[实用新型]一种钻井泵用组装式曲轴

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种钻井泵用组装式曲轴。

背景技术

曲轴在钻井泵中至关重要，其结构型式直接影响到钻井泵的体积、重量、可靠性、平稳性、制作成本等方面。从结构型式及制造工艺的角度划分，钻井泵常见的曲轴有整体铸造式、整体锻造式、组焊式和组装式四种。

整体铸造式曲轴一般采用低合金铸钢或球墨铸铁，采用空心或实心结构，成本相对较低，但由于结构复杂，容易出现裂纹、气孔、缩孔、渣眼等铸造缺陷，如果不严格执行探伤检验程序，则会造成质量问题。在三缸泵开始推广使用阶段，国内外钻井泵都曾发生过曲轴断裂事故，经不断改进设计计算方法、材料、铸造工艺等，曲轴质量才逐渐趋于稳定。

整体锻造式曲轴采用低合金钢锻件，零件的强度、塑性、冲击功等力学性能指标均能达到很高的水平，但其材料和机加工成本较高，一般用于压裂泵、注水泵等尺寸相对较小的产品，近年来才逐步引入到某些新型钻井泵产品中。

组焊式曲轴对焊接工艺性和无损探伤的要求高，否则，可能由于焊缝质量而影响零件的可靠性和安全性；此外，为保证焊接性，一般采用低碳低合金钢，材料力学性能较低，需适当加大尺寸，造成体积和重量增加。

随着对整体式曲轴缺点的认识不断深入，设计者越来越多地开始采用各种组装式曲轴，其可避免铸造、整体锻造、焊接等带来的诸多问题，从而兼具其它三种曲轴的优点。事实上，组装式曲轴是近年来钻井泵设计中才开始采用的新结构，其常见的装配连接方式有平键、销轴、过盈等，通常情况下，仅靠一种方式不能传递足够大的扭矩，需要组合应用多种连接方式，如平键+过盈装配、销轴+过盈装配等。

实用新型内容

本实用新型提供一种钻井泵用组装式曲轴，解决了现有技术中组装式曲轴设计不够完善，采用平键或销轴增加了结构复杂性，使得装配效果不尽如人意的问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种钻井泵用组装式曲轴，包括芯轴和偏心轮，偏心轮的外圆周上设置有三个偏心拐，即偏心拐A、偏心拐B、偏心拐C，相邻两偏心拐之间的相位角为120°、轴向间距相等。

本实用新型的钻井泵用组装式曲轴，其特征还在于：

芯轴与偏心轮之间采用过盈装配连接。

芯轴与偏心轮之间的结合圆柱面根据工艺需要分为a、b、c三段，a、c段的长度为1.2倍偏心轮直径，其余为b段。

本实用新型的有益效果是，芯轴为高强度低合金钢锻件，偏心轮为低合金钢铸件，两者之间仅采用过盈装配连接，不需要平键或销轴等连接件。确定合理的装配过盈量是组装式曲轴设计的难点和关键点，过盈量的大小需根据曲轴尺寸及所承受的扭矩和弯矩而确定，最终实现：1)过盈量要足够大，以保证曲轴能够传递足够大的扭矩(芯轴与偏心轮之间不打滑)；2)过盈量不能超过一定的上限，从而导致芯轴和偏心轮因过大的装配应力而损坏。

附图说明

图1是本实用新型钻井泵用组装式曲轴的结构示意图。

图中，1.芯轴，2.偏心轮，3.偏心拐A，4.偏心拐B，5.偏心拐C。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，本实用新型钻井泵用组装式曲轴结构是，包括芯轴1和偏心轮2，偏心轮2的外圆周上设置有三个偏心拐，即偏心拐A3、偏心拐B4、偏心拐C5，相邻两偏心拐之间的相位角为120°、轴向间距相等。

芯轴1与偏心轮2之间的结合圆柱面根据工艺需要分为a、b、c三段，a、c段的长度为1.2倍偏心轮直径，其余为b段。

a、b、c三段结合圆柱面的过盈配合公差均为H7/v6，或与之等效的其它配合公差。