一種往復(fù)式柱塞泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)式柱塞泵。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)式柱塞泵的填料函總成是往復(fù)泵動(dòng)力端與液力端聯(lián)接的過(guò)渡密封區(qū)域，也是動(dòng)力端往復(fù)做功中產(chǎn)生真空度的密封囊，主要由填料函、柱塞、導(dǎo)向環(huán)、填料、阻流環(huán)等組成。一般填料函安裝在泵體的平面上，外壁定位在動(dòng)力端的機(jī)身上，以保證動(dòng)力端與液力端之間的同軸度和平行度。為了確保柱塞走直線，柱塞與填料間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦從而形成了填料之間的密封帶，當(dāng)柱塞往后行程時(shí)，進(jìn)液閥打開(kāi)、排液閥關(guān)閉，液體吸入，當(dāng)柱塞往前行程時(shí)，液體壓縮產(chǎn)生壓力，排液閥打開(kāi)，液體排出。當(dāng)柱塞前行填料函內(nèi)的介質(zhì)受壓，通常是根據(jù)壓力等級(jí)來(lái)選配填料的數(shù)量，4、5、6個(gè)或更多。但填料越多密封帶越長(zhǎng)，而發(fā)熱來(lái)自摩擦，當(dāng)密封帶過(guò)長(zhǎng)，摩擦功耗損失大，而密封帶過(guò)小壓力封不住，泄漏量則會(huì)增加，密封壽命縮短，特別對(duì)一些有污蝕介質(zhì)，控制柱塞填料間的泄漏很重要。往復(fù)式柱塞泵高壓時(shí)(>25MPa)，填料內(nèi)的柱塞填料泄漏量及往復(fù)中低摩擦系數(shù)是非常重要的。要使柱塞填料的壽命超過(guò)國(guó)家優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)或> 3000小時(shí)必須得考慮在柱塞和填料的摩擦間加入潤(rùn)滑油，這是一個(gè)公論，可直接決定主要易損件的壽命及泵的效率。所以在輸送高壓帶顆粒液體時(shí)設(shè)計(jì)一種填料函，在壓力25MPa-50MPa時(shí)運(yùn)行，柱塞填料的一次壽命多3000小時(shí)，而常規(guī)設(shè)計(jì)的填料函結(jié)構(gòu)是不能滿足的，甚至壽命不到一個(gè)月就失效。本公司已公開(kāi)的專利號(hào)為ZL201220576068.0的密封函總成結(jié)構(gòu)，適用中壓((25MPa)環(huán)境，壽命能達(dá)到3000小時(shí)，由于該方案中密封函體的軸向、徑向都布置有油水平衡孔(在高壓腔內(nèi)補(bǔ)油)，在壓力> 25MPa時(shí)，應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)交叉孔內(nèi)存在應(yīng)力集中區(qū)域，當(dāng)該結(jié)構(gòu)應(yīng)用在壓力> 25MPa高交變應(yīng)力的環(huán)境時(shí)，會(huì)出現(xiàn)函體過(guò)早開(kāi)裂失效現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)較多油田采油開(kāi)采已到后期，油井都在3000米以下，所以注水泵的壓力也隨時(shí)提升到25-50MPa，此時(shí)一種填料函的結(jié)構(gòu)能耐壓多25MPa，柱塞填料一次壽命能達(dá)到3000小時(shí)以上，是全國(guó)用戶所渴望的，是當(dāng)前往復(fù)式柱塞泵走出困境的舉措。設(shè)計(jì)一種能抗高壓力耐顆粒污水介質(zhì)長(zhǎng)壽命柱塞泵填料函總成是必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能抗高壓力耐顆粒污水介質(zhì)，且壽命較長(zhǎng)的往復(fù)式柱塞泵。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種往復(fù)式柱塞泵，包括填料函總成，該填料函總成包括具有內(nèi)部容腔的填料函體，其特征在于:所述填料函體下方設(shè)置有同步交換系統(tǒng)，該同步交換系統(tǒng)包括內(nèi)部裝滿潤(rùn)滑油的交換罐，該交換罐與填料函體的內(nèi)部容腔相連通，另外，所述交換罐通過(guò)一單流閥與柱塞泵的進(jìn)液管網(wǎng)連通，所述單流閥的工作壓力應(yīng)大于往復(fù)式柱塞泵的進(jìn)口壓力。
[0005]在交換罐內(nèi)盈滿潤(rùn)滑油，而柱塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，少量的介質(zhì)(污水)從主填料流出通過(guò)填料函中的油環(huán)流入到交換罐內(nèi)，隨著泄漏出的介質(zhì)流到交換罐內(nèi)與潤(rùn)滑油進(jìn)行交換，由于油跟污水比重不一樣，此時(shí)油始終往上升、污水往下沉，隨著交換罐內(nèi)容量增加壓力升高，當(dāng)交換罐壓力大于柱塞泵進(jìn)口壓力時(shí)，單流閥打開(kāi)污水回入進(jìn)液管線內(nèi)，此時(shí)的潤(rùn)滑油通過(guò)連接管升到柱塞的最高位對(duì)填料函總成內(nèi)的柱塞、填料進(jìn)行浸泡潤(rùn)滑，因此填料函總成中的填料、導(dǎo)向環(huán)、油環(huán)、柱塞均在潤(rùn)滑油中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，確保柱塞填料的一次運(yùn)行壽命提尚。
[0006]所述單流閥的工作壓力為往復(fù)式柱塞泵的進(jìn)口壓力的1.25倍。
[0007]所述交換罐通過(guò)一連接管與填料函體的內(nèi)部容腔相連通，該連接管上設(shè)置有球閥，交換罐下部連接有一卸壓排污閥。
[0008]所述交換罐頂部連接有截止閥和壓力表。
[0009]所述交換罐內(nèi)設(shè)置有聯(lián)通分配器，通過(guò)該聯(lián)通分配器可以連接柱塞往復(fù)泵的缸體。
[0010]作為改進(jìn)，填料函總成包括具有內(nèi)部容腔的主填料函體，主填料函體內(nèi)腔裝有柱塞，柱塞和主填料函體內(nèi)腔之間設(shè)置有主前導(dǎo)向環(huán)，主填料，周身具有油孔的油環(huán)和副填料函體，主前導(dǎo)向環(huán)、主填料、油環(huán)和副填料函體均套設(shè)在柱塞外，主填料函體內(nèi)腔設(shè)有臺(tái)階，主前導(dǎo)向環(huán)的前端與該臺(tái)階相抵，主前導(dǎo)向環(huán)的后端與主填料的前端相抵，主填料的后端油環(huán)的前端相抵，油環(huán)的后端與副填料函體的前端相抵，副填料函體的后端連接有副填料壓緊螺帽，副填料函體和柱塞之間設(shè)置有副填料和副壓環(huán)，副填料和副壓環(huán)也套設(shè)在柱塞夕卜，副填料函體內(nèi)腔設(shè)有副臺(tái)階，副填料的前端與該副臺(tái)階相抵，副填料的后端與副壓環(huán)的前端相抵；主填料函體后端連接有主填料壓緊螺帽；所述的主填料函體內(nèi)部具有與油環(huán)的油孔連通的孔道，該孔道的出口經(jīng)所述連接管與交換罐連通。把主副填料分成二級(jí)密封更有利于壓緊主填料、副填料，油環(huán)中間是油水交換處，主填料由主填料壓緊螺帽推動(dòng)副填料函體來(lái)壓緊主填料確保柱塞在運(yùn)行中得到了潤(rùn)滑油的隨時(shí)補(bǔ)充進(jìn)行潤(rùn)滑，使柱塞與主填料表面在潤(rùn)滑作用下實(shí)現(xiàn)拋光工藝，使表面形成密封帶增長(zhǎng)了壽命。
[0011]所述同步交換系統(tǒng)設(shè)置在主填料函下方或設(shè)置在液力端泵體的下端，也可以每缸設(shè)置一套同步交換系統(tǒng)。
[0012]再改進(jìn)，所述主填料函體上方設(shè)置有補(bǔ)充油罐總成，該補(bǔ)充油罐總成包括油罐體、油泵，分流單向閥和油位器，油泵安裝在油罐體的下部、由電機(jī)直聯(lián)，分流單向閥的入口與油罐體連通，分流單向閥的出口與油環(huán)的油孔連通，油位器安裝在油罐體上用于測(cè)量油罐體內(nèi)的油位。
[0013]所述油罐體內(nèi)部具有兩個(gè)相互隔開(kāi)的儲(chǔ)油區(qū)域一一第一儲(chǔ)油區(qū)域和第二儲(chǔ)油區(qū)域，所述油泵的吸入器及所述油位器設(shè)置在第一儲(chǔ)油區(qū)域內(nèi)，油泵根據(jù)油位器測(cè)量到油位的下降信息進(jìn)行補(bǔ)油；所述油泵的出口與第二儲(chǔ)油區(qū)域連通、從而第二儲(chǔ)油區(qū)域內(nèi)的油壓力由油泵完成，分流單向閥的入口與第二儲(chǔ)油區(qū)域連通，第二儲(chǔ)油區(qū)域和第一儲(chǔ)油區(qū)域之間連接有超壓回流閥。
[0014]所述油泵的工作壓力為交換罐壓力的1.5倍。
[0015]所述第一儲(chǔ)油區(qū)域上方連接有加油口和加油塞。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)在填料函體下方設(shè)置同步交換系統(tǒng)，這樣往復(fù)泵在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)有少量的介質(zhì)流入交換罐內(nèi)，由于介質(zhì)的比重大于潤(rùn)滑油，此時(shí)二者交換對(duì)流，介質(zhì)流入到最低處，潤(rùn)滑油上升，對(duì)填料函體內(nèi)部容腔的部件進(jìn)行潤(rùn)滑，隨著交換罐內(nèi)的容量增加壓力升高，當(dāng)交換罐內(nèi)部壓力大于往復(fù)式柱塞泵的進(jìn)口壓力時(shí)，單流閥自動(dòng)打開(kāi)，在低部的比重重的介質(zhì)，進(jìn)入進(jìn)液管網(wǎng)內(nèi)，交換罐內(nèi)壓力降下至與柱塞泵進(jìn)口壓力相似，這樣循環(huán)進(jìn)行，來(lái)確保填料函總成內(nèi)部的柱塞填料等部件始終保持在潤(rùn)滑油中工作，提高壽命和減低摩擦功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中柱塞泵的填料函總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中同步交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中補(bǔ)充油罐總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]如圖1所示的往復(fù)式柱塞泵，包括填料函總成，該填料函總成包括中部中空的主填料函體1，主填料函體I內(nèi)腔裝有柱塞1，柱塞I和主填料函體I內(nèi)腔之間設(shè)置有主前導(dǎo)向環(huán)3，主填料4，周身具有油孔的油環(huán)5和副填料函體1-1，主前導(dǎo)向環(huán)3、主填料4、油環(huán)5和副填料函體1-1均套設(shè)在柱塞I外，主填料函體I內(nèi)腔設(shè)有臺(tái)階，主前導(dǎo)向環(huán)3的前端與該臺(tái)階相抵，主前導(dǎo)向環(huán)3的后端與主填料4的前端相抵，主填料4的后端油環(huán)5的前端相抵，油環(huán)5的后端與副填料函體1-1的前端相抵，副填料函體1-1的后端連接有副填料壓緊螺帽8-1，副填料函體1-1和柱塞I之間設(shè)置有副填料6和副壓環(huán)7，副填料6和副壓環(huán)7也套設(shè)在柱塞I外，副填料函體1-1內(nèi)腔設(shè)有副臺(tái)階，副填料6的前端與該副臺(tái)階相抵，副填料6的后端與副壓環(huán)7的前端相抵；主填料函體I后端連接有主填料壓緊螺帽8。
[0022]上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)主填料需要壓緊時(shí)可調(diào)節(jié)主填料壓緊螺帽推動(dòng)副填料函體，當(dāng)副填料需要壓緊時(shí)可調(diào)節(jié)副填料壓緊螺帽，即可使副填料與柱塞密封，這樣把主副填料分成二級(jí)密封更有利于壓緊主填料、副填料。油環(huán)中間是油水交換處，主填料由主填料壓緊螺帽推動(dòng)副填料函體來(lái)壓緊主填料確保柱塞在運(yùn)行中得到了潤(rùn)滑油的隨時(shí)補(bǔ)充進(jìn)行潤(rùn)滑，使柱