CN201461291U - 煤矿井下压裂柱塞泵泵组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种在煤矿井下增加煤体透气性，提高瓦斯抽采率、有效降低消除煤与瓦斯突出危险性、注浆防灭火和降低煤尘产生量、降低冲击地压危险性的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，包括防爆电动机、与防爆电动机相连接的离合器、与离合器相连接的变速箱，变速箱通过万向传动轴与三缸柱塞泵的泵主轴总成相连接，泵主轴总成通过行星减速器和连杆十字头与三缸柱塞泵的柱塞相连接，单泵工作排量大，且可以实现多台泵联合作业，外形尺寸能够满足大多数矿井的入井和井下运输要求，拆卸方便，性能稳定，经济效益好，提高瓦斯抽采率、有效降低消除煤与瓦斯突出危险性、注浆防灭火和降低煤尘产生量、降低冲击地压危险性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在煤矿井下增加煤体透气性，提高瓦斯抽采率、有效降低消除煤与瓦斯突出危险性、注浆防灭火和降低煤尘产生量、降低冲击地压危险性的煤矿井下压裂柱塞泵泵组。
背景技术
目前，煤矿井下煤层长钻孔注水、工作面液压支架用乳化液泵虽然也是单作用柱塞泵，但缸径和冲程均较小，在工作过程中，普遍存在泵排量低(最大400L/min)、工作压力小(最大30MPa)致使工作效率低的现象，起不到压裂煤岩层产生裂缝的作用。同时，这种乳化液泵采用旁通阀调节泵注压力，对泵注流量无法精确计量，多泵并联工作操作步骤繁琐。
石油天然气领域的压裂泵，因受施工能力的影响，外形体积较大，拆卸移动不便，动力采用柴油发动机，不具有防爆功能，无法下入井工开采的煤矿井下作业，并且装机费用高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种能够进行单机和多机联合施工作业、拆装方便、稳定可靠、连续工作、操作简单、经济实用的煤矿井下压裂柱塞泵泵组。
本实用新型的目的是这样实现的：包括防爆电动机、与防爆电动机相连接的离合器、与离合器相连接的变速箱，其特征在于：变速箱通过万向传动轴与三缸柱塞泵的泵主轴总成相连接，泵主轴总成通过行星减速器和连杆十字头与三缸柱塞泵的柱塞相连接。
在防爆电动机下面设置有由“U”型钢板构成的动力撬架，在三缸柱塞泵下面设置有由“U”型钢板构成的压裂泵撬架，动力撬架、压裂泵撬架均为“U”型钢板焊接而成，钢板的上表面为平整的承装所配置部件并保证各部件安装对准性的上表面，动力撬架与压裂泵撬架之间通过楔形连接件相互啮合，并且在啮合处穿有连接螺栓。
在压裂泵撬架上面装有变速箱换档用气的空气包，与空气包相连接的有入空气包的单向阀和调压阀、安全阀和高压风管，空气包与变速箱相连接，为变速箱的换挡操作提供动力。
所述的三缸压裂泵为三缸卧式单作用柱塞泵，在三缸压裂泵的输出端装有抗震直读式压力表、弹簧式安全阀、卸载旋塞阀及卸载管路，在三缸压裂泵上设置有工作液的吸入排出***总成，液力端采用锻钢整体泵头结构。
所述的万向传动轴采用车用万向传动轴，与压裂泵动力输入端和变速箱输出端连接。
所述的变速箱采用车用机械式换挡变速箱，通过摩擦片式离合器与防爆电动机和万向传动轴连接。
所述的防爆电动机为矿用“MA”标志防爆电动机。
三缸压裂泵的动力端和液力端分别采用各自独立的润滑***，动力端采用飞溅加强迫润滑结构，液力端柱塞采用强迫油润滑结构。
本实用新型具有如下优点：单泵工作排量大，且可以实现多台泵联合作业，外形尺寸能够满足大多数矿井的入井和井下运输要求，拆卸方便，性能稳定，经济效益好。本实用新型适用于泵注各种腐蚀性不强的粘性和非粘性液体，如清水、原油、泥浆、水溶性物质等以及固体颗粒支撑剂，可用于进行注浆、喷砂、射孔、管线试压、堵水、压裂等作业；能满足多项施工的要求；能够在-30℃～40℃气候时保证8小时连续正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型包括防爆电动机1、与防爆电动机1相连接的离合器2、与离合器相连接的变速箱3，其特征在于：变速箱3通过万向传动轴4与三缸柱塞泵5的泵主轴总成相连接，泵主轴总成通过行星减速器和连杆十字头与三缸柱塞泵5的柱塞相连接。
在防爆电动机1下面设置有由“U”型钢板构成的动力撬架，在三缸柱塞泵5下面设置有由“U”型钢板构成的压裂泵撬架，动力撬架、压裂泵撬架均为“U”型钢板焊接而成，钢板的上表面为平整的承装所配置部件并保证各部件安装对准性的上表面，动力撬架与压裂泵撬架之间通过楔形连接件9相互啮合，并且在啮合处穿有连接螺栓。
在压裂泵撬架上面装有变速箱3换档用气的空气包8，与空气包8相连接的有入空气包的单向阀和调压阀、安全阀和高压风管，空气包8与变速箱3相连接，为变速箱3的换挡操作提供动力。
所述的三缸压裂泵5为三缸卧式单作用柱塞泵，在三缸压裂泵5的输出端装有抗震直读式压力表、弹簧式安全阀、卸载旋塞阀及卸载管路，在三缸压裂泵5上设置有工作液的吸入排出***总成6，液力端采用锻钢整体泵头结构。
所述的万向传动轴4采用车用万向传动轴，与压裂泵动力输入端和变速箱3输出端连接，有效避免了传动中的旋转中心水平对准的严格要求。
所述的变速箱3采用车用机械式换挡变速箱，通过摩擦片式离合器2与防爆电动机和万向传动轴4连接。所述的防爆电动机1为矿用“MA”标志防爆电动机。三缸压裂泵5的动力端和液力端分别采用各自独立的润滑***，动力端采用飞溅加强迫润滑结构，液力端柱塞采用强迫油润滑结构。
本实用新型是由两部分组成，包括一个动力橇架端和一个压裂泵橇架，动力撬架和压裂泵撬架通过楔形连接件9连接固定，可以方便的拆开、合并，稳定可靠，通过万向传动轴4进行动力传递。由矿用防爆电机为动力端提供动力，通过万向传动轴给泵组提供动力，附属的气路***给泵组的换挡操作提供动力。
1、动力撬架：由装载防爆电动机为三缸泵工作提供足够的动力，通过摩擦片式离合器2传至机械变速箱3，经变速后再经过万向传动轴4连接驱动三缸泵5工作.变速箱3采用手动换挡，操作简便，工作平稳可靠.带伸缩量的车用万向传动轴4，保证整体设备的正常连续运行.压裂泵撬架下面用钢板封成平面.压裂泵撬架上面装有空气包(变速箱3换档用气源)，空气包接有单向阀和调压阀、安全阀，配备10米的高压风管.
2、压裂泵撬架：形式为三缸卧式单作用柱塞泵，作业时泵送工作液体。泵动力端装置由万向传动轴4输入动力，经行星减速器减速后带动泵主轴总成转动，再驱动连杆十字头推动柱塞做直线往复运动；液力端采用的是锻钢整体泵头结构，泵头部件为快拆结构，可方便更换缸套、凡尔、凡尔座、柱塞盘根、吸入和排出弹簧等易损件。泵的输出端装有抗震压力表、弹簧式安全阀(最大压力38MPa)、卸载阀及卸载管路。单泵工作排量大，且可以实现多台泵联合作业，外形尺寸能够满足大多数矿井的入井和井下运输要求，拆卸方便，性能稳定，经济效益好。适用于泵注各种腐蚀性不强的粘性和非粘性液体，如清水、原油、泥浆、水溶性物质等以及固体颗粒支撑剂，可用于进行注浆、喷砂、射孔、管线试压、堵水、压裂等作业；能满足多项施工的要求；能够在-30℃～40℃气候时保证8小时连续正常工作。本装备通过泵组的加压，把工作液(如清水、原油、泥浆、水溶性物质等)和固体颗粒(支撑剂)注入煤层中，起到破裂、扩大、延展煤体裂隙、裂缝，形成人工裂缝，从而增加煤层的透气性，提高煤体的渗透率，提高煤层气的抽采效率，降低煤层及其围岩的瓦斯含量和生产期间向巷道内的瓦斯涌出量，降低矿井通风难度、提高煤矿采掘接替速度，实现高产高效和安全生产。
Claims (8)
1.一种煤矿井下压裂柱塞泵泵组，包括防爆电动机(1)、与防爆电动机(1)相连接的离合器(2)、与离合器相连接的变速箱(3)，其特征在于：变速箱(3)通过万向传动轴(4)与三缸柱塞泵(5)的泵主轴总成相连接，泵主轴总成通过行星减速器和连杆十字头与三缸柱塞泵(5)的柱塞相连接。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：在防爆电动机(1)下面设置有由“U”型钢板构成的动力撬架，在三缸柱塞泵(5)下面设置有由“U”型钢板构成的压裂泵撬架，动力撬架、压裂泵撬架均为“U”型钢板焊接而成，钢板的上表面为平整的承装所配置部件并保证各部件安装对准性的上表面，动力撬架与压裂泵撬架之间通过楔形连接件(9)相互啮合，并且在啮合处穿有连接螺栓。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：在压裂泵撬架上面装有变速箱(3)换档用气的空气包(8)，与空气包(8)相连接的有入空气包的单向阀和调压阀、安全阀和高压风管，空气包(8)与变速箱(3)相连接，为变速箱(3)的换挡操作提供动力。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：所述的三缸压裂泵(5)为三缸卧式单作用柱塞泵，在三缸压裂泵(5)的输出端装有抗震直读式压力表、弹簧式安全阀、卸载旋塞阀及卸载管路，在三缸压裂泵(5)上设置有工作液的吸入排出***总成(6)，液力端采用锻钢整体泵头结构。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：所述的万向传动轴(4)采用车用万向传动轴，与压裂泵动力输入端和变速箱(3)输出端连接。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：所述的变速箱(3)采用车用机械式换挡变速箱，通过摩擦片式离合器(2)与防爆电动机和万向传动轴(4)连接。
7.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：所述的防爆电动机(1)为矿用“MA”标志防爆电动机。
8.根据权利要求1所述的煤矿井下压裂柱塞泵泵组，其特征在于：三缸压裂泵(5)的动力端和液力端分别采用各自独立的润滑***，动力端采用飞溅加强迫润滑结构，液力端柱塞采用强迫油润滑结构。
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