底座精度和安装调整的结构，使钻井泵底座不仅仅是满足承受钻井泵的重量，还能满足底座的上平面与机架底面用螺栓连接后不会破坏机架原有的设计制造精度，底座下平面与钻井野外场地临时修建的混凝土的表面接触面积大，减少钻井泵运转时的振动，为对用户承诺钻井泵动力端关键运动件免费10年包维修，对钻井泵液力端易损件的寿命延长3倍以上的宏伟的目标提供可靠的保证。

Description

一种钻井泵底座精度及安装调整结构

技术领域

本发明涉及石油工程设备领域，具体涉及一种钻井泵底座精度及安装调整结构。

背景技术

钻井泵设计制造行业目前的现状是对用户承诺钻井泵的动力端关键运动件免费1年包维修，钻井泵的关键运动零件包括动力输入齿轮、曲轴齿轮、曲轴轴承、连杆轴承、十字头轴承、十字头、滑道等，钻井泵的液力端易损件缸套、活塞、阀体、阀座、密封件等寿命低，是用户运行主要成本之一。为了推动钻井泵行业的发展，已有钻井泵设计制造企业主动提出挑战性的目标，对用户承诺钻井泵动力端关键运动件免费10年包维修，对钻井泵液力端易损件的寿命延长3倍以上，为了满足这个宏伟的目标，保证措施之一对钻井泵底座提出了必须的精度要求。

钻井泵行业由于对于用户的质量承诺时间非常低，因此对钻井泵的研究不深入，特别是对底座的研究更是一个非常薄弱的环节，认为底座就是承受钻井泵的重量，因此底座的设计制造精度要求非常低，本发明对钻井泵的底座研究是，底座是在钻井泵机架和混凝土之间，底座上表面与机架用螺栓连接，下面与混凝土接触，底座除了承受钻井泵的重量外，还有如下功能：

功能1，底座的上表面与机架底面用螺栓连接后不能破坏机架原有的设计制造精度。钻井泵机架上安装动力端输入轴、曲轴、连杆、十字头等所有运动件和液力端的关键阀箱零件，钻井泵机架的尺寸很大，以2400hp钻井泵机架为例，安装曲轴的孔长2000mm以上，安装滑道和阀箱孔系方向长2700mm以上， 为了实现对用户承诺钻井泵动力端关键运动件免费10年包维修，机架的精度必然要满足总体要求，比如机架上安装曲轴孔轴线和安装滑道孔轴线垂直度要求是4级精度（0.05mm），机架底面平面度要求为6级（0.06mm），表面粗糙度为Ra6.3μm,而对用户承诺钻井泵的动力端关键运动件免费1年包维修的机架，机架上安装曲轴孔轴线和安装滑道孔轴线垂直度要求是6级到7级之间（0.127mm），机架底面平面度根本没有要求，只是需要加工,满足表面粗糙度Ra25μm，对用户承诺时间不同，质量完全不是一个档次，底座上表面与机架底面用螺栓连接后是不能破坏机架的精度。因此设计底座首先要满足功能1，必须要有相应的精度。

功能2，底座与混凝土要接触面积有要大，减少钻井泵运转时的振动。钻井泵运动部件属于曲柄连杆机构，曲柄连杆机构的一阶惯性力矩、二阶惯性力矩、旋转惯性力矩是不能在钻井泵内部平衡的，必然要传到钻井泵外面来，有些钻井泵的一阶惯性力、二阶惯性力、旋转惯性力甚至还会传到钻井泵外面来，造成钻井泵的震动，因钻井泵底座与钻井泵是连接在一起的，钻井泵底座便会发生振动，如果钻井泵底座的下表面与混凝土接触面积小，便会加速钻井泵和底座的振动，反之，如果钻井泵底座的下表面与混凝土接触面积大，便会减少钻井泵和底座的振动。满足功能2的底座在制造企业内安装是可以保证的，但钻井泵使用都在野外的场地，并在不同的地方，安装钻井泵的场地都是临时修建的，场地表面不可能像制造企业内部的安装钻井泵的场地表面质量，因此精度高的底座在钻井临时修建的场地表面如何保证安装后继续保持制造企业内部的精度是一项非常重要的工作。

因此研究一种钻井泵底座精度及安装调整结构成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井泵底座的安装调整结构。

本发明的技术方案如下：

钻井泵底座的上平面成品的平面度、表面粗糙度与钻井泵机架底面平面度精度、表面粗糙度保持一致，这样能确保钻井泵底座的上表面加工出的螺孔与机架底面用螺栓连接后不会破坏机架原有的设计制造精度，上表面还加工出螺孔，与钻井泵避雨遮阳棚的4根支柱连接，保证避雨遮阳棚的4根支柱的竖直精度。

钻井泵底座的两边的H钢需用钢板焊接后消除应力后加工而成，加工后的H钢的上翼板和下翼板成品厚度为20mm，宽度为110mm，腹板厚度为32mm，上翼板和下翼板成品之间的高度为300mm。

钻井泵底座两边H钢中间用7块横板，每块横板之间加纵板，横板的厚度为30mm，纵板厚度为25mm，横板和纵板高度低于两边H钢的上平面和下平面。

在钻井泵底座两边的H钢的下翼板外侧加工若干个M20螺孔，螺孔的中心距离为180mm～200mm。

在钻井泵底座两边的H钢的下翼板的M20螺孔内，安装螺母和螺栓，螺栓的规格为M20×50，螺母规格为M20,螺母功能是锁紧螺栓的位置，当H钢的下平面与混凝土的表面的间隙小于等于1mm时，直接将螺栓的下端面调节与混凝土的表面接触为止，然后用螺母锁紧，当H钢的下平面与混凝土的表面的间隙大于1mm时，需要在螺栓的下端面与混凝土的表面之间再加平垫铁，然后用螺栓的下端面接触平垫为止，然后用螺母锁紧。

螺母和螺栓需要作防锈处理，防锈处理的方法可以用氮化、QPQ或镀镍。

附图说明

图1-一种钻井泵底座精度及安装调整结构立体图；

图2-一种钻井泵底座精度及安装调试结构的主视和两个剖视图；

图3-图2的C处局部放大图；

图4-底座和不平地面接触示意图；

图5-图4的D局部放大图；

图6-图4的E局部放大图。

附图标记如下：

1-H钢、2-横板、3-纵板、4-螺母、5-螺栓、6-混凝土、7-间隙、8-间隙、9-平垫铁、10-螺孔、11-螺孔、1.1-上平面、1.2-下平面、1.3-上翼板、1.4-腹板、1.5-下翼板、5.1-下端面、6.1-表面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

请参阅图1～图6，本实施例一种钻井泵底座的安装调整结构,包括H钢1，横板2，纵板3，螺母4，螺栓5，混凝土6，间隙7，间隙8，平垫铁9，螺孔10，螺孔11，上平面1.1，下平面1.2，上翼板1.3，腹板1.4，下翼板1.5，下端面5.1，表面6.1。

请参阅图1和图2，钻井泵底座的上平面1.1成品的平面度为6级精度，表面粗糙度为Ra6.3μm，与钻井泵机架底面平面度精度、表面粗糙度保持一致，这样能确保钻井泵底座的上表面1.1加工出的10个螺孔10与机架底面用螺栓连接后不会破坏机架原有的设计制造精度，上表面1.1还加工出16个螺孔11，与钻井泵避雨遮阳棚的4根支柱连接，保证避雨遮阳棚的4根支柱的竖直精度，底座下平面1.2的精度要求是工艺要求，是保证加工底座上平面1.1所需要的，即要求底座下平面1.2的工艺需要的平面度为7级精度，表面粗糙度为Ra12.5μm。

请参阅图1、图2和图4，钻井泵底座的两边的H钢1需用钢板焊接后消除应力后加工而成，加工后的H钢1的上翼板1.3和下翼板1.5成品厚度为20mm，宽度为110mm，腹板1.4厚度为32mm，上翼板1.3和下翼板1.5成品之间的高度为300mm，这种规格H钢不能用现成的H钢型材，原因有①因300mm高度的H钢型材的翼板厚度只有15mm，上下表面没有加工余量，②300mm高度的H钢型材翼板宽度为300mm，满足相同宽度的钻井泵底座尺寸，两H钢型材中间的空间小，不能利用更多的空间设计底座油箱和底座水箱；③300mm高度的H钢型材的腹板只有10mm，刚性不能满足钻井泵底座的要求。

请参阅图1和图2，钻井泵底座两边H钢1中间用7块横板2，每块横板2之间加纵板3，横板2的厚度为30mm，纵板3厚度为25mm，横板2和纵板3高度低于两边H钢1的上平面1.1和下平面1.2。

请参阅图2和图3，在钻井泵底座两边的H钢1的下翼板1.5外侧加工若干个M20螺孔，螺孔的中心距离为180mm～200mm。

请参阅图3、图4、图5和图6，在钻井泵底座两边的H钢1的下翼板1.5的M20螺孔内，安装螺母4和螺栓5，螺栓5的规格为M20×50，螺母4规格为M20,螺母4功能是锁紧螺栓的位置，当H钢1的下平面1.2与混凝土6的表面6.1的间隙7小于等于1mm时，直接将螺栓5的下端面5.1调节与混凝土6的表面6.1接触为止，然后用螺母4锁紧，当H钢1的下平面1.2与混凝土6的表面6.1的间隙8大于1mm时，需要在螺栓5的下端面5.1与混凝土6的表面6.1之间再加平垫铁9，然后用螺栓5的下端面5.1接触平垫铁9为止，然后用螺母4锁紧。

请参阅图3，螺母4和螺栓5需要作防锈处理，防锈处理的方法可以用氮化、QPQ或镀镍，一台钻井泵底座的螺母4和螺栓5防锈处理成本在100元人民币左右，成本不高，但效果非常好。

采用本发明的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，使钻井泵底座不仅仅是满足承受钻井泵的重量，还能满足底座的上平面1.1与机架底面用螺栓连接后不会破坏机架原有的设计制造精度，底座下平面1.2与钻井野外场地临时修建的混凝土6的表面6.1接触面积大，减少钻井泵运转时的振动，为对用户承诺钻井泵动力端关键运动件免费10年包维修，对钻井泵液力端易损件的寿命延长3倍以上的宏伟的目标提供可靠的保证。

上面结合附图对本发明的实施做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以做出各种变化，这些变化均属于本发明的保护，同样属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻井泵底座精度及安装调整结构，其特征在于，H钢（1），横板（2），纵板（3），螺母（4），螺栓（5），混凝土（6），间隙（7），间隙（8），平垫铁（9），螺孔（10），螺孔（11），上平面（1.1），下平面（1.2），上翼板（1.3），腹板（1.4），下翼板（1.5），下端面（5.1），表面（6.1）。

2.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，底座的上平面（1.1）成品的平面度为6级精度，表面粗糙度为Ra6.3μm，与钻井泵机架底面平面度精度、表面粗糙度保持一致，确保钻井泵底座的上表面（1.1）加工出的10个螺孔（10）与机架底面用螺栓连接后不会破坏机架原有的设计制造精度，上表面（1.1）还加工出16个螺孔（11），与钻井泵避雨遮阳棚的4根支柱连接，保证避雨遮阳棚的4根支柱的竖直精度。

3.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，钻井泵底座的两边的H钢（1）需用钢板焊接后消除应力后加工而成，加工后的H钢（1）的上翼板(1.3)和下翼板(1.5)成品厚度为20mm，宽度为110mm，腹板(1.4)厚度为32mm，上翼板(1.3)和下翼板(1.5)成品之间的高度为300mm。

4.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，钻井泵底座两边H钢(1)中间用7块横板(2)，每块横板(2)之间加纵板(3)，横板(2)的厚度为30mm，纵板(3)厚度为25mm，横板(2)和纵板(3)高度低于两边H钢(1)的上平面(1.1)和下平面(1.2)。

5.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，在钻井泵底座两边的H钢(1)的下翼板(1.5)外侧加工若干个M20螺孔，螺孔的中心距离为180mm～200mm。

6.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，在钻井泵底座两边的H钢(1)的下翼板(1.5)的M20螺孔内，安装螺母(4)和螺栓(5)，螺栓(5)的规格为M20×50，螺母(4)规格为M20,螺母(4)功能是锁紧螺栓的位置，当H钢(1)的下平面(1.2)与混凝土(6)的表面(6.1)的间隙(7)小于等于1mm时，直接将螺栓(5)的下端面(5.1)调节与混凝土(6)的表面(6.1)接触为止，然后用螺母(4)锁紧，当H钢(1)的下平面(1.2)与混凝土(6)的表面(6.1)的间隙(8)大于1mm时，需要在螺栓(5)的下端面(5.1)与混凝土(6)的表面(6.1)之间再加平垫铁(9)，然后用螺栓(5)的下端面(5.1)接触平垫铁(9)为止，然后用螺母(4)锁紧。

7.如权利要求1所述的一种钻井泵底座精度及安装调整结构，螺母(4)和螺栓(5)需要作防锈处理，防锈处理的方法可以用氮化、QPQ或镀镍。

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