阅读说明：本技术 一种七缸柱塞泵 (Seven-cylinder plunger pump ) 是由 魏小淞 李海龙 王继鑫 李朋 崔文平 张树林 于 2020-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种七缸柱塞泵,所述七缸柱塞泵的曲轴有7个曲拐,柱塞有7个,阀箱有7缸,每个活塞对应1缸阀箱并在阀箱内作往复运动,每个活塞由1个曲拐的旋转提供往复运动的动力。有益效果：七缸结构相同转速及冲程工况下相对于五缸柱塞泵,七缸柱塞泵的排量更高、压力更大,排出脉动更低,满足井场大排量高压力的需求。(The invention discloses a seven-cylinder plunger pump, wherein a crankshaft of the seven-cylinder plunger pump is provided with 7 crank throws, plungers are provided with 7 cylinders, a valve box is provided with 7 cylinders, each piston corresponds to a 1-cylinder valve box and reciprocates in the valve box, and the rotation of the 1 crank throw provides reciprocating motion power for each piston. Has the advantages that: compared with a five-cylinder plunger pump under the working conditions of the same rotating speed and stroke of the seven-cylinder structure, the seven-cylinder plunger pump has higher discharge capacity, higher pressure and lower discharge pulsation, and meets the requirements of a well site for large discharge capacity and high pressure.)

一种七缸柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，具体涉及一种七缸柱塞泵。

背景技术

随着油气田不断开发，超高压、超深井、水平井的不断出现开发难度越来越大，压裂施工作业工况也越来越恶劣，特别是非常规压裂-页岩气压裂，压裂施工作业规模不断增加，要求压裂设备高压力、大排量作业、连续作业。往复式柱塞泵是压裂作业过程中核心设备，当前油气田压裂作业往复式柱塞泵设备，多采用五缸结构，多数采用单根曲轴与多套连杆十字头联接组成动力端，驱动液力端柱塞泵完成往复运动，其动力端与泵主体结构大都布置在输入端的一侧。随着柱塞泵功率的增大，相对输入端单侧布置的往复泵运行过程中的振动问题愈发突出，因此需要提出一种新的方案，满足不断提高的功率及排量需求，同时提高动力端的动平衡性能。五缸柱塞泵在工作时工作液体介质的吸入和排出过程是交替进行的排出脉动造成流量波动不均匀，在工作中存在脉动冲击，尤其是大排量时脉动增加，不仅增加了噪音与冲击，而且减少了柱塞泵及其配件的使用寿命。

在井场总压力一定的情况下，单台压裂设备的功率排量越小，那井场为满足总压力的需求，需要的压裂设备数量就越多。目前油气开采的井场占地面积是要求越来越小化，减少压裂设备的数量是有效手段之一；实际的井场通路也多偏向崎岖化，压裂设备的数量越多，需要的井场布局时间越长，耗时耗力，所以单台压裂设备的功率排量越小与井场占地面积和井场通路之间的矛盾就越严重，“小井场大作业”的目标已经越来越迫在眉睫。

为此亟待一种大排量高压力柱塞泵，适应不同作业工况要求，还能适应不同压裂作业形式要求的柱塞泵。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种七缸柱塞泵，七缸结构相同转速及冲程工况下相对于五缸柱塞泵，七缸柱塞泵的排量更高、压力更大，排出脉动更低，满足井场大排量高压力的需求。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种七缸柱塞泵，所述七缸柱塞泵的曲轴有7个曲拐，柱塞有7个，阀箱有7缸，每个活塞对应1缸阀箱并在阀箱内作往复运动，每个活塞由1个曲拐的旋转提供往复运动的动力。

进一步地，所述七缸柱塞泵包括动力端总成，液力端总成和齿轮传动机构，所述动力端总成和液力端总成通过螺栓连接，齿轮传动机构用于动力端总成的动力输入。

进一步地，所述动力端总成包括动力端壳体、曲轴总成和连杆十字头总成，所述曲轴总成和连杆十字头总成设在动力端壳体内部，曲轴总成和连杆十字头总成连接，所述液力端总成包括柱塞和阀箱，活塞的一端在阀箱内作往复运动，活塞的另一端与连杆十字头总成连接，所述动力端壳体包括曲轴箱体，十字头箱体，大齿轮轴箱体和小齿轮轴箱体，曲轴箱体分别与十字头箱体，大齿轮轴箱体和小齿轮轴箱体连接。

进一步地，所述动力端壳体为整体焊接而成。

进一步地，所述曲轴总成包括曲轴，曲轴轴承和大齿轮轴，所述曲轴包括曲拐和曲颈，曲拐和曲颈连接，曲轴轴承套接在曲颈上，大齿轮轴有2个，2个大齿轮轴分别设在曲轴的两端。

进一步地，2个所述大齿轮轴与曲轴为整体式结构。

进一步地，所述齿轮传动机构包括小齿轮轴、大齿轮和小齿轮轴承，所述大齿轮有2个，2个大齿轮分别设在曲轴的两端，1个大齿轮与1个大齿轮轴对应套接，小齿轮轴的一端设有花键与左旋齿轮，小齿轮轴的另一端设有右旋齿轮，所述小齿轮轴分别通过左旋齿轮和右旋齿轮与2个大齿轮啮合，所述小齿轮轴通过小齿轮轴承与动力端壳体连接。

进一步地，所述曲轴两端的大齿轮轴沿长度方向延伸进入大齿轮轴箱体，所述大齿轮设在大齿轮轴箱体中，大齿轮轴箱体为2个，2个所述大齿轮轴箱体分别设在曲轴箱体的两侧。

进一步地，所述小齿轮轴承为圆柱调心滚子轴承。

进一步地，所述小齿轮轴箱体为2个，2个所述小齿轮轴箱体分别设在曲轴箱体的两侧，所述小齿轮轴的两端分别沿长度方向延伸进入小齿轮轴箱体，小齿轮轴的左旋齿轮和右旋齿轮分别设在2个小齿轮轴箱体中，小齿轮轴的花键设在小齿轮轴箱体的外侧，小齿轮轴通过花键与外部动力源连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作详细说明。

附图说明

图1为本专利一种七缸柱塞泵结构示意图；

图2为本专利一种七缸柱塞泵内部结构示意图；

图3为本专利齿轮传动机构示意图；

图4为本专利曲轴与大齿轮轴的结构示意图；

图5为本专利小齿轮轴示意图；

图6为本专利动力端壳体结构示意图；

图7为本专利液力端总成结构示意图。

其中，1.动力端总成，2.液力端总成，3.齿轮传动机构，4.动力端壳体，5.曲轴总成，6.连杆十字头总成，7.柱塞，8.阀箱，9.小齿轮轴，10.大齿轮，11.小齿轮轴承，12.曲轴，13.曲拐，14.曲颈，15.大齿轮轴，16.右旋齿轮，17.左旋齿轮，18.花键，19.曲轴箱体，20.大齿轮轴箱体,21.小齿轮轴箱体，22.十字头箱体。

具体实施方式

如图1至7所示，一种七缸柱塞泵，所述七缸柱塞泵的曲轴12有7个曲拐13，柱塞7有7个，阀箱8有7缸，每个活塞对应1缸阀箱8并在阀箱8内作往复运动，每个活塞由1个曲拐13的旋转提供往复运动的动力。七缸结构相同转速及冲程工况下相对于五缸柱塞泵、三缸柱塞泵，七缸柱塞泵的排量更高、压力更大，排出脉动更低，满足井场大排量高压力的需求。通过单台七缸柱塞泵排量压力的增大，还能有效减少压裂作业井场的压裂设备数量，更方便和简化井场布置。

所述七缸柱塞泵包括动力端总成1，液力端总成2和齿轮传动机构3，所述动力端总成1和液力端总成2通过螺栓连接，齿轮传动机构3用于动力端总成1的动力输入。

所述动力端总成1包括动力端壳体4、曲轴总成5和连杆十字头总成6，所述曲轴总成5和连杆十字头总成6设在动力端壳体4内部，曲轴总成5和连杆十字头总成6连接，所述液力端总成2包括柱塞7和阀箱8，柱塞7的一端在阀箱8内作往复运动，柱塞7的另一端与连杆十字头总成6连接，所述动力端壳体4包括曲轴箱体19，十字头箱体22，大齿轮轴箱体20和小齿轮轴箱体21，曲轴箱体19分别与十字头箱体22，大齿轮轴箱体20和小齿轮轴箱体21连接。连杆十字头总成6包括十字头机构和连杆机构，十字头机构设在十字头箱体22内，曲轴总成5设在曲轴箱体19内，在曲轴箱体19与十字头箱体22之间设连杆机构，连杆机构的一端与曲轴12连接，连杆机构的另一端与十字头机构连接，十字头机构的另一端与柱塞7连接。

所述动力端壳体4为整体焊接而成。使得动力端总成1的结构强度更高，支撑稳定性更好，可有效减少动力端壳体4承载变形，可减少七缸柱塞泵整体振动，提高七缸柱塞泵运行稳定性。

所述曲轴总成5包括曲轴12，曲轴轴承和大齿轮轴15，所述曲轴12包括曲拐13和曲颈14，曲拐13和曲颈14连接，曲拐13为7个，曲颈14为8个，相邻两个曲颈14之间设一个曲拐13，在每个曲颈14上套接一个曲轴轴承，曲轴12通过曲轴轴承与曲轴箱体19连接，大齿轮轴15有2个，2个大齿轮轴15分别设在曲轴12的两端。

2个所述大齿轮轴15与曲轴12为整体式结构，在相对于五缸柱塞泵需要更大排量更大压力的情况下，保证大齿轮轴15对曲轴12良好且稳定的传动性能，即保证了曲轴12良好且稳定的动力输出。

所述齿轮传动机构3包括小齿轮轴9、大齿轮10和小齿轮轴承11，所述大齿轮10有2个，2个大齿轮10分别设在曲轴12的两端，1个大齿轮10与1个大齿轮轴15对应套接，小齿轮轴9的一端设有花键18与左旋齿轮17，小齿轮轴9的另一端设有右旋齿轮16，所述小齿轮轴9分别通过左旋齿轮17和右旋齿轮16与2个大齿轮10啮合，所述小齿轮轴9通过小齿轮轴承11与动力端壳体4连接。

所述曲轴12两端的大齿轮轴15沿长度方向延伸进入大齿轮轴箱体20，所述大齿轮10设在大齿轮轴箱体20中，大齿轮轴箱体20为2个，2个所述大齿轮轴箱体20分别设在曲轴箱体19的两侧。所述小齿轮轴承11为圆柱调心滚子轴承。所述小齿轮轴箱体21为2个，2个所述小齿轮轴箱体21分别设在曲轴箱体19的两侧，所述小齿轮轴9的两端分别沿长度方向延伸进入小齿轮轴箱体21，小齿轮轴9的左旋齿轮17和右旋齿轮16分别设在2个小齿轮轴箱体21中，小齿轮轴9的花键18设在小齿轮轴箱体21的外侧，小齿轮轴9通过花键18与外部动力源连接。采用双侧齿轮传动的方式，齿轮传动机构3通过小齿轮轴9上的左旋齿轮17和右旋齿轮16同时驱动曲轴12两端的大齿轮10，双侧传动时，曲轴12两端的受力均衡。每个曲拐13带动一个柱塞7旋转时，相对于三缸柱塞泵和五缸柱塞泵，其液力端总成2的排出脉动明显降低，流量脉动更小，可以有效减少七缸柱塞泵各零部件的振动，延长各零部件使用寿命，还可以降低压裂作业时整个管汇的振动冲击，也更能满足井场高压大排量的使用需求。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。