[發(fā)明專利]具有雙回路動力端潤滑系統(tǒng)的往復泵在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580075755.0 | 申請日： | 2015-07-24 |
| 公開（公告）號： | CN107208625A | 公開（公告）日： | 2017-09-26 |
| 發(fā)明（設計）人： | J.H.伯恩;E.C.科塔皮什;S.斯庫爾達爾斯沃爾德;J.A.巴尤克;L.瓦韋魯 | 申請（專利權(quán)）人： | S.P.M.流量控制股份有限公司 |
| 主分類號： | F04B53/16 | 分類號： | F04B53/16 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務所11105 | 代理人： | 葛飛 |
| 地址： | 美國得*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 具有 回路 動力 潤滑 系統(tǒng) 往復泵 | ||
相關申請的交叉引用
本申請要求于2015年1月2日提交的題為“具有雙回路動力端潤滑系統(tǒng)的往復泵”的美國專利申請第62/099377號和于2014年12月22日提交的題為“具有雙回路動力端潤滑系統(tǒng)的往復泵”的美國臨時申請專利第62/095650號的優(yōu)先權(quán)，它們的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
技術領域
本公開總體涉及往復泵，更具體地，涉及一種用于潤滑和冷卻往復泵組件的動力端的滾動和滑動表面的雙回路潤滑系統(tǒng)。
背景技術
大型泵通常用于采礦和油田應用，例如比如水力壓裂。在水力壓裂過程中，將壓裂流體(即水泥、泥漿、壓裂砂和其它材料)以高壓泵送到井筒中，以使生產(chǎn)地層斷裂。水力壓裂中常用的一種泵是高壓往復泵，如由Fort Worth,Texas的S.P.M.Flow Control公司制造的QWS 3500壓裂泵。在操作中，作為分別從流體室移動并流向流體室的活塞式柱塞的往復運動的結(jié)果，使壓裂流體流入和流出具有流體室的泵殼體。當柱塞移動離開流體室時，室內(nèi)的壓力降低，從而在入口閥上產(chǎn)生壓差，將壓裂流體通過入口閥拉入室中。當柱塞改變方向并開始朝向流體室移動時，室內(nèi)的壓力基本上增加，直到出口閥上的壓差導致出口閥打開，使得高壓壓裂流體能夠通過出口閥排放到井筒中。
典型的往復泵包括多個潤滑系統(tǒng)：潤滑和冷卻流體端的軸承表面的流體端潤滑系統(tǒng)以及潤滑和冷卻例如動力端的軸承表面的滾動和滑動的動力端潤滑系統(tǒng)。在動力端，提供一些比其他滾動和滑動表面更高的潤滑流體壓力的滾動和滑動表面是有益的。然而，在本系統(tǒng)中，動力端的滾動和滑動表面由相同的潤滑回路潤滑，因此通常在相同的潤滑流體壓力下潤滑。
在操作中，由特定表面接收的潤滑流體的壓力取決于來自潤滑油泵的潤滑流體的流量和由潤滑循環(huán)系統(tǒng)中的出口產(chǎn)生的流動阻力。因為一些部件比如滾子軸承和齒輪具有在大致大氣壓力下流出的潤滑流體(即油)，單回路潤滑系統(tǒng)通常不能提供足夠的潤滑流體壓力和流量，以確保所有部件特別是滑動面(其可能需要更高的潤滑流體壓力)被適當?shù)貪櫥榱舜_保動力端的充分潤滑，增加了對所有滾動和滑動表面所需的潤滑壓力和流量；然而，這種增加在動力端潤滑系統(tǒng)中產(chǎn)生低效率，因此導致往復泵的操作效率低下。
發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，提供了一種用于往復泵的動力端的雙回路潤滑系統(tǒng)，包括潤滑泵，其將潤滑流體供應到高壓潤滑回路和低壓潤滑回路。所述高壓潤滑回路流體地聯(lián)接到曲軸，以將潤滑流體在第一潤滑流體壓力下供應到與曲軸相關的滑動表面。曲軸驅(qū)動聯(lián)接到柱塞的十字頭，以從往復泵的流體端移動流體。所述低壓潤滑回路流體地聯(lián)接，以將潤滑流體在第二潤滑流體壓力下供應到與曲軸相關的多個滾動表面。所述第一潤滑流體壓力大于所述第二潤滑流體壓力。
在某些實施例中，第一潤滑流體壓力是第二潤滑流體壓力的至少1.5倍。
在某些實施例中，高壓潤滑回路將潤滑流體供應到十字頭的底部。
在其它某些實施例中，低壓潤滑回路將潤滑流體供應到十字頭的頂部。
在另一實施例中，低壓潤滑出口將潤滑流體供應到與往復泵相關的齒輪箱。
在另一實施例中，潤滑泵包括流體地聯(lián)接到所述高壓潤滑回路的高壓潤滑泵和流體地聯(lián)接到所述低壓潤滑回路的單獨低壓潤滑泵。
在其它某些實施例中，曲軸驅(qū)動至少三個十字頭，其中每個十字頭聯(lián)接到相應的柱塞。
在另一實施例中，曲軸驅(qū)動五個十字頭，其中每個十字頭聯(lián)接到相應的柱塞。
在另一實施例中，潤滑泵是正排量型泵。
在另一實施例中，十字頭在十字頭殼體內(nèi)移動，并且襯套設置在十字頭和十字頭殼體之間。
在另一實施例中，潤滑泵固定到與往復泵相關的齒輪箱。
在第二方面，提供了一種具有雙回路潤滑系統(tǒng)的往復泵。所述往復泵包括流體端，其聯(lián)接到動力端并且將高壓下的流體供應到井筒中。高壓潤滑回路將潤滑流體供應到動力端，低壓潤滑回路向動力端供應潤滑流體。高壓潤滑回路的第一潤滑流體壓力高于低壓潤滑回路的第二潤滑流體壓力。
在實施例中，第一潤滑流體壓力為第二潤滑流體壓力的至少1.5倍。
在另一實施例中，低壓潤滑回路將潤滑流體供應到十字頭的頂部，并且高壓潤滑回路將潤滑流體供應到十字頭的底部。
在另一實施例中，低壓潤滑回路將潤滑流體供應到與動力端的曲軸的旋轉(zhuǎn)相關的多個滾動表面。
在其它某些實施例中，低壓潤滑回路將潤滑流體供應到齒輪箱。
在另一實施例中，高壓潤滑回路將潤滑流體供應到曲軸的銷。
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