一種立式三缸往復式鉆井泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種立式三缸往復式鉆井泵，屬于輸出泥漿液等介質(zhì)的石油機械裝置。
【背景技術】
[0002]在鉆井過程中，為了攜帶出井底的巖肩并供給井底動力鉆具的動力，用于向井底輸送和循環(huán)鉆井液的往復泵稱為鉆井泵或泥漿泵，按其工作的重要性，又被比擬為鉆機的心臟。三缸單作用活塞泵于20世紀60年代中期研制成功，這種鉆井泵具有較好的技術經(jīng)濟指標，明顯優(yōu)越于雙缸雙作用鉆井泵。所以，目前國內(nèi)外鉆井泵以臥式三缸當作用活塞泵為主。
[0003]目前，為提高臥式機械驅動鉆井泵易損件工作壽命，國內(nèi)研宄者做了大量的研宄工作，使鉆井泵易損件工作壽命得到了明顯提高。研宄工作集中體現(xiàn)在對鉆井泵局部結構的改進、加工工藝的改進和新材料的應用。從結構和受力分析可得出，由于臥式機械驅動鉆井泵的十字頭、柱塞、缸套均為水平布置，將不可避免的導致十字頭、導板、活塞、缸套受結構件重力產(chǎn)生偏磨損壞，曲軸主軸承蓋與主螺栓受很大的交變載荷常發(fā)生斷裂。
[0004]立式鉆井泵采用立式結構布置，能很好地解決臥式鉆井泵所存在的缺陷，它能減少占地面積，在設計上能適當?shù)販p少鉆井泵的重量，且連桿、十字頭、活塞桿、活塞及缸套都處于垂直于地面的垂直線上，能很好地減少缸套在運行中的磨損，延長其使用壽命，滿足鉆井高效率的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種立式機械驅動的三缸鉆井泵，能解決臥式鉆井泵所存在的問題，它能減少占地面積，在設計上能適當?shù)販p少鉆井泵的重量，且連桿、十字頭、活塞桿、活塞及缸套都處于垂直于地面的垂直線上，能很好地減少缸套在運行中的磨損，延長其使用壽命，滿足鉆井高效率的要求。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案為:
[0007]本發(fā)明一種立式三缸往復式鉆井泵，由動力端總成和液力端總成組成，動力端總成在下方，液力端總成在上方；所述動力端總成由齒輪軸、曲軸、大人字齒輪、連桿、十字頭、十字頭導板、導板座、介桿組成；泵殼由上殼體和下殼體組成，并用螺栓連成一體。泵內(nèi)設有減速機構，且曲軸軸心與十字頭滑道中心處于同一垂直直線上。泵內(nèi)的傳動軸為齒輪軸，其上有小人字齒輪，曲軸上裝有一個大人字齒輪，用螺栓將其固定在齒圈輪轂上，故大人字齒輪與小人字齒輪嚙合形成泵內(nèi)減速機構。曲軸為空心鑄造結構，其上有三曲柄，每曲柄間夾角為120°。
[0008]三個連桿大頭分別裝在曲軸三段曲柄處，連桿小頭與十字頭相連；導板通過螺栓與導板座相聯(lián)，十字頭與導板成滑動配合；介桿下端裝在十字頭中心孔處，用螺栓緊固，介桿上端與活塞桿用卡箍聯(lián)接，活塞桿上裝有活塞，活塞處于缸套內(nèi)。
[0009]液力端總成主要由活塞桿、活塞、缸套、閥箱、吸入閥、排出閥、吸入管、排出管組成。
[0010]液力端總成用螺栓緊固在動力端總成上端，動力端總成中裝有噴淋泵，用于潤滑動力端內(nèi)各零件，液力端總成中裝有噴淋管，用于潤滑，冷卻缸套、活塞，以提高缸套的使用壽命O
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點:1、該泵為立式機架，占地面積減少，較臥式機械驅動鉆井泵更適合海上鉆井作業(yè)對設備的要求且結構上實現(xiàn)了曲軸主軸承負荷由機殼承受；2、降低了十字頭、導板、活塞、缸套受結構件重力產(chǎn)生偏磨損壞，延長其使用壽命，滿足鉆井高效率的要求；3、結構上采用了泵殼由多塊鋼板組焊而成，泵內(nèi)設有大人字齒輪與傳動齒輪嚙合形成泵內(nèi)減速機構，使該泵結構得到了簡化，整機重量下降。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明一種立式三缸鉆井泵的結構示意圖；
[0013]圖2是圖1的剖面圖。
[0014]圖中:1.下殼體，2.螺栓，3.曲軸，4.大人字齒輪，5.大滾動軸承，6.齒輪軸，7.上殼體，8.窺測窗口，9.導油口，10.導板，11.導板座，12.介桿，13.介桿密封裝置，14.活塞桿卡箍，15.活塞桿，16.活塞，17.缸套，18.耐磨墊，19.密封圈，20.閥箱，21.閥蓋絲扣壓圈，22.排出閥，23.雙頭螺栓，24.吸入閥，25.吸入管，26.噴淋管，27.十字頭，28.小滾動軸承，29.十字頭銷，30.連桿，31.排出管，32.蓋板，33.皮帶輪，34.軸承蓋，35.噴淋泵。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作具體描述:
[0016]如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種立式三缸鉆井泵，由動力端總成和液力端總成組成，動力端總成在下方，液力端總成在上方；所述動力端總成由齒輪軸6、曲軸3、大人字齒輪4、連桿30、十字頭27、十字頭導板10、導板座11、介桿12組成；泵殼由上殼體7和下殼體I組成，并用螺栓2連成一體。泵內(nèi)設有減速機構，且曲軸軸心與十字頭滑道中心處于同一垂直直線上。泵內(nèi)的傳動軸為齒輪軸6，其上有小人字齒輪，曲軸3上裝有一個大人字齒輪4，用螺栓2將其固定在齒圈輪轂上，故大人字齒輪4與小人字齒輪嚙合形成泵內(nèi)減速機構。
[0017]曲軸3通過軸承安裝在上殼體7和下殼體I接合面處，為兩支撐結構，結合面處外端通過軸承蓋34封閉，軸承蓋34通過螺栓2與殼體聯(lián)成一體。
[0018]動力端曲軸3的中心，即大人字齒輪4中心與十字頭27滑道中心處于同一垂直直線上，三個連桿30的大頭裝在曲軸3的三段曲柄處，連桿30的大頭與曲柄之間裝有大滾動軸承5，連桿30的小頭通過小滾動軸承28、十字頭銷29與十字頭27形成活動聯(lián)接。導板10通過螺栓2與導板座11相聯(lián)，十字頭27與導板10成滑動配合，導板座11上有導油口 9以便潤滑十字頭27與導板10的磨損。
[0019]介桿12的下端通過螺栓2與十字頭27相聯(lián)，介桿12通過介桿密封裝置13密封，避免液力端的泥漿液滲透到動力端零件中，介桿12上端通過活塞桿卡箍14與活塞桿15相聯(lián)，通過噴淋泵35泵出的冷卻液通過噴淋管26噴淋到活塞桿15和缸套17。當外部動力源即柴油機經(jīng)過皮帶輪33減速后驅動齒輪軸6，帶動齒輪軸6上的傳動齒輪與曲軸3上的大人字齒輪4嚙合傳動，并帶動曲軸3旋轉，曲軸3上安裝有連桿30，帶動連桿30運動，連桿30與十字頭27相連接，推動十字頭27在導板10、導板座11內(nèi)作上、下往復直線運動。
[0020]在導板10側面、介桿12側面，缸套17側面的上殼體7上開有對稱的窺測窗口 8，以便檢修和更換動力端的部分零部件。在泵工作時，該窺測窗口 8用蓋板32、螺栓2將其封死。
[0021]液力端總成主要由活塞桿15、活塞16、缸套17、閥箱20、吸入閥24、排出閥22、吸入管25、排出管31組成。液力端總成通過密封圈19，耐磨墊18、螺栓2與動力端總成上部聯(lián)接。當介桿12上下運動時，帶動活塞桿14、活塞16在缸套17的豎直流道中做上、下往復直線運動，活塞16向下運動，閥箱20內(nèi)為負壓，排出閥22關閉，吸入閥24被打開，泥漿液通過吸入管25被吸入泵腔；活塞16上行時，閥箱20內(nèi)為高壓，吸入閥24關閉，排出閥22被液體打開，并將泥漿液通過排出管31升壓送出泵腔，如此循環(huán)，以達到輸送泥漿液的目的。
【主權項】
1.一種立式三缸鉆井泵，由動力端總成和液力端總成組成，其特征在于，動力端總成在下方，液力端總成在上方；所述動力端總成由齒輪軸￠)、曲軸(3)、大人字齒輪(4)、連桿(30)、十字頭(27)、十字頭導板(10)、導板座(11)、介桿(12)組成；泵殼由上殼體(7)和下殼體(I)組成；泵內(nèi)設有減速機構，且曲軸軸心與十字頭滑道中心處于同一垂直直線上；泵內(nèi)的傳動軸為齒輪軸￠)，其上有小人字齒輪，曲軸(3)上裝有一個大人字齒輪(4)，故大人字齒輪(4)與小人字齒輪嚙合形成泵內(nèi)減速機構；液力端總成主要由活塞桿(15)、活塞(16)、缸套(17)、閥箱(20)、吸入閥(24)、排出閥(22)、吸入管(25)、排出管(31)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述一種立式三缸鉆井泵，其特征在于，三個連桿(30)的大頭裝在曲軸(3)的三段曲柄處，連桿(30)的大頭與曲柄之間裝有大滾動軸承(5);連桿(30)的小頭通過小滾動軸承(28)、十字頭銷(29)與十字頭(27)形成活動聯(lián)接。
3.根據(jù)權利要求1所述一種立式三缸鉆井泵，其特征在于，液力端總成通過密封圈(19)，耐磨墊(18)、螺栓(2)與動力端總成上部聯(lián)接；當介桿(12)上下運動時，帶動活塞桿(14)、活塞(16)在缸套(17)的豎直流道中做上、下往復直線運動，活塞(16)向下運動，閥箱(20)內(nèi)為負壓，排出閥(22)關閉，吸入閥(24)被打開，泥漿液通過吸入管(25)被吸入泵腔；活塞(16)上行時，閥箱(20)內(nèi)為高壓，吸入閥(24)關閉，排出閥(22)被液體打開，并將泥漿液通過排出管(31)升壓送出泵腔，如此循環(huán)，以達到輸送泥漿液的目的。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種立式三缸往復式鉆井泵，它由動力端總成和液力端總成組成，動力端總成在下方，液力端總成在上方；所述動力端總成由齒輪軸、曲軸、大人字齒輪、連桿、十字頭、十字頭導板、導板座、介桿組成；泵殼由上殼體和下殼體組成，并用螺栓連成一體。泵內(nèi)設有減速機構，且曲軸軸心與十字頭滑道中心處于同一垂直直線上。液力端總成主要由活塞桿、活塞、缸套、閥箱、吸入閥、排出閥、吸入管、排出管組成。本發(fā)明為立式機架，占地面積減少，較臥式機械驅動鉆井泵更適合海上鉆井作業(yè)；減少缸套在運行中的磨損，延長其使用壽命，滿足鉆井高效率的要求。
【IPC分類】F04B1-00, F04B53-00, F04B15-02
【公開號】CN104832391
【申請?zhí)枴緾N201510150503
【發(fā)明人】鐘功祥, 武江瑜, 呂志忠, 趙國文
【申請人】西南石油大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月1日