[發明專利]一種壓裂泵泵軸的軸向承力機構

有效

• 申請號: 202011062198.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112177924B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李雪琴
• 申請（專利權）人: 李雪琴
• 主分類號: F04C15/00
• 分類號: F04C15/00;F04C2/107
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 袁克來

本發明公開了一種壓裂泵泵軸的軸向承力機構，包括泵軸、托盤、底托拼帽、推力軸承和緊定壓套；所述托盤設有用于安裝泵軸的安裝孔且托盤與壓裂泵的泵殼固定連接；所述底托拼帽包括螺紋拼帽，所述螺紋拼帽的徑向切面的形狀和安裝孔的形狀均為圓形且螺紋拼帽的外側面通過螺紋連接于安裝孔中；靠近泵軸的一端設有臺階面，所述緊定壓套和推力軸承套均設于所述臺階面，且緊定壓套與泵軸固定；泵軸設有所述臺階面的一端穿過安裝孔，且推力軸承壓緊于螺紋拼帽和緊定壓套之間，進而使泵軸與托盤轉動連接。本發明使泵組液缸中與不良流體接觸的相關受力件上的載荷壓力減小，延長受力件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及壓裂泵設備領域，具體涉及一種壓裂泵泵軸的軸向承力機構。

背景技術

在頁巖氣開發工程施工中，隨著能源儲藏深度、儲藏地質礦層硬度的不斷增加，水力壓裂壓碎生成地質礦層裂縫所需要流體壓力也在不斷的增加，在專利“201911323996.9”中，通過泵軸上的螺旋推面，在泵軸上的臺階軸端產生了強大的軸向推力，通過力的傳導，該推力壓向了缸體的進口端蓋上，為了提高產品的耐用度，在泵軸與端蓋間設置陶瓷滑動軸承。

但由于在頁巖氣開發水力壓裂工程施工中，能量轉換泵送的是酸化加沙流體(可以壓裂、腐蝕、填充地質儲層中的裂縫)，隨著流體壓力的增高(如超高壓，最高達25000psi)，泵軸端的推力也隨之不斷的增大，緊靠陶瓷滑動軸承承受泵軸的推力，即使陶瓷滑動軸承具耐用，但也難以招架，使得陶瓷滑動軸承的壽命大大縮短，成為易損件之一，易損件的數量不斷的飆升。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，以使泵組液缸中與不良流體接觸的相關受力件上的載荷壓力減小，延長受力件的使用壽命，本發明提供了一種壓裂泵泵軸的軸向承力機構，包括泵軸、托盤、底托拼帽、推力軸承和緊定壓套；所述托盤設有用于安裝泵軸的安裝孔且托盤與壓裂泵的泵殼固定連接；

所述底托拼帽包括螺紋拼帽，所述螺紋拼帽的徑向切面的形狀和安裝孔的形狀均為圓形且螺紋拼帽的外側面通過螺紋連接于安裝孔中；

靠近泵軸的一端設有臺階面，所述緊定壓套和推力軸承套均設于所述臺階面，且緊定壓套與泵軸固定；泵軸設有所述臺階面的一端穿過安裝孔，且推力軸承壓緊于螺紋拼帽和緊定壓套之間，進而使泵軸與托盤轉動連接。

本發明的有益效果體現在：

本設備在現有的壓裂泵的基礎在，在泵殼的外部增設托盤，托盤上安裝推力軸承，通過推力軸承分擔泵軸的的軸向推力，減小了泵組液缸中與不良流體接觸的相關受力件上的載荷壓力，即減小了位于泵殼內的滑動軸承所受到的軸向壓力。由推力軸承和的滑動軸承一起承受壓力，并將部分軸向壓力傳遞至泵殼，使得滑動軸承的使用壽命延長，大大減少了更換次數，對應地使工程施工的費用減少。

優選地，所述托盤設有多個沿著周向分布的承力螺柱，通過承力螺柱使托盤與壓裂泵的泵殼固定連接。

承力螺柱的前端安裝固定與托盤，以及承力螺柱的后端與泵殼固定，承力螺柱設有六個，六個承力螺柱沿著周向均勻分布。

優選地，所述安裝孔設有六個，六個安裝孔沿著托盤的周向均勻分布。

優選地，所述緊定壓套通過過渡配合套設于泵軸連接，緊定壓套的側壁設有多個沿著徑向的第一鎖緊螺釘；多個第一鎖緊螺釘沿著周向均勻分布。

第一鎖緊螺釘設有三個，三個第一鎖緊螺釘沿著緊定壓套的周向均勻分布，是將緊定壓套固定于泵軸的主要部件。

優選地，包括用于罩住所述推力軸承的防護套；所述防護套的一端與托盤的側面連接以及防護套的另外一端與緊定壓套連接。

優選地，所述防護套的一端通過護套定位鋼圈與托盤的側面連接。

優選地，所述防護套的材料為氟橡膠。