CN201836006U - 双缸单作用电动泥浆泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种石油机械泥浆泵中的双缸单作用电动泥浆泵，它具有液力端总成和动力端总成，其液力端总成为两个且位于动力端总成两端，动力端总成中的凸轮轴总成通过连杆机构与十字头总成相连，十字头总成与液力端总成中的活塞杆连接。本实用新型双头电动泥浆泵是将多缸泵分拆成单缸双头泵，每个泵备有自身的动力，该动力可通过转动轴传递到其它并机泵上。每一个单缸泵输出功率较小，可采用小功率的电机，解决了国产无大功率电机的难题。采用将两个液缸分别设置的凸轮轴左右两侧，消除了径向轴力，延长了轴承的寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于石油机械技术领域中泥浆泵中的一种，具体说明是一种油田注入和输油线上的分体组合往复泵。
背景技术
往复泵在油田及国民经济各个领域都有着广泛的应用，传统的往复泵动采用三缸或多缸同时工作。所有缸体设计在一端，在工作时对凸轮轴产生较大的径向力，对轴承和传动齿轮都产生较大的破坏作用。由于这种泵各项技术指标已固定，每一种规格的泵只能用于相匹配的钻井深度，用大功率的泵在钻井初期或井压不够大时是对能源浪费，当井压过大有可能感觉泵的功率不足，泵的输出流量不够。另外每一个井位必须备有两台以上的泵，以确保在钻井时不间断的供给足够的泥浆。
发明内容
本实用新型目的是设计一种双缸单作用电动泥浆泵，以实现小动力电机并机输出大动力，满足大流量泥浆输送的需要。
具体地说，双缸单作用电动泥浆泵，具有液力端总成和动力端总成，其液力端总成为两个且位于动力端总成两端，动力端总成中的凸轮轴总成通过连杆机构与十字头总成相连，十字头总成与液力端总成中的活塞杆连接。
动力端总成中的输入动力的转动轴总成安装在凸轮轴总成内部独立转动，且转动轴总成和凸轮轴总成之间装有定位齿形离合器。液力端总成中的两个液缸分别设置在动力端总成中凸轮轴总成轴线的两侧。
本实用新型双头电动泥浆泵是将多缸泵分拆成单缸双头泵，每个泵备有自身的动力，该动力可通过转动轴传递到其它并机泵上。每一个单缸泵输出功率较小，可采用小功率的电机，解决了国产无大功率电机的难题。采用将两个液缸分别设置的凸轮轴左右两侧，消除了径向轴力，延长了轴承的寿命。具体体现在以下几个方面：
①由于将两个液力端设置在凸轮轴的两侧，使在运动中产生的径向力相互抵消，凸轮轴基本不受径向力从而延长了轴承的使用时间；
②单台泵采用小功率电动机，可以使用国产的电机，使泵的使用部件国产化。单台泵可以使用自身的动力也可使用其它泵提供的动力，也能将本身动力提供给其它泵使用。
③由于转动轴与凸轮轴采用定位齿形离合器连接，结合时两轴同一个转速，使得凸轮轴获得最大扭矩，分离时转动轴在凸轮轴内部转动可传递较大的动力。在组成机泵组时可以准确定位已以保证每台单机泵按规定好的相位运行。
④多台泵通过联轴器并集成泵组可以提供高压大流量的泥浆，由于泵组的动力是各个单台泵的动力之和，就可根据钻井的需要选配所匹配的动力和启动一定数量的单台泵。
⑤由于单台泵可以与泵动力完全分离，当某一台泵需要检修时只需将该台泵凸轮轴与泵或泵组的动力脱离，在整个泵组继续运行的情况下就可以对这台泵经行检修。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图(单台泵)。
图2图1俯视图。
图3为图1侧面视图。
图4为本实用新型多泵组合后示意图。
图号说明：
| 1 | 吸入管路 | 12 | 凸轮轴总成 | 23 | 压力表弯头 |
| 2 | 吸入空气包 | 13 | 制动销 | 24 | 抗震压力表40Ma |
| 3 | 排除管路 | 14 | 制动销座 | 25 | 底座 |
| 4 | 液力端总成 | 15 | 离合器齿圈 | 26 | 强制电动润滑系统 |
| 5 | 排出四通 | 16 | 离合器齿轮 | 27 | 机架总成 |
| 6 | K75空气包 | 17 | 转轴总成 | 28 | 大齿轮 |
| 7 | JA-3剪销安全阀 | 18 | 主齿套 | 29 | 输入电机 |
| 8 | 剪销安全阀座 | 19 | 离合器拨环 | 30 | 小齿轮 |
| 9 | 排出联管 | 20 | 离合器拨叉总成 | 31 | 电动冷却喷淋系统 |
| 10 | 十字头总成 | 21 | 双连杆总成 | ||
| 11 | 单头连杆 | 22 | 空气包法兰盖 |
具体实施方式：
如图1-4给出了本实用新型具体实施方式。双缸单作用电动泥浆泵，具有液力端总成4(为了便于生产加工液力端采用了F系列的液力端)和动力端总成，其液力端总成4为两个且位于动力端总成两端，动力端总成中的凸轮轴总成12通过连杆机构与十字头总成10相连，十字头总成10与液力端总成4中的活塞杆连接。动力端总成中的输入动力的转动轴总成17安装在凸轮轴总成12内部独立转动，且转动轴总成17和凸轮轴总成12之间装有定位齿形离合器。液力端总成4中的两个液缸分别设置在动力端总成中凸轮轴总成18轴线的两侧。两个液力端总成4通过排出联管9连通。动力端总成的输出端上装用于多泵并机的联轴器，且多台泵通过联轴器并集成泵组。本实用新型通过联轴器可以将多台单机泵并机在一起组成泵组，每一个单机泵凸轮轴按规定好的相位角排列组合，使之发挥电机的最佳功率。机泵组工作时可视所需泵压开启使之匹配的电动机。连杆机构包括单头连杆11和双连杆总成21，分别与两个十字头总成连接后驱动两端的液力端。
上述实施方式的双缸单作用电动泥浆泵，主要特点是：(1)转动轴与凸轮轴各成一体，转动轴在凸轮轴内部独立转动，通过齿形离合器将动力传递到凸轮轴；(2)两个液缸分别设置在凸轮轴轴线的两侧，泵在工作时凸轮轴受到的径向力较小可以延长轴承使用的寿命；(3)；单机备有动力可以自身使用也可通过联轴器输出给其他泵使用。可以多台机并机工作，视其所需功率大小开启一个或几个电机，使输出和输入功率达到最佳的匹配；(4)当单个泵出现故障时，可以断掉其动力在整个机组继续工作时进行检修。
本实用新型双缸单作用电动泥浆泵是将原多缸泵改型为双缸，并将双缸布置在凸轮轴的左右两侧，电动机带动传动轴在凸轮轴内转动，采用齿形离合器将动力传递到凸轮轴，使泥浆泵进行工作。可以通过联轴器连接多台同型号的泵一起工作，每台泵可以用自身的动力，也可将其动力传递到其它的泵上或采用其它泵的动力。以实现按输出功率的大小采用相匹配的输入功率。避免大马拉小车浪费能源和动力不足的现象的出现。多台泵并机联动时，每一台泵的凸轮轴按合理的相位排列以确保能得到波动最小的泥浆输出。当某台泵出现故障时，可通过离合开该泵齿形离合器，使泵的凸轮轴脱离动力，插上保险销后就可对该泵进行检修，而其它泵仍可继续工作，不会影响整个钻井进程。
本实用新型每台单机都自备动力，可以通过转动轴向外界输出动力，根据钻井情况进行多台机并机联动，视其所需泵压开启相匹配的动力。如果一台泵出现故障，可以将该泵脱离动力单独检修并不影响其它泵的运行。将单机的两个液缸布置在凸轮轴的左右两端，使凸轮轴在运行时基本不受径向力，从而延长了各轴承的使用寿命。可使整机使用时间有了较大的提高。
单泵工作原理：由输入电机30带动小齿轮31、大齿轮29将动力传递到转动轴总成18，通过齿形离合器中的离合器齿圈16、离合器齿轮17、主齿套19将动力传递到凸轮轴总成13，凸轮轴总成13带动单头连杆12和双连杆总成22使十字头11做往复运动带动活塞运动使得泥浆泵输出泥浆。强制润滑系统在电机齿轮油泵的运转下向各个轴承和润滑点输出润滑油。电动冷却喷淋系统由电机、喷淋泵、喷淋管道组成向各个缸套输送冷却液。
泵组工作原理：泵组可以由多台单泵组成，最好由能整除360的数组成，每个单泵的凸轮轴离合齿圈上都刻有相位角，泵组里的单泵按泵的数量分配相位角经行组合。先按三台单泵组合为例说明：三台单泵组合每两台泵的相位角差为120°，按此相位角组合好三台单泵，当泵的活塞直径固定的情况下，钻井时所需泵压不大于单台泵输出的压力时，只需开启一台泵上的电机，如果所需泵压超过单台泵输出的压力时，可在开启其它未启动的电机直到三个电机全部开启，这时泵组输出的压力时单泵的3倍。从而实现了在确保流量不变的前提下就可以提高泵的输出压力。实现了根据所需用的泵压来启动相匹配功率的电机降低了能源的消耗。
上述实施方式的泥浆泵技术参数：(单台泵)
功率：500KW
冲程：254mm
冲数80/min
活塞直径：100～～～170mm
压力：10.4～～～29.92MPa
排量：319L/min～～～1383.67L/min
活塞力：234.9～～～235KN
Claims (6)
1.双缸单作用电动泥浆泵，具有液力端总成(4)和动力端总成，其特征是液力端总成(4)为两个且位于动力端总成两端，动力端总成中的凸轮轴总成(12)通过连杆机构与十字头总成(10)相连，十字头总成(10)与液力端总成(4)中的活塞杆连接。
2.根据权利要求1所述的双缸单作用电动泥浆泵，其特征是动力端总成中的输入动力的转动轴总成(17)安装在凸轮轴总成(12)内部独立转动，且转动轴总成(17)和凸轮轴总成(12)之间装有定位齿形离合器。
3.根据权利要求1或2所述的双缸单作用电动泥浆泵，其特征是液力端总成(4)中的两个液缸分别设置在动力端总成中凸轮轴总成(17)轴线的两侧。
4.根据权利要求3所述的双缸单作用电动泥浆泵，其特征是两个液力端总成(4)通过排出联管(9)连通。
5.根据权利要求1或2或3所述的双缸单作用电动泥浆泵，其特征是动力端总成的输出端上装用于多泵并机的联轴器，且多台泵通过联轴器并集成泵组。
6.根据权利要求5所述的双缸单作用电动泥浆泵，其特征是连杆机构包括单头连杆(11)和双连杆总成(21)。
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