[实用新型]一种五缸泵曲轴

说明书

技术领域

本实用新型属油气田固井压裂设备领域。

背景技术

近年来，由于超深层或超大规模压裂作业量的日益增加，对与之相适应的大型成套压裂装备的需求已越来越迫切。压裂泵车是压裂机组的核心设备，柱塞泵作为压裂泵车的关键执行部件，其性能和技术水平对压裂泵车以至大型成套压裂装备的整体作业能力具有决定性影响,尤其是具有高压力、大排量、排出平稳等优点的五缸柱塞泵，已逐渐成为各大油田的主力机型。五缸柱塞泵曲轴是柱塞泵动力端的重要组成部分，由曲轴箱体内六个重型圆柱滚子轴承支撑，曲拐与连杆十字头总成相连，共同构成曲柄滑块机构，其主要作用是将原动机传递到曲轴上的旋转运动转换成十字头往复运动，实现将高压流体注入井口的作业。五缸柱塞泵曲轴共有24种不同点火顺序，目前国际上常用的五缸柱塞泵曲轴点火顺序为1-5-3-2-4（反向做功为1-4-2-3-5）和1-4-2-5-3（反向做功为1-3-5-2-4）两种，而且大都没有采取动平衡措施，曲轴作为柱塞泵主要的刚性转子，在旋转过程中产生的惯性力偶矩会在轴承上产生周期性冲击力，加剧轴承的疲劳和磨损，进而损坏整个设备，同时这种周期性冲击力也会传递到泵支座上及其基础上产生振动，发出噪音。当振动频率接近系统固有频率时，还会引起共振，使往复泵系统难以正常工作，严重时将危及周围人员的安全。

发明内容

本实用新型的目的在于提供：一种五缸柱塞泵曲轴，采用独特的1-4-3-2-5(反向做功为1-5-2-3-4)点火顺序，使曲轴在没有采取任何平衡措施的情形下，旋转产生的动不平衡量最小，延长设备使用寿命，提高设备整体工作性能以及安全性。

本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的:

本实用新型五缸柱塞泵曲轴在不改变现有曲轴传统轴颈和曲拐形式以及安装尺寸和连接方式的基础上，只改变曲轴各曲拐在圆周方向上的相对位置，而达到独特的点火顺序。以最靠近输入端曲拐为第一拐，各曲拐由近至远依次为第二拐、第三拐、第四拐和第五拐，各曲拐之间夹角均为72°的倍数，各曲拐相对第一拐在圆周方向上的夹角大小顺序决定其做功的先后顺序即点火顺序。在逆时针(或顺指针)方向上，第四拐与第一拐夹角为72°，第三拐与第一拐夹角为144°，第二拐与第一拐夹角为216°，第五拐与第一拐夹角为288°，所以曲轴顺时针旋转时，其作功顺序即点火顺序为1-4-3-2-5，反之如果曲轴逆时针旋转时，其作功顺序即点火顺序1-5-2-3-4。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的五缸柱塞泵曲轴,采用1-4-3-2-5(反向做功为1-5-2-3-4)点火顺序设计,使得该曲轴在没有任何平衡措施的情形下旋转产生的动不平衡量最小，从而达到减小曲轴对轴承以及基础的冲击，减小设备振动，延长设备使用寿命，提高设备整体工作性能以及安全性的效果。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型正视图；

图3为图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1，对曲轴五个曲拐由近到远依次进行顺序编号,以最靠近输入端6的曲拐第1拐为1，第2拐为2，第3拐为3，第4拐为4，第5拐为5。本实用新型中点火顺序以曲轴旋转一个周期内,各曲拐做功的先后顺序进行定义。

参见图2-3，对5个曲拐分别编号如下：靠近输入端6的第1拐为1#，第2拐为2#，第3拐为3#，第4拐为4#，第5拐为5#。各曲拐之间夹角均为72°的倍数，在逆时针方向上，第4拐4#与第1拐1#夹角为72°，第3拐3#与第1拐1#夹角为144°，第2拐2#与第1拐1#夹角为216°，第5拐5#与第1拐1#夹角为288°，因此曲轴顺时针旋转做功时，曲拐做功的先后顺序为第一拐1、第四拐4、第三拐3、第二拐2、第五拐5，即曲轴点火顺序为1-4-3-2-5，反之如果曲轴逆时针旋转做功，则曲轴点火顺序为1-5-2-3-4。经过计算得出，在这种点火顺序下，曲轴运转时旋转惯性力偶矩最小，即旋转动不平衡量最小。