CN113669252A - 一种大排量柱塞泵用往复泵液力端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压大流量柱塞泵技术领域，具体是一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，包括泵底座、吸入管组件、排出管组件、若干个可调节支撑组件和若干个液力端组件，所述吸入管组件通过若干个可调节支撑组件安装在泵底座的顶部，所述排出管组件设置在吸入管组件的上方，若干个所述液力端组件的两端分别与吸入管组件和排出管组件相连通，所述吸入管组件包括吸入汇管、汇管盲法兰、冲洗排液阀、第一汇管通法兰、两个第二汇管通法兰、若干个吸入分管和若干个吸入上法兰，若干个所述吸入分管等间距设置在吸入汇管的顶部，本发明液缸体分体设计，方便加工，节省维修成本，方便拆卸单个液缸体，无需整体拆卸所配套的管线，方便维修。

Description

一种大排量柱塞泵用往复泵液力端
技术领域
本发明涉及高压大流量柱塞泵技术领域，具体是一种大排量柱塞泵用往复泵液力端。
背景技术
油田区域大面积注水，注水流量较高(100m3/h以上)，应用较多是离心泵，但多离心泵存在效率低，耗电量大浪费能源的问题。高压大流量柱塞泵的研发主要用于取代离心泵，现场应用证明高压大流量柱塞泵节能显著、易损件耐用度高，是离心泵最好的替代品。高压大流量柱塞泵流量大，压力高，关键部件的体积较大、结构复杂。高压大流量柱塞泵液力端是实现液体能量转换是核心部件，在现场应用过程中常会出现如下问题：
1.液力端中的整体式液缸体体积较大，加工设备专属度较高，对于没有量产的情况下生产成本较高。
2.液力端中的整体式液缸体在维修过程中发现，一个工作腔出现裂纹或者间隙过大，密封不严无法修复时，整个液缸体都需更换，大大增加维修成本和工作强度。
3.液力端中的整体式液缸体阀孔采用锥形孔设计，常出现密封不严，泄压的问题，严重影响泵的正常工作，给维修带来很大难度。
4.液力端中阀组件阀座和阀罩之间常采用螺纹连接，螺纹常常出现咬扣，由于阀组体积较大，更换阀组不便，劳动强度较大。
5.大流量柱塞泵流量大在现场运行过程中还发现液力端吸入口震动较大，压力表波动大，严重影响泵的工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：
一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，包括泵底座、吸入管组件、排出管组件、若干个可调节支撑组件和若干个液力端组件，所述吸入管组件通过若干个可调节支撑组件安装在泵底座的顶部，所述排出管组件设置在吸入管组件的上方，若干个所述液力端组件的两端分别与吸入管组件和排出管组件相连通，所述吸入管组件包括吸入汇管、汇管盲法兰、冲洗排液阀、第一汇管通法兰、两个第二汇管通法兰、若干个吸入分管和若干个吸入上法兰，若干个所述吸入分管等间距设置在吸入汇管的顶部，若干个所述吸入上法兰安装在若干个吸入分管的顶部，所述吸入上法兰端面分布半腰形透孔，所述第一汇管通法兰设置在吸入汇管的左侧，两个所述第二汇管通法兰设置在吸入汇管的右侧，并且两个第二汇管通法兰之间安装有第一密封垫，所述汇管盲法兰安装在第一汇管通法兰上，并且汇管盲法兰与第一汇管通法兰之间安装有第二密封垫，所述汇管盲法兰下侧设有螺纹孔，所述冲洗排液阀安装在螺纹孔上，所述汇管盲法兰与冲洗排液阀之间安装有四氟垫。
进一步的，所述排出管组件包括排出汇管、高压放气阀、若干个排出分管和若干个排气分管，若干个所述排出分管等间距设置在排出汇管的底部，每个所述排出分管的底部均设有排出法兰，所述排出法兰的端面分布若干个半腰形孔，若干个所述排气分管等间距设置在排出汇管的顶部，每个所述排气分管的顶部均设有六角堵头，所述高压放气阀安装在其中一个排气分管的顶部。
进一步的，每个所述液力端组件均包括单体式液缸体、前端上堵头、前端下堵头、出口隔套和吸入减震部件，所述吸入减震部件安装在吸入上法兰的顶部，所述单体式液缸体安装在吸入减震部件的顶部和排出法兰的底部之间，所述单体式液缸体内设有两个阀孔，两个所述阀孔的内部分别安装有两个外圆锥面密封阀部件，所述前端上堵头和前端下堵头分别安装在单体式液缸体的前端，所述出口隔套安装在单体式液缸体的内部顶端，并且出口隔套与排出分管相连通。
进一步的，每个所述外圆锥面密封阀部件均包括阀座、阀罩、下导向阀芯、阀簧和单波形弹簧垫，所述阀座设置在阀孔内，所述阀罩可拆卸安装在阀座上，所述下导向阀芯设置在阀座的内部，所述单波形弹簧垫设置在阀座的顶部，所述阀簧的两端分别与单波形弹簧垫和阀罩的内部顶端连接。
进一步的，所述吸入减震部件包括减震上法兰、承压橡胶接管和减震下法兰，所述减震上法兰与单体式液缸体的底部连接，所述减震下法兰与吸入上法兰的顶部连接，所述承压橡胶接管的两端分别与减震上法兰和减震下法兰连接。
进一步的，每个所述可调节支撑组件均包括上卡环、下卡环、上支撑板、下支撑板、调整支架和双头长螺栓，所述下支撑板安装在泵底座的顶部，所述上支撑板竖直设置在下支撑板的顶部，所述调整支架与上支撑板可拆卸连接，所述下卡环安装在调节支架的顶部，所述上卡环与下卡环通过双头长螺栓螺接，所述上卡环和下卡环内均设有橡胶板。
本发明通过改进在此提供一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
本发明通过液缸体分体设计，方便加工，节省维修成本；外圆锥面密封阀组双重密封使密封更可靠，阀组耐用度高，寿命更长；阀座和阀罩之间采用卡槽弹簧垫片的方式进行自锁压紧，方便阀罩的拆卸，降低了制造成本的同时，提高效率降低了强度；各单体液缸体下入口设计吸入减震组件，通过利用耐压耐油橡胶吸震的特性，大大减小了吸入口的波动，设备运行更加平稳，利用橡胶的变形特性，方便拆卸单个液缸体，无需整体拆卸所配套的管线，方便维修。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的吸入管组件的结构示意图；
图3是本发明的排出管组件的结构示意图；
图4是本发明的排出管组件的剖视图；
图5是本发明的局部剖视图；
图6是本发明的外圆锥面密封阀部件的剖视图；
图7是本发明的吸入减震部件的剖视图；
图8是本发明的可调节支撑组件的局部结构示意图一；
图9是本发明的可调节支撑组件的局部结构示意图二。
附图标记说明：
泵底座1，吸入管组件2，吸入汇管21，汇管盲法兰22，冲洗排液阀23，第一汇管通法兰24，第二汇管通法兰25，吸入分管26，吸入上法兰27，排出管组件3，排出汇管31，高压放气阀32，排出分管33，排气分管34，排出法兰35，六角堵头36，可调节支撑组件4，上卡环41，下卡环42，上支撑板43，下支撑板44，调整支架45，双头长螺栓46，橡胶板47，液力端组件5，单体式液缸体51，前端上堵头52，前端下堵头53，出口隔套54，吸入减震部件55，减震上法兰551，承压橡胶接管552，减震下法兰553，阀孔56，外圆锥面密封阀部件57，阀座571，阀罩572，下导向阀芯573，阀簧574，单波形弹簧垫575。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，如图1-图9所示，包括泵底座1、吸入管组件2、排出管组件3、若干个可调节支撑组件4和若干个液力端组件5，所述吸入管组件2通过若干个可调节支撑组件4安装在泵底座1的顶部，所述排出管组件3设置在吸入管组件2的上方，若干个所述液力端组件5的两端分别与吸入管组件2和排出管组件3相连通，所述吸入管组件2包括吸入汇管21、汇管盲法兰22、冲洗排液阀23、第一汇管通法兰24、两个第二汇管通法兰25、若干个吸入分管26和若干个吸入上法兰27，若干个所述吸入分管26等间距设置在吸入汇管21的顶部，若干个所述吸入上法兰27安装在若干个吸入分管26的顶部，所述吸入上法兰27端面分布半腰形透孔，便于螺栓拆卸和安装，节省空间，所述第一汇管通法兰24设置在吸入汇管21的左侧，两个所述第二汇管通法兰25设置在吸入汇管21的右侧，并且两个第二汇管通法兰25之间安装有第一密封垫，所述汇管盲法兰22安装在第一汇管通法兰24上，并且汇管盲法兰22与第一汇管通法兰24之间安装有第二密封垫，所述汇管盲法兰22下侧设有螺纹孔，所述冲洗排液阀23安装在螺纹孔上，所述汇管盲法兰22与冲洗排液阀23之间安装有四氟垫，方便冲洗管道，吸入上法兰27上端中心过孔设计，下端为沉孔，沉孔直径大于吸入分管261mm,采用插接式焊接；吸入分管26下端焊接在吸入汇管21上，吸入分管26内外径应满足单缸流量和压力；吸入汇管21上按照中心局进行分管插接孔的加工，吸入汇管21内外径应满足总的流量和吸入压力。
具体的，所述排出管组件3包括排出汇管31、高压放气阀32、若干个排出分管33和若干个排气分管34，若干个所述排出分管33等间距设置在排出汇管31的底部，每个所述排出分管33的底部均设有排出法兰35，所述排出法兰35的端面分布若干个半腰形孔，若干个所述排气分管34等间距设置在排出汇管31的顶部，每个所述排气分管34的顶部均设有六角堵头36，所述高压放气阀32安装在其中一个排气分管34的顶部；排出法兰35外径与出口隔套54外径相同，此设计保证强度同时方便螺栓拆装，节省空间，排出法兰35上端面中心沉孔尺寸与排出分管33外径相同，孔口倒角，中间过孔与管径相同，下端内孔为密封垫安装孔，深度尺寸小于密封垫厚度约1mm；排出分管33的内径保证单缸液力端流速，外径保证承受最高排出压力，排出分管33上端焊接在排出汇管31上，排出汇管31下端面按照泵缸间距加工透孔，孔径与排出分管33内径相同，排出汇管31的内径设计保证最大流量时流速稳定符合设计标准，排出管外径可以承受最高的排出压力，排出汇管31总长度应大于整体液缸体宽度约500mm，排出管另一侧用端头堵进行焊接封堵，排出汇管31上端按照排出分管33位置焊接排气分管34，排气分管34为台阶式设计，下端小外圆焊接在排出汇管31上，上端为大外径，保证一定的厚度；排气管内孔上端为螺纹设计，保证螺纹深度，下端为过孔与排出汇管31内径相通，排出汇管31上端4个排气管螺纹处安装六角堵头36，二者之间通过四氟垫密封，靠近出口一侧的排气管上安装高压放气阀32，方便排气处理，通过排出汇管31上焊接排气分管34，方便排气的同时，也方便在此处安装拆拆阀组工具，无需拆卸单体液缸体。
具体的，每个所述液力端组件5均包括单体式液缸体51、前端上堵头52、前端下堵头53、出口隔套54和吸入减震部件55，所述吸入减震部件55安装在吸入上法兰27的顶部，所述单体式液缸体51安装在吸入减震部件55的顶部和排出法兰35的底部之间，所述单体式液缸体51内设有两个阀孔56，两个所述阀孔56的内部分别安装有两个外圆锥面密封阀部件57，所述前端上堵头52和前端下堵头53分别安装在单体式液缸体51的前端，所述出口隔套54安装在单体式液缸体51的内部顶端，并且出口隔套54与排出分管33相连通；单体液缸体阀孔56为阶梯式通孔设计，上端为大孔，大孔下部为锥面阀座孔，锥面孔下部为圆柱孔，圆柱孔下侧为与上端大孔同尺寸过孔，过孔下端也为锥面阀座孔和圆柱孔，单体液缸体前端面设置两个大孔，上端大孔与阀孔56十字交叉不透；中端大孔与阀孔56交叉并且钻透与机身为同一轴线，上下大孔周边均匀分布若干螺纹孔。前端上下大孔主要方便安装和拆卸外圆锥面密封阀组件，前端上下大孔内用于安装上前堵和下前堵，用紧固螺栓和弹垫将其固定在单体液缸体上；单体液缸体前端面分布6个与机身把和的过孔，其左上端第一个孔为定位孔，位置尺寸保证了单体液缸体与机身的位置尺寸，其它5个孔为过孔，用六角头螺栓和垫圈将其把和在机身上。单体液缸体上端面大孔圆周方向均匀分布若干螺纹孔，用于安装排出管组件3。单体液缸体下端面过孔圆周方向均匀分布若干螺纹孔，用于安装吸入减震部件55。以上5件单体液缸体同等中心距把和在机身上，共同组成整体液缸体。
具体的，每个所述外圆锥面密封阀部件57均包括阀座571、阀罩572、下导向阀芯573、阀簧574和单波形弹簧垫575，所述阀座571设置在阀孔56内，阀座571外圆为五阶梯式设计，上端大外圆端面筋板式设计，均匀分布3个筋，保证一定宽度和厚度尺寸，宽度尺寸与上端小外圆圆角过渡；筋板以外圆周和厚度以下的圆周尺寸与上端小外圆保持一致性；上端小外圆以下为阀座571最大外圆，保证一定厚度尺寸，大外圆下端为圆锥面设计，保证足够的接触面，圆锥面下端为小圆柱面，圆柱面设计密封圈安装O型橡胶圈。阀座571外圆锥面和圆柱面双重密封，保证密封的可靠性，同时圆锥面还起到固定阀组的作用；阀座571上端大内孔端面90°密封面设计，密封面宽度保证静压强度和液体的关闭冲击，下端大内孔设计导向圆柱面，保证深度和高的精度，下端内孔螺纹设计方便阀座571拆卸；所述阀罩572可拆卸安装在阀座571上，阀罩572总体设计为方便拆卸，外圆分为两部分，上部分小角度锥面，下部大外圆圆柱面，阀罩572可以通过单体液缸体前端面的大孔装在阀座571上，方便安装；阀罩572外圆端面上均匀分布6个长方形过流孔，保证足够的过流面积；阀罩572锥面的上端面中心处设计大孔，圆周方向设计4个小孔，加大过流面，方便阀罩572的拆卸；阀罩572内孔主要分三部分，上端内孔直径大于弹簧外圆约2mm,与外圆上圆锥面厚度尺寸7mm,保证上端内孔长度尺寸；下端内孔大于上端面内孔，大于阀芯大外圆直径；大内孔下端三组环形槽设计，槽子外径大于阀座571上端面筋板外圆约1mm,圆周方向的长度与阀罩572外圆上的6道筋端面刚刚相交，槽子的位置尺寸与大外圆下端面5mm,槽宽10mm；环形槽与外圆端面6个长方形过流槽相交出均匀设计处3个透槽，槽子宽度尺寸与阀座571大外圆端面惯通，阀座571和阀罩572在安装时阀座571的三处筋是在阀罩572的立筋环形槽内，当拆卸时通过转动角度的方式将阀座571的3处筋旋转在阀罩5723个透槽内就可以可以轻松拆卸阀罩572，所述下导向阀芯573设置在阀座571的内部，所述单波形弹簧垫575设置在阀座571的顶部，所述阀簧574的两端分别与单波形弹簧垫575和阀罩572的内部顶端连接，下导向阀芯573上端为大外圆，下端90°密封面设计，足够的密封宽度与阀座571的密封面进行有效的密封，密封面下端为空刀槽设计，空刀槽下端为导向外圆，与阀座571内孔小间隙配合，保证导向精准，密封面可靠；阀芯下端导向圆柱面被均匀切割为4条导向筋，内孔为锥孔设计，锥孔深度略大于导向筋的长度，导向筋与锥孔相交，保证液体过流面积；阀芯的上端环形凸台设计，内侧最大内孔主要用于定位弹簧，内孔大于弹簧外径2mm,凸台处设计外螺纹方便取阀芯。阀罩572和阀座571之间安装单波形弹簧垫575，单波形弹簧垫575内孔大于阀座571上端小外圆1.5mm，单波形弹簧垫575外径大于阀座571筋板外圆6mm,厚度1mm,4波峰设计开口设计，保证足够的弹力方便安装。利用单波形弹簧垫575的弹性变形将阀簧574、阀芯、阀座571牢牢安装一起，此设计不需要借助其它专用工具，轻松将阀罩572拆装。
具体的，所述吸入减震部件55包括减震上法兰551、承压橡胶接管552和减震下法兰553，所述减震上法兰551与单体式液缸体51的底部连接，所述减震下法兰553与吸入上法兰27的顶部连接，所述承压橡胶接管552的两端分别与减震上法兰551和减震下法兰553连接；承压橡胶接管552为两侧凸台密封面中间长弧形设计，采用承压橡胶材质，保证使用寿命，承压橡胶接管552两侧凸台外径尺寸大于减震上法兰551内孔尺寸，利用橡胶凸台进行密封，利用橡胶的变形方便上下两片法兰的安装；同时利用橡胶的变形大大降低了吸入的震动，保证流量的稳定。
具体的，每个所述可调节支撑组件4均包括上卡环41、下卡环42、上支撑板43、下支撑板44、调整支架45和双头长螺栓46，所述下支撑板44安装在泵底座1的顶部，所述上支撑板43竖直设置在下支撑板44的顶部，所述调整支架45与上支撑板43可拆卸连接，所述下卡环42安装在调节支架的顶部，所述上卡环41与下卡环42通过双头长螺栓46螺接，所述上卡环41和下卡环42内均设有橡胶板47；上卡环41和下卡环42的宽度方向尺寸保证卡紧吸入汇管21后二者之间有合理的空间，橡胶板47为5mm耐磨橡胶板47，保证卡紧同时对卡环和吸入管外径还是一种保护，调整支架45与上支撑板43之间的高度可调节。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：包括泵底座(1)、吸入管组件(2)、排出管组件(3)、若干个可调节支撑组件(4)和若干个液力端组件(5)，所述吸入管组件(2)通过若干个可调节支撑组件(4)安装在泵底座(1)的顶部，所述排出管组件(3)设置在吸入管组件(2)的上方，若干个所述液力端组件(5)的两端分别与吸入管组件(2)和排出管组件(3)相连通，所述吸入管组件(2)包括吸入汇管(21)、汇管盲法兰(22)、冲洗排液阀(23)、第一汇管通法兰(24)、两个第二汇管通法兰(25)、若干个吸入分管(26)和若干个吸入上法兰(27)，若干个所述吸入分管(26)等间距设置在吸入汇管(21)的顶部，若干个所述吸入上法兰(27)安装在若干个吸入分管(26)的顶部，所述吸入上法兰(27)端面分布半腰形透孔，所述第一汇管通法兰(24)设置在吸入汇管(21)的左侧，两个所述第二汇管通法兰(25)设置在吸入汇管(21)的右侧，并且两个第二汇管通法兰(25)之间安装有第一密封垫，所述汇管盲法兰(22)安装在第一汇管通法兰(24)上，并且汇管盲法兰(22)与第一汇管通法兰(24)之间安装有第二密封垫，所述汇管盲法兰(22)下侧设有螺纹孔，所述冲洗排液阀(23)安装在螺纹孔上，所述汇管盲法兰(22)与冲洗排液阀(23)之间安装有四氟垫。
2.根据权利要求1所述的一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：所述排出管组件(3)包括排出汇管(31)、高压放气阀(32)、若干个排出分管(33)和若干个排气分管(34)，若干个所述排出分管(33)等间距设置在排出汇管(31)的底部，每个所述排出分管(33)的底部均设有排出法兰(35)，所述排出法兰(35)的端面分布若干个半腰形孔，若干个所述排气分管(34)等间距设置在排出汇管(31)的顶部，每个所述排气分管(34)的顶部均设有六角堵头(36)，所述高压放气阀(32)安装在其中一个排气分管(34)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：每个所述液力端组件(5)均包括单体式液缸体(51)、前端上堵头(52)、前端下堵头(53)、出口隔套(54)和吸入减震部件(55)，所述吸入减震部件(55)安装在吸入上法兰(27)的顶部，所述单体式液缸体(51)安装在吸入减震部件(55)的顶部和排出法兰(35)的底部之间，所述单体式液缸体(51)内设有两个阀孔(56)，两个所述阀孔(56)的内部分别安装有两个外圆锥面密封阀部件(57)，所述前端上堵头(52)和前端下堵头(53)分别安装在单体式液缸体(51)的前端，所述出口隔套(54)安装在单体式液缸体(51)的内部顶端，并且出口隔套(54)与排出分管(33)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：每个所述外圆锥面密封阀部件(57)均包括阀座(571)、阀罩(572)、下导向阀芯(573)、阀簧(574)和单波形弹簧垫(575)，所述阀座(571)设置在阀孔(56)内，所述阀罩(572)可拆卸安装在阀座(571)上，所述下导向阀芯(573)设置在阀座(571)的内部，所述单波形弹簧垫(575)设置在阀座(571)的顶部，所述阀簧(574)的两端分别与单波形弹簧垫(575)和阀罩(572)的内部顶端连接。
5.根据权利要求3所述的一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：所述吸入减震部件(55)包括减震上法兰(551)、承压橡胶接管(552)和减震下法兰(553)，所述减震上法兰(551)与单体式液缸体(51)的底部连接，所述减震下法兰(553)与吸入上法兰(27)的顶部连接，所述承压橡胶接管(552)的两端分别与减震上法兰(551)和减震下法兰(553)连接。
6.根据权利要求1所述的一种大排量柱塞泵用往复泵液力端，其特征在于：每个所述可调节支撑组件(4)均包括上卡环(41)、下卡环(42)、上支撑板(43)、下支撑板(44)、调整支架(45)和双头长螺栓(46)，所述下支撑板(44)安装在泵底座(1)的顶部，所述上支撑板(43)竖直设置在下支撑板(44)的顶部，所述调整支架(45)与上支撑板(43)可拆卸连接，所述下卡环(42)安装在调节支架的顶部，所述上卡环(41)与下卡环(42)通过双头长螺栓(46)螺接，所述上卡环(41)和下卡环(42)内均设有橡胶板(47)。
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