阅读说明：本技术 柱塞泵液力端总成 (Plunger pump hydraulic end assembly ) 是由 魏福芝 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压裂泵,尤其涉及一种柱塞泵液力端总成,包括横向的阀箱,所述阀箱下端成排设置有多个进液口,所述进液口处设置有进口阀门组件,所述阀箱上端成排设置有多个出液口,所述出液口处设置有出口阀门组件,所述阀箱上设置有排出口,所述排出口与各出液口连通,所述排出口处设置有排出法兰,所述阀箱上还设置有泄压口,所述泄压口处设置有泄压阀法兰,所述阀箱侧面成排设置有多个柱塞穿装口,所述柱塞穿装口处设置有柱塞组件,所述出口阀门组件外端设置有出液口堵头,所述出液口堵头外端设置有压帽,所述出液口外端设置有压力检测装置,方便进行压力监测、工作稳定性高、密封性能高、使用寿命长。(The invention relates to a fracturing pump, in particular to a plunger pump hydraulic end assembly which comprises a transverse valve box, wherein a plurality of liquid inlets are formed in the lower end of the valve box in a row, inlet valve assemblies are arranged at the liquid inlets, a plurality of liquid outlets are formed in the upper end of the valve box in a row, outlet valve assemblies are arranged at the liquid outlets, discharge ports are formed in the valve box and communicated with the liquid outlets, discharge flanges are arranged at the discharge ports, pressure relief ports are further formed in the valve box and provided with pressure relief valve flanges, a plurality of plunger penetrating ports are formed in the side face of the valve box in a row, plunger assemblies are arranged at the plunger penetrating ports, liquid outlet valve assemblies are arranged at the outer ends of the outlet valve assemblies, pressure caps are arranged at the outer ends of the liquid outlets, a pressure detection device is arranged at the outer ends of the liquid outlets, high working stability, high sealing performance and long service life.)

柱塞泵液力端总成

技术领域

本发明涉及压裂泵，尤其涉及一种柱塞泵液力端总成。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

尤其在油田压裂、固井、防砂、酸化作业中，大量使用柱塞泵，通常使用的柱塞泵为三缸柱塞泵或者五缸柱塞泵，功率大，工作稳定。

现有的柱塞泵主要包括驱动电机、变速箱、以及液力端，现有的五缸柱塞泵液力端主要包括横向的阀箱，所述阀箱下端成排设置有多个进液口，所述进液口处设置有进口阀门组件，所述阀箱上端成排设置有多个出液口，所述出液口处设置有出口阀门组件，所述阀箱上设置有排出口，所述排出口与各出液口连通，所述排出口处设置有排出法兰，所述阀箱上还设置有泄压口，所述泄压口处设置有泄压阀法兰，所述阀箱侧面成排设置有多个柱塞穿装口，所述柱塞穿装口处设置有柱塞组件，所述出口阀门组件外端设置有出液口堵头，所述出液口堵头外端设置有压帽，工作稳定性高，方便维护，但由于压裂泵的输送介质洁净度低，且需要对输出压力进行监控，以保证工作稳定性，现有技术中通常通过检测排出口处的压力，进而判断液力端是否工作稳定，检测精度差，且不能实时检测每个出液口处的压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种方便进行压力监测、工作稳定性高、密封性能高、使用寿命长的柱塞泵液力端总成。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种柱塞泵液力端总成，包括横向的阀箱，所述阀箱下端成排设置有多个进液口，所述进液口处设置有进口阀门组件，所述阀箱上端成排设置有多个出液口，所述出液口处设置有出口阀门组件，所述阀箱上设置有排出口，所述排出口与各出液口连通，所述排出口处设置有排出法兰，所述阀箱上还设置有泄压口，所述泄压口处设置有泄压阀法兰，所述阀箱侧面成排设置有多个柱塞穿装口，所述柱塞穿装口处设置有柱塞组件，所述出口阀门组件外端设置有出液口堵头，所述出液口堵头外端设置有压帽，所述出液口外端设置有压力检测装置，所述出液口堵头设置有透液孔，所述压帽上与透液孔相对应位置处设置有通孔，所述压力检测装置包括设置在出液口外端的传感器堵头，所述传感器堵头连接有传感器压帽，所述传感器堵头包括支撑管，所述支撑管下端外壁设置有与传感器压帽相匹配的压环，所述压环外侧面设置有密封环，所述支撑管下端内壁设置有与压帽相配合的密封垫，所述支撑管内设置有台阶，所述台阶处设置有应变板，所述应变板上表面设置有应变片，所述应变片连接有电缆线，所述支撑管内设置有活塞，所述活塞与支撑管内壁密封，所述活塞上设置有用于触发应变板的顶杆，所述应变板与活塞之间设置有平衡弹簧，所述支撑管下端设置有用于防止活塞脱离的阻挡环。

进一步地，所述进口阀组件和出口阀组件均包括凡尔座，所述凡尔座上端面设置有凡尔胶皮，所述凡尔座内套装有凡尔体，所述凡尔体上端设置有复位弹簧，所述凡尔座外套装有凡尔座O型圈。

进一步地，所述出口阀组件的复位弹簧外端设置在出液口堵头内，所述进口阀组件的复位弹簧内端设置有扶正架。

进一步地，所述柱塞组件包括柱塞，所述柱塞上自外向内依次套装有盘根压帽、油封、油环、铜套、夹布盘根、橡胶盘根、导向环，所述柱塞外端设置有柱塞卡箍。

进一步地，所述盘根压帽外端外壁设置有环形沟槽，所述沟槽底部均匀分布有多个滚珠槽，所述滚珠槽延伸至盘根压帽的内壁，所述滚珠槽内设置有滚珠。

进一步地，所述阀箱侧壁上与柱塞穿装口相对位置处设置有侧开口。

进一步地，所述密封垫与支撑管之间设置有弹性膜。

进一步地，所述应变板上端面和下端面均固定有支撑环，所述应变板下端面的支撑环与平衡弹簧挤压。

进一步地，所述应变板下端面的支撑环与活塞之间均匀设置有3-4根向下的限位杆，所述限位杆上端与支撑环固定，所述活塞上设置有与限位杆相匹配的限位孔。

进一步地，所述支撑管上端设置有台阶孔，所述台阶孔处设置有密封圈，所述支撑管上端外缘设置有连接环。

本发明的有益效果在于：在阀箱上加工多个进液口、出液口、柱塞穿装口，分别安装进口阀门组件、出口阀门组件、柱塞组件，能够有效的提高功率，工作稳定性高，出液口外端设置有压力检测装置，能够监测出液口处的压力，进而监测液力端的工作状况，不仅能够实现多点监测，还能够通过计算多点检测值的平均值，以降低监测误差，设置支撑管、应变板、应变片、活塞、顶杆、平衡弹簧，液压推动活塞动作，通过顶杆顶动应变板形变，应变片将应变板形变的电信号转换为电信号，通过换算得到液压压力，设置密封环、密封垫能够保证密封，避免液体进入应变板与活塞之间的空间内，保证检测精度，由于空气本身的压缩系数较小，设置平衡弹簧，能够在活塞移动行程较短的情况下检测压力，同时能够避免压损应变板，工作稳定性高，使用寿命长。

附图说明

图1为实施例1拆解图示意图；

图2为阀箱横截面示意图；

图3为盘根压帽结构图示意图；

图4为压力检测装置剖面图示意图；

其中：1-阀箱，2-凡尔座O型圈，3-凡尔座，4-凡尔胶皮，5-凡尔体，6-复位弹簧，7-出液口堵头，8-压帽，9-堵头密封，10-导向环，11-橡胶盘根，12-夹布盘根，13-铜套，14-油环，15-油封，16-柱塞，17-盘根压帽，18-扶正架，19-侧堵头，20-柱塞卡箍，21-卡箍螺钉，22-排出法兰，23-法兰螺母，24-垫片，25-双头螺栓，27-由壬密封，28-泄压阀法兰，29-密封圈，30-支撑管，31-传感器压帽，32-沟槽，33-滚珠槽，34-旋孔，35-橡胶密封垫，36-透液孔，37-密封环，38-密封垫，39-弹性膜，40-阻挡环，41-活塞，42-顶杆，43-限位杆，44-平衡弹簧，45-应变板，46-支撑环，47-应变片，48-电缆线，49-连接环，50-进液口，51-出液口，52-排出口，53-侧开口，54-注油孔，55-柱塞穿装口，56-压环。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种柱塞泵液力端总成，包括横向的阀箱1，阀箱为铸件，加工方便，抗压性能高，阀箱下端成排加工有5个进液口50，进液口处安装有进口阀门组件，阀箱上端成排加工有5个出液口51，出液口处安装有出口阀门组件，进口阀组件和出口阀组件均包括凡尔座3，凡尔座上端面安装有凡尔胶皮4，凡尔座内套装有凡尔体5，凡尔体上端安装有复位弹簧6，复位弹簧为宝塔弹簧，凡尔座外套装有凡尔座O型圈2，出口阀组件的复位弹簧外端穿装在出液口堵头内，通过出液口堵头进行定位，提高工作稳定性，进口阀组件的复位弹簧内端连接有扶正架18，扶正架两端有支腿，扶正架通过支腿与进液口的内壁压紧，进液口的内壁加工有与支腿相对应的台阶，进口阀组件和出口阀组件均是以凡尔结构为基础的单向阀，工作稳定性高，组成阀箱的进液阀和排液阀，阀箱上加工有排出口52，排出口位于阀箱的第一端，排出口与各出液口连通，具体为，排出口与出口阀组的出液端连通，排出口处密封连接有排出法兰22，阀箱的第二端加工泄压口，泄压口与各出液口连通，泄压口处密封安装有泄压阀法兰28，通过泄压阀法兰能够方便安装泄压阀，能够有效的保护阀箱，为方便安装，排出法兰和泄压阀法兰均通过法兰密封26与阀箱密封，法兰密封为O型圈，排出法兰和泄压阀法兰均通过螺栓组件与阀箱固定，螺栓组件包括双头螺栓25、垫片24、法兰螺母23，结构简单，安装方便，排出法兰外端连接有排出接管，排出接管外端安装有由壬密封27，方便连接高压管，阀箱侧面成排加工有5个柱塞穿装口55，柱塞穿装口处安装有柱塞组件，柱塞组件包括柱塞16，柱塞上自外向内依次套装有盘根压帽17、油封15、油环14、铜套13、夹布盘根12、橡胶盘根11、导向环10，柱塞外端通过卡箍螺钉21安装有柱塞卡箍20，盘根压帽外端外壁加工有环形沟槽32，沟槽底部均匀分布有12-16个滚珠槽33，滚珠槽延伸至盘根压帽的内壁，滚珠槽内安装有滚珠，通过滚珠能够对柱塞进行导向，同时能够减小摩擦力，阀箱上与油环相对应位置处加工有注油孔54，保证润滑，提高工作稳定，阀箱侧壁上与柱塞穿装口相对位置处加工有侧开口53，侧开口处安装有侧堵头19，出口阀门组件外端安装有出液口堵头7，侧堵头及出液口堵头外端均安装有压帽8，通过压帽能够有效的防止侧堵头及出液口堵头脱离，同时方便安装，侧堵头及出液口堵头外端均通过堵头密封9与阀箱密封，堵头密封为O型圈，加工侧开口，拆除柱塞卡箍后能够从侧面将柱塞抽出，腾出空间，然后拆除盘根压帽、油封、油环、铜套、夹布盘根、橡胶盘根、导向环等部件，方便进行维护。

出液口外端安装有压力检测装置，出液口堵头加工有透液孔36，透液孔孔径为10-20mm，相应的压帽上与透液孔相对应位置处加工有通孔，为方便安装，通孔为六角孔，通过六角孔能够旋动该压帽，进而与阀箱螺纹安装，压力检测装置包括安装在出液口外端的传感器堵头，传感器堵头连接有传感器压帽31，传感器堵头包括支撑管30，支撑管下端外壁一体成型有与传感器压帽相匹配的压环56，压环外侧面安装有密封环37，支撑管下端内壁安装有与压帽相配合的密封垫38，支撑管内加工有台阶，台阶处安装有应变板45，应变板为厚度为2mm的406不锈钢板，具有较好的弹性，且具有较好的疲劳强度高，应变板上表面贴附有应变片47，应变片连接有电缆线48，具体为，应变板上端面和下端面均压合固定有支撑环46，应变板下端面的支撑环与平衡弹簧44挤压，支撑管内安装有活塞41，活塞与支撑管内壁通过O型圈密封，活塞上端面中间位置过盈配合插装有用于触发应变板的顶杆42，应变板与活塞之间安装有平衡弹簧，支撑管下端螺纹安装有用于防止活塞脱离的阻挡环40，密封垫与支撑管之间安装有弹性膜39，为保证密封，出液口堵头与相应的压帽之间安装有橡胶密封垫35，通过堵头密封、橡胶密封垫、密封垫、密封环能够保证密封性能，避免阀箱内的介质外泄，同时能够保证压力准确的传递至活塞，进而传递至应变片，保证检测精度，安装弹性膜，弹性膜由乳胶制成，具有较好的弹性和密封性能，应变板下端面的支撑环与活塞之间均匀安装有3-4根向下的限位杆43，各限位杆位于同一圆周上，限位杆上端与支撑环固定，活塞上加工有与限位杆相匹配的限位孔，支撑管上端加工有台阶孔，台阶孔处安装有密封圈29，支撑管上端外缘一体成型有连接环49，为方便使用，本实施例提供的压力检测装置能够预装，具体为，先预制支撑管、应变板、应变片、支撑环、活塞等部件，将应变板与应变片用压力机压合，在应变板上下的支撑环上焊接向下的限位杆，然后在应变板上贴附连接有电缆线的应变片，然后安装平衡弹簧，平衡弹簧套装在各限位杆外，方便进行定位，为保证工作稳定性，平衡弹簧的长度值大于顶杆延伸至活塞外的长度值，再安装活塞，限位杆末端***限位孔内，避免在穿装的过程中转动，在应变板上方的支撑环上表面涂覆密封胶，给活塞外的O型圈涂覆润滑油，将预装完成的活塞及应变板穿装在支撑管内，安装阻挡环，阻挡环安装完成后，平衡弹簧处于压缩状态，顶杆与应变板接触，阻挡环的内孔为六角孔，方便进行安装，阻挡环与支撑管内壁之间螺纹连接，且涂覆有螺纹胶，在支撑管下端安装弹性膜，然后安装密封垫及密封圈，再套装传感器压帽，预装完成，使用时，仅需要通过传感器压帽将压力检测装置安装在出液口外端即可，连接电缆，经过传感器检测，测定工作压力与应变片之间的系数关系，即能够使用，为方便安装，传感器压帽下端与出液口螺纹连接，传感器压帽上端侧壁加工有旋孔34，通过月牙扳手就能够安装，本实施例提供的压力检测装置在使用的过程中，阀箱内的介质推动弹性膜变形，进而将压力传递给活塞，能够避免介质与活塞接触，由于空气本身的压缩系数较小，设置平衡弹簧，能够在活塞移动行程较短的情况下检测压力，同时能够避免压损应变板，工作稳定性高，使用寿命长，安装多个压力检测装置，能够检测各点的压力值，任一压力检测装置损坏，依然能够检测压力，测算5个压力检测装置的压力平均值，能够提高检测精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。