CN201236833Y - 新结构轻型泥浆泵 - Google Patents

Abstract

新结构轻型泥浆泵，包括动力端和液力端，动力端和液力端通过螺栓连接并一起固定在底座上，液力端的主轴承座为一个整体件，主轴承用压紧块、主轴承螺栓和锁紧螺母压紧在主轴承座内形成封闭环形结构，改变了轴承座的受力状态，提高了承载能力，减小了构件的尺寸和重量；动力输入轴为半轴，在半轴上用螺栓连接一小轴，构成动力输入轴总成；曲轴采用铸造偏心轮加锻造芯轴的铸锻组合式结构；输入轴轴头密封采用简单结构的机械密封，有效的解决了常规泥浆泵输入轴密封易磨损和更换困难的问题；液力端增加一件下阀导向器座，下阀导向器座与液缸采用锥面定位，翻转拆装，解决了泥浆泵直立型液缸更换下阀困难的问题。整机具有体积小、重量轻、效率高的特点，其重量是同型号泵重量的60％。

Description

新结构轻型泥浆泵

技术领域

本实用新型属于石油钻井、修井、完井等项作业的泥浆循环设备，尤其适合于海上采油平台钻修井作业的使用。

背景技术

泥浆泵是石油钻机循环***的主要设备，其功能主要是石油天然气行业钻井时将泥浆输送到井内，用于冷却钻头、带出岩屑。早期设计的泥浆泵都比较笨重，一台800马力的泥浆泵自身重量达到14.5吨以上，这给制造运输都带来很多不便，石油工人给这些设备定性为傻、大、笨、粗。究其原因主要是结构设计和工艺比较陈旧落后，其设计缺陷突出为以下几个方面：

1、泥浆泵主轴承座是将曲轴载荷传递给泵机架的部位，通常采用对开式轴承座，轴承盖由两条主轴承螺栓压紧，曲轴上的交变载荷直接作用到轴承盖和主轴承螺栓上，这样轴承座、轴承盖和主轴承螺栓需要做的尺寸很大，并且与机架相连的构件也需要做得很笨重。

2、动力输入轴为通轴结构，而传递扭矩的齿轮偏置，垮距很大，输入轴受力不好，为了满足强度要求就需要加大轴径和支承轴承的尺寸，造成整体重量加大。

3、曲轴是泥浆泵的主要承载零件，曲轴上要安装齿轮、连杆和支承轴承，曲轴也是泥浆泵中最重的传动零件，早期泥浆泵曲轴都采用整体铸钢制造，铸造零件不可避免地要有砂眼、气孔、裂纹等缺陷，另外曲轴要承受交变冲击载荷，为了满足强度需要，要将曲轴的尺寸做得很大，零件很重，即使这样还经常出现断轴现象。

4、输入轴轴头密封采用橡胶密封，其密封件为易损件，通常输入轴头安装有皮带轮和链轮，其轴头配合也比较紧，更换一次密封非常困难，还要动用吊机，现场操作起来更为不便。

5、泥浆泵液力端下阀导向器结构复杂，需要顶缸器、导向器、制动卡等零件，使阀腔尺寸变小，液流通道受阻，并且拆卸很不方便。

发明内容

本实用新型目的是提供一种新结构轻型泥浆泵，以减小泥浆泵的体积和重量，提高使用效率。

具体地说，新结构轻型泥浆泵，包括动力端和液力端，动力端和液力端通过螺栓连接并一起固定在底座上，泥浆泵主轴承座为一个整体件，主轴承用压紧块、主轴承螺栓和锁紧螺母压紧在主轴承座内形成封闭环形结构。

动力端的动力输入轴为半轴，在机架用中间支承来支承半轴，在半轴上用螺栓连接一小轴构成动力输入轴总成。

液力端的曲轴采用组合式结构，偏心轮采用合金钢铸造，芯轴采用合金钢锻造，偏心轮套装在芯轴上。

动力输入轴轴头密封采用机械密封，且机械密封结构为在轴承盖与轴承之间设置挡油板，在轴上所装的轴承压套上设计甩油盘，在轴承座上开有回油槽。

液力端增加一件下阀导向器座，下阀导向器采用导向器座加导向套用锥面定位安装在液缸的缸盖处，下阀导向器座与液缸采用锥面定位，翻转拆装。

本实用新型新结构轻型泥浆泵在以下几个方面进行了技术改进并达到了以下有益效果：

1、泥浆泵主轴承采用封闭环形结构，改善了受力状况，减小了主轴承座和主轴承螺栓及相关零件的尺寸和重量。

2、动力输入轴为半轴，在机架中间增加支承，用于支承半轴，在半轴上用螺栓连接一小轴，构成动力输入轴总成。

3、曲轴采用铸造偏心轮加锻造芯轴的铸锻组合式结构，以减轻重量，提高承载能力。

4、输入轴轴头密封采用机械密封，其结构为在轴承盖与轴承之间设置挡油板，在轴套上设计甩油盘，在轴承座上开有回油槽。

5、液力端增加一件下阀导向器座，下阀导向器座与液缸采用锥面定位，翻转拆装，拆卸下阀时只要将缸盖拆下，用手将下阀导向器座向外拉，下阀就很轻松地随导向器一起翻转出来，安装也很方便，从两图结构看，新结构泵液流通道顺畅，吸排阻力都很小，这样泥浆泵的吸入效率大大提高。

附图说明

图1为本实用新型泥浆泵整体结构图。

图2为常规泥浆泵主轴承座结构示意图。

图3为本实用新型泥浆泵主轴承座结构示意图。

图4为常规泥浆泵输入轴剖视图。

图5为本实用新型泥浆泵输入轴剖视图。

图6为常规泥浆泵曲轴总成剖视图。

图7为本实用新型泥浆泵曲轴总成剖视图。

图8为常规泥浆泵输入轴密封结构示意图。

图9为本实用新型泥浆泵输入轴密封结构示意图。

图10常规泥浆泵液力端剖视图。

图11本实用新型泥浆泵液力端剖视图。

图号说明：1-动力端、2-液力端、3-底座、4-主轴承座、5-主轴承压盖、6-主轴承螺栓、7-主轴承、8-压紧块、9-通轴、10-半轴、11-中间支承、12-小轴、13-连杆、14-大齿轮、15-曲轴、16-芯轴、17-偏心轮、18-轴承座、19-轴承盖、20-轴套、21-橡胶密封、22-回油槽、23-喷油嘴、24-甩油盘、25-挡油板、26-缸套、27-液流通道、28-液缸、29-上阀总成、30-顶缸器、31-止动卡、32-下阀导向器、33-下阀总成、34-吸入口、35-下阀导向器座。

具体实施方式

图1、3、5、7、9、11给出了本实用新型具体实施方式。新结构轻型泥浆泵，包括动力端1和液力端2，动力端1和液力端2通过螺栓连接并一起固定在底座3上，泥浆泵主轴承座4为一个整体件，主轴承用压紧块8、主轴承螺栓6和锁紧螺母压紧在主轴承座4内形成封闭环形结构。动力端1的动力输入轴为半轴10，在机架用中间支承11支承半轴10，在半轴10上用螺栓连接一小轴12构成动力输入轴总成。动力输入轴轴头密封采用机械密封，且机械密封结构为在轴承盖19与轴承之间设置挡油板25，在轴上所装的轴承压套上设计甩油盘24，在轴承座上开有回油槽22。

液力端2的曲轴15采用组合式结构，偏心轮17采用合金钢铸造，芯轴16采用合金钢锻造，偏心轮17套装在芯轴(16)上。液力端增加一件下阀导向器座35，下阀导向器32采用导向器座加导向套用锥面定位安装在液缸的缸盖26处，下阀导向器座35与液缸28采用锥面定位，翻转拆装。本实用新型对泥浆泵主要做了如下改进：

1、泥浆泵主轴承座是将曲轴载荷传递给泵机架的部位，通用泥浆泵采用对开式轴承座，轴承盖由两条主轴承螺栓压紧，曲轴上的交变载荷直接作用到轴承盖和主轴承螺栓上，这样轴承座、轴承盖和主轴承螺栓需要做的尺寸很大，并且与机架相连的构件也需要做得很笨重。本实用新型泥浆泵主轴承座设计成一个整体环形轴承座，环形座上有一个用于拆装轴的缺口，用一块压紧块填充，由一条螺栓将压紧块和轴承座联接，螺栓只起联接作用，不承受载荷。这种封闭环形结构，大大改善了主轴承座和主轴承螺栓的受力状况，减小了主轴承座和主轴承螺栓及相关件的尺寸和重量。

2、输入轴为泥浆泵动力输入轴，左端轴头安装链轮、皮带轮或联轴器，右端带润滑油泵或水泵，轴上的小齿轮与曲轴大齿轮啮合传递动力，常规泥浆泵输入轴为一根通轴，长度为2200～2600mm，轴上还加工人字齿轮，制造难度大，成本也很高，并且齿轮偏置，垮距比较大，受力不好。新结构为将通轴改为半轴增加中间支承，右边联接一根小轴，带动润滑油泵，此结构大大改善了输入轴的受力状态，轴长减少1000mm，加工难度降低，制造成本减少。

3、常规泥浆泵曲轴都采用整体铸钢制造，铸造零件不可避免地要有砂眼、气孔、裂纹等缺陷，另外曲轴要承受交变冲击载荷，为了满足强度需要，要将曲轴的尺寸做得很大，即使这样还经常出现断轴现象。本实用新型泥浆泵曲轴采用组合式结构，偏心轮采用合金钢铸造，芯轴采用合金钢锻造，锻造的芯轴经热处理后具有比铸件高得多的机械性能，也没有材料缺陷，因此可以将轴径减小，减轻了重量，提高了承载能力。

4、输入轴轴头密封，老结构采用橡胶密封，其密封件为易损件，通常输入轴头安装有皮带轮和链轮，其轴头配合也比较紧，更换一次密封非常困难，还要动用吊机，现场操作起来更为不便。新结构采用挡油板加甩油盘结构，大量的润滑油被挡油板挡住，少量油经甩油盘甩到回油槽，返回油箱，有效地解决了强制润滑的轴头密封问题，新结构彻底解决了轴头密封更换困难的问题。

5、泥浆泵直立型液力端吸入和排出阀腔在同一中心线上，更换下阀困难。如图10常规泥浆泵液力端剖视图所示，缸套由前面装入需要顶缸器压住缸套，而下阀导向器要通过顶缸器下孔压入，并转动1/4周使下阀导向器的翼板卡在顶缸器的下方，并需要安装止动卡，锁住下阀导向器，这种结构一来阻挡了吸入液流通道使泥浆泵上水阻力加大，二来拆装非常不方便，尤其是泵使用后泥浆锈蚀严重，很难拆卸，这是直立泵头的一大缺点，但本新型泵巧妙地改变了其结构型式，将缸套由后面装入，增加一件下阀导向器支座，导向器支座与壳体采用锥面定位，翻转拆装，拆卸下阀时只要将缸盖拆下，用手将下阀导向器座向外拉，下阀就很轻松地随导向器一起翻转出来，安装也很方便，从两图结构看泵液流通道也很顺畅，吸排阻力都很小，这样泥浆泵的水功率效率大大提高。

以上各项为本实用新型泥浆泵的主要改进部分，其余部分与现有泥浆泵基本相同，这里不再描述。

Claims (5)

1、新结构轻型泥浆泵，包括动力端(1)和液力端(2)，动力端(1)和液力端(2)通过螺栓连接并一起固定在底座(3)上，其特征是泥浆泵主轴承座(4)为一个整体件，主轴承用压紧块(8)、主轴承螺栓(6)和锁紧螺母压紧在主轴承座(4)内形成封闭环形结构。

2、根据权利要求1所述的新结构轻型泥浆泵，其特征是动力端(1)的动力输入轴为半轴(10)，在机架用中间支承(11)支承半轴(10)，在半轴(10)上用螺栓连接一小轴(12)构成动力输入轴总成。

3、根据权利要求1所述的新结构轻型泥浆泵，其特征是液力端(2)的曲轴(15)采用组合式结构，偏心轮(17)采用合金钢铸造，芯轴(16)采用合金钢锻造，偏心轮(17)套装在芯轴(16)上。

4、根据权利要求2所述的新结构轻型泥浆泵，其特征是动力输入轴轴头密封采用机械密封，且机械密封结构为在轴承盖(19)与轴承之间设置挡油板(25)，在轴上所装的轴承压套上设计甩油盘(24)，在轴承座上开有回油槽(22)。

5、根据权利要求1或3所述的新结构轻型泥浆泵，其特征是液力端增加一件下阀导向器座(35)，下阀导向器(32)采用导向器座加导向套用锥面定位安装在液缸的缸盖(26)处，下阀导向器座(35)与液缸(28)采用锥面定位，翻转拆装。

Images