[發明專利]一種超大功率五缸柱塞泵

在審

• 申請號: 201910319527.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN109869294A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 崔海萍;劉紅;王繼鑫;崔文平;魏小淞
• 申請（專利權）人: 煙臺杰瑞石油裝備技術有限公司
• 主分類號: F04B1/00
• 分類號: F04B1/00;F04B9/02;F16H1/08;F16H1/32;F16H57/02;F16H57/038
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙) 37258
• 代理人: 李慧

本發明公開了一種超大功率五缸柱塞泵，包括動力端總成、液力端總成和減速箱總成，動力端總成采用分段式結構設計，包括曲軸箱體、十字頭箱體和間隔架，十字頭箱體的一端與曲軸箱體連接，十字頭箱體的另一端與間隔架連接，液力端總成設在間隔架一端，通過螺栓依次穿過間隔架、十字頭箱體與曲軸箱體連接，減速箱總成與曲軸箱體連接，曲軸箱體內的曲軸采用合金鋼鍛造而成，包括六個軸頸和五個曲拐，相鄰兩個軸頸之間設一個曲拐，曲拐與曲軸的旋轉中心距離為110至160mm。有益效果：一種超大功率五缸柱塞泵，其額定輸入功率為5000hp，以解決電驅壓裂中大功率電機無法匹配相應規格柱塞泵的問題，同時也解決了油氣田井場條件受限，壓裂設備匹配多的矛盾。

技術領域

本發明涉及油氣鉆采設備的領域，具體涉及一種超大功率五缸柱塞泵。

背景技術

隨著油氣田超高壓、超深井、水平井的不斷開發，其作業工況也越來越惡劣，要求高壓力、大排量作業，因此對柱塞泵的要求也越來越高，單臺壓裂設備可以輸出高壓力、大排量，這樣就要求柱塞泵可以大功率、高壓力輸出；特別是在非常規油氣作業——頁巖氣作業，其作業工況惡劣，需要長時間、大排量、高壓力作業，而且作業頻次越頻繁，因此對壓裂設備要求越來越高，而柱塞泵又是壓裂設備中的核心部件，因此對柱塞泵的要求也越來越高；近幾年新興電驅壓裂作業，采用電機驅動，電機可以選擇很大功率，例如：額定功率可以達到3000KW、4000kw、5000kw、6000kw等，但柱塞泵還沒有這么大規格的，目前市場上常見的壓裂泵主要有2800HP五缸柱塞泵、3000HP三缸柱塞泵、3300HP五缸柱塞泵、4000HP三缸柱塞泵；2800HP五缸柱塞泵主要配置在2500型壓裂車上，目前2500型壓裂車是壓裂作業中最常用、做多的壓裂設備；其缺點是在高壓力作業下，單機設備排量低；在頁巖氣作業中需要十幾臺壓裂車同時作業才能滿足作業工藝中總排量的要求，這么多臺車的同時作業，會占用很大的井場面積，與油氣田井場條件受限的矛盾尤為突出；4000HP三缸柱塞泵是配置在3100HP壓裂車上，但4000HP柱塞泵是三缸泵其排量比2800HP五缸泵低很多，在相同柱塞規格、相同沖刺下其排量只是2800HP五缸泵的82.54％；如果將2800HP柱塞泵和4000HP柱塞泵配置到電驅壓裂設備上，體現不出電驅壓裂的優勢，相當于大馬拉小車，因此急需開發一款大功率的柱塞泵來匹配新興的電驅壓裂設備。

發明內容

本發明的目的克服現有技術的不足，提供一種超大功率五缸柱塞泵，其額定輸入功率為5000hp，以解決電驅壓裂中大功率電機無法匹配相應規格柱塞泵的問題，同時也解決了油氣田井場條件受限，壓裂設備匹配多的矛盾。

本發明的目的是通過以下技術措施達到的：一種超大功率五缸柱塞泵，包括動力端總成、液力端總成和減速箱總成，所述動力端總成采用分段式結構設計，包括曲軸箱體、十字頭箱體和間隔架，所述十字頭箱體的一端與曲軸箱體通過螺栓連接，所述十字頭箱體的另一端與間隔架通過螺栓連接，液力端總成設在間隔架一端，通過螺栓依次穿過間隔架、十字頭箱體與曲軸箱體連接，減速箱總成通過螺栓與曲軸箱體連接，所述曲軸箱體內的曲軸采用合金鋼鍛造而成，包括六個軸頸和五個曲拐，相鄰兩個軸頸之間設一個曲拐，所述曲拐與曲軸的旋轉中心距離為110至160mm。

進一步地，所述減速箱總成的輸入角度可以根據輸入要求進行調整。

進一步地，所述減速箱總成包括行星減速箱和平行級減速箱；所述平行級減速箱和行星級減速箱均為斜齒輪傳動；所述行星減速箱包括一個太陽輪、四個行星齒輪和一個齒輪圈，四個行星齒輪組成行星齒輪機構，太陽輪位于行星齒輪機構中心，行星齒輪和相鄰的太陽輪、齒輪圈處于常嚙合狀態；所述平行級減速箱包括小齒輪和大齒輪，小齒輪與輸入端相連，大齒輪與行星減速箱太陽輪同軸，其傳動比為6.5:1—15:1。

進一步地，所述間隔架上設有拱形結構支撐柱。