[發明專利]一種液力端總成

有效

• 申請號: 201410482743.7
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104265260B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 李建國
• 申請（專利權）人: 上海清河機械有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種液力端總成，屬于石油、天燃氣能源開采、壓裂作業技術服務領域。

背景技術

液力端總成是壓裂車上必備重要的易損部件，由于液力端總成長期處于高壓流體介質(高砂比、高腐蝕)的惡劣環境中工作；特別是近年來國內外的石油、天然氣、頁巖氣等的大量開采，開采難度不斷的增加，對開采石油用的壓裂裝備的使用性能要求越來越高，創新研發大功率、大排量、耐腐蝕、耐磨損、高壓力、閥箱使用壽命長、易損件壽命長，拆裝方便的新型液力端總成，是必然趨勢。

傳統的液力端總成如圖1所示，包括液力端總成閥箱，液力端總成閥箱內設有相互連通的位于上側的排出高壓腔體及位于下側的吸入低壓腔體，排出高壓腔體、吸入低壓腔體的底部均設有錐孔，排出高壓腔體頂部設有排出壓蓋，排出壓蓋上設有排出壓帽，吸入低壓腔體的一側設有吸入壓蓋，吸入壓蓋的外側設有吸入壓帽，其特征在于，所述排出高壓腔體內設有排出閥組件，吸入低壓腔體內設有吸入閥組件；所述排出閥組件包括設于排出高壓腔體底部錐孔內的凡爾閥座一12，凡爾閥座一12上設有凡爾閥體一13，凡爾閥體一13與排出吸入壓蓋5凸臺外之間設有壓縮彈簧一14；所述吸入閥組件，包括設于吸入低壓腔體底部錐孔內的凡爾閥座二12’，凡爾閥座二12’上設有凡爾閥體二13’，凡爾閥體二13’與彈簧支架8凸臺外之間設有錐體壓縮彈簧二14’，手持一端彈簧支架8從吸入壓蓋端內孔以向下傾斜適當角度，使彈簧支架8一端的小凸臺階對準錐體壓縮彈簧二14’內圈套中，用手握住彈簧支架8一端傾斜施力迅捷向內推并向下壓到一定位置時，在錐體壓縮彈簧二14’彈性作用力的作用下使彈簧支架8的錐度部分與閥箱液腔內錐壁面相吻合，吸入壓蓋9一端的凸圓臺階插入彈簧支架8的定位孔內，限制約束彈簧支架在工作時產生偏移。吸入壓蓋9設于液力端總成閥箱10吸入端內臺階密封孔內，其起到密封和定位作用，吸入壓帽11設于吸入壓蓋9一端的外表面，其起到壓緊吸入壓蓋9的作用。

傳統液力端總成構造存在的主要問題在于：

(1)傳統液力端總成結構復雜，生產效率低，凡爾閥座、凡爾閥體極易損壞，而裝配時吸入壓蓋偏心定位凸臺不易對準彈簧支架的定位孔上，拆裝非常困難，更換不方便，直接影響到生產效益；

(2)傳統液力端總成中的易損件(凡爾閥座、凡爾閥體)等在常規壓裂(酸化壓裂、加砂壓裂)60-95MPa作業條下中的使用壽命普遍偏短，凡爾閥體的導向爪部分容易斷裂，密封墊閥膠皮也極易失效泄漏，難以滿足用戶需求；

(3)液力端總成閥箱結構設計不合理，吸入端的低壓液腔相貫線處過渡圓弧偏小容易導致應力集中，常受高壓流體壓力的交變載荷疲勞損壞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠高效、持久耐用、快速更換易損件的液力端總成結構，提高易損件的使用壽命。

為了解決上述問題，本發明的技術方案是供了一種液力端總成，包括液力端總成閥箱，液力端總成閥箱內設有相互連通的位于上側的排出高壓腔體及位于下側的吸入低壓腔體，排出高壓腔體、吸入低壓腔體的底部均設有錐孔，排出高壓腔體頂部設有排出壓蓋，排出壓蓋上設有排出壓帽，吸入低壓腔體的一側設有吸入壓蓋，吸入壓蓋的外側設有吸入壓帽，其特征在于，所述排出高壓腔體內設有吸入閥組件，吸入低壓腔體內設有排出閥組件；所述吸入閥組件包括設于排出高壓腔體底部錐孔內的球式閥座一，球式閥座一上設有聚合球一，球式閥座一上設有與聚合球一下側相配合的凹陷錐度部分，聚合球一的上側與球式扶正器一相配合，球式扶正器一的頂端設于排出吸入壓蓋內，球式扶正器一與排出吸入壓蓋之間設有壓縮彈簧一；所述排出閥組件包括設于吸入低壓腔體底部錐孔內的球式閥座二，球式閥座二上設有聚合球二，球式閥座二上設有與聚合球二下側相配合的凹陷錐度部分，聚合球二的上側與球式扶正器二相配合，球式扶正器二的頂端通過彈簧支架與吸入壓蓋連接，球式扶正器二與彈簧支架之間設有壓縮彈簧二。

優選地，所述球式閥座一、球式閥座二的結構相同，均包括中心設有閥座內孔的環形主體，環形主體上側的凹陷錐度部分為與相應聚合球的接觸面，該接觸面為圓弧形，與聚合球形成線性密封結構；閥座內孔的底部設有加強筋。

進一步地，所述環形主體的外緣設有密封槽。

優選地，所述球式扶正器一、球式扶正器二的結構相同，均包括導向直柄，導向直柄下端連接扶正主體，扶正主體下側設有與對應聚合球相配合的凹陷錐度部分。

優選地，所述彈簧支架包括中心為安裝孔的套筒主體，安裝孔與球式扶正器二的頂端相配合；套筒主體的外緣為向下延伸的支撐部，支撐部的一側設有與吸入壓蓋相配合的定位連接部。