[實用新型]一種正偏置式曲柄連桿機構往復泵

有效

• 申請號: 201320729130.X
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN203627110U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 曾興昌;蒲容春;郝建旭;祖慧玲;何根良
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: F04B9/02
• 分類號: F04B9/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于機械設備技術領域，涉及一種正偏置式曲柄連桿機構往復泵。

背景技術

目前，油田使用的泥漿泵、壓裂(酸化)泵、固井泵等往復泵產品一般采用常規的曲柄連桿機構，主要有兩種功用：一是傳遞來自動力源的動力；二是轉換運動形式，即將原動機輸出的旋轉運動轉換為活塞（或柱塞）的往復運動。這種曲柄連桿機構上下對稱，便于結構設計，正、反轉泵均可使用，但其中的十字頭對導板的正壓力較大，從而導致十字頭與導板之間磨損嚴重、功率損失嚴重。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種正偏置式曲柄連桿機構往復泵，以有效解決十字頭與導板磨損嚴重、功率損失嚴重的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種正偏置式曲柄連桿機構往復泵，包括設置在殼體中的曲軸總成，曲軸總成通過連桿總成與十字頭總成傳動連接，十字頭總成通過傳力桿與液力端對應連接；

所述的曲軸總成的曲軸旋轉中心線與十字頭總成的十字頭中心線不在同一水平面內。

本實用新型的正偏置式曲柄連桿機構往復泵，其特點還在于：

曲軸旋轉中心線低于十字頭中心線的距離大于10mm。

曲軸旋轉中心線與十字頭中心線之間的偏置量優選32mm。

本實用新型的有益效果是，所謂正偏置式曲柄連桿機構是指曲軸旋轉中心線低于十字頭中心線一定的距離，其效果是明顯地降低了十字頭對下導板的正壓力，大大減緩了十字頭與導板之間偏磨的速度；顯著減少了十字頭與導板之間的效率損失，提高了往復泵的整機效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的正偏置式曲柄連桿機構往復泵的結構示意圖；

圖2是本實用新型的正偏置曲柄連桿機構工作原理示意圖。

圖中，1.殼體，2.曲軸總成，3.連桿總成，4.十字頭總成，5.液力端。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參照圖1，本實用新型正偏置式曲柄連桿機構往復泵的結構是，一端為動力端，另一端為液力端5；

動力端包括設置在殼體1中的曲軸總成2，曲軸總成2通過連桿總成3與十字頭總成4傳動連接，十字頭總成4通過傳力桿與液力端5對應連接；曲軸總成2的曲軸旋轉中心線與十字頭總成4的十字頭中心線不在同一水平面內，而是低于十字頭中心線一定的距離。

該曲軸旋轉中心線低于十字頭中心線的設計，是出于減小十字頭對導板的正壓力的考慮，而不是從磨損補償的角度偏置很小的距離，因此，兩者偏置的距離應在10mm以上。

如圖1所示，本實用新型正偏置式曲柄連桿機構往復泵實施例中，曲軸旋轉中心線與十字頭中心線之間的偏置量e=32mm。

如圖2所示，是本實用新型正偏置式曲柄連桿機構往復泵工作原理示意圖，當十字頭位于前、后死點時，曲柄連桿位置角：

θ₁＝arcsin(e/(l+r))??θ₂＝arcsin(e/(l-r))，

極位夾角：θ＝θ₂-θ₁，

連桿擺角：β=arcsin(r·sin(α+θ1)-el),]]>

連桿力：F_C＝F₀/cosβ，

十字頭與導板之間的正壓力：F_N＝F₀·tanβ，

已知該泵相關參數為：r＝127mm,L＝650mm,e＝32mm，ω為角速度，s是后死點前移量，據此計算，其十字頭與導板之間的正壓力較常規機構泵降低25%左右，顯著減緩了十字頭與導板之間磨損的速度，同時因摩擦發熱導致的效率損失也降低25%左右。