[发明专利]一种高压大流量柱塞泵

说明书

本发明公开一种高压大流量柱塞泵，包括箱体内部依次连接的曲轴、连杆、滚轮十字头组件、槽型导轨以及设置于泵体上的柱塞填料密封组件、充气球阀组件；槽型导轨固定在箱体内且槽型导轨的内侧用于安装滚轮十字头组件；滚轮十字头组件的一端通过连杆与曲轴连接，另一端通过介杆与柱塞相连；柱塞填料密封组件与前法兰固定在泵体上。本发明的高压大流量柱塞泵，通过设置滚轮十字头组件、不停泵填料调节杆，柱塞填料脂润滑以及柱塞填料磨损后注入泥状填料，充气球阀组件等，全面提高了高压大流量柱塞泵易损件的使用寿命，维修方便，高效节能，真正做到了安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及机动往复泵技术领域，特别是涉及一种高压大流量柱塞泵。

背景技术

高压大流量柱塞泵应用在各行各业，如油田注水泵、除磷泵、钻井泥浆泵、远距离输送泵等等，这些泵均需要长时间不停机连续运行，也就是要求泵的可靠性要高。

而目前高压大流量柱塞泵普遍存在着噪声大----主要是阀的撞击声，而且大的撞击力造成阀早期失效；振动大----主要是排出压力脉动引起的；柱塞填料寿命短----主要是柱塞填料磨损；动力端易损件寿命短且更换困难----主要是十字头、导板、十字头销、销套、连杆瓦滑动磨损，并且更换时要全部拆解动力端；还有柱塞泵动力端润滑需配套强制润滑冷却，系统复杂，需监控的故障点多；同时为防止润滑油泄漏的介杆密封的可靠性也不理想等等，特别是近几年来随着“互联网+”智能控制技术的发展，泵的数字化监测智能控制得到普遍应用，但泵的可靠性不高、易损件寿命不长、无故障运行时间短、监控点多、故障报警/停机频繁(如噪声超标报警、振动超标报警、泄漏超标报警、压力/流量不稳报警、油温过高报警/停机、油位低报警等等)，反倒制约了互联网+”智能控制技术的推广应用。

发明专利201611004600.0《一种大流量柱塞泵》中采用的(1)减振阀来降低阀的撞击噪声，其减振圈与阀座的接触面积有限，减振圈与阀座接触时单位面积受力很大，很容易被损坏，引起阀失效，再者对于高粘度介质或含有杂质的介质很容易堵塞减振阀上的小孔，使其丧失受压变形的功能，减振效果大打折扣。(2)可拆卸的十字头上滑道，只是方便了拆装，并没有从实质上提高动力端受力件如十字头、导板、十字头销、销套、连杆瓦的耐磨性。(3)柱塞填料高压注油润滑在一定程度上减缓了柱塞填料的磨损，但润滑油的消耗量较大，特别是在柱塞填料有所磨损后，润滑油的消耗非常明显，一台五缸柱塞泵(柱塞直径105mm、泵速210min^-1)每小时可消耗1升多润滑油，而且一部分润滑油进入介质对介质造成了污染，一部分泄漏的润滑油流入排污管造成了二次污染还使泄漏量超标。(4)动力端的强制润滑冷却，监控点多，既耗能又麻烦。

为提高动力端受力件十字头的可靠性，发明专利201710150136.4《一种往复泵十字头组件》公开了用滚动摩擦副替代常规滑动摩擦副十字头的方法。但该结构致命的缺陷是受力不均匀不合理，其次是定位不够，很难保证介杆与柱塞的同轴度，再就是在高压大流量柱塞泵上柱塞力很大时，十字头组件的体积很大，造成整个泵体积随之增大，经济性不好。如图1所示，在十字头向前运动(排出行程)过程中，连杆给十字头的推力有一个向下的分力Fr，在Fr作用下，以滚轮1与十字头下导板的接触线为支点，形成一个扭矩M，在扭矩M作用下，十字头组件就以支点顺时针旋转，由于滚轮与上下导板之间是有间隙的，那么滚轮2就不与下导板接触了，不承受力Fr了，同时与十字头相连接的介杆也随着翘动，不能保证与柱塞同轴运动，就会对柱塞填料、介杆油封等造成偏磨。再者该结构只有上下定位，没有左右定位，也会对柱塞填料、介杆油封等造成偏磨。