[实用新型]一种石油工程设备领域往复泵的泵阀

说明书

本实用新型公开了一种石油工程设备领域往复泵的泵阀，涉及石油工程设备领域，具体涉及一种石油工程设备领域往复泵的泵阀，包括阀导向杆、阀座、阀体、阀胶皮、阀螺母、弹簧、升程限制器等，本实用新型不仅找到了阀座、阀胶皮、阀体寿命短的重要原因是泵阀工作期间处于关闭情况下，阀座、阀胶皮、阀体形成一个密封环形带空间内有高压液体工作介质，在阀胶皮外表面受到高压的液体工作介质压力下，密封环形空间内的高压液体工作介质压力再急剧升高而破坏与之接触的阀座、阀胶皮和阀体，更重要的是找到了解决办法，只需要在泵阀工作期间处于关闭情况下阀胶皮外表面不再与高压的液体工作介质直接接触，便大大提高阀座、阀胶皮和阀体的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种石油工程设备领域往复泵的泵阀。

背景技术

泵阀是石油工程设备领域往复泵（包括泥浆泵和压裂泵，也称钻井泵或柱塞泵）工作过程的直接组成件，也是这两种往复泵中最重要的易损件之一。它的设计好坏直接影响往复泵的工作性能和使用寿命。

石油工程设备领域往复泵的泵阀现在使用最多的结构型式是锥形泵阀，锥形泵阀通常由阀导向杆、阀座、阀体、阀胶皮、阀螺母、弹簧、升成程限制器等等零件组成，见图1。

泵阀设计的一般原则是：

1、阀应能及时启、闭，关闭速度和关闭滞后角不应大于容许值，以减少关闭冲击和回流损失；

2、密封可靠，减少或避免关闭后的漏损；

3、尽可能减小水力阻力损失；

4、根据不同的输送介质，选择相应的阀胶皮材料、阀体和阀座材料及硬度匹配适当，并保证足够的强度和刚度；

5、结构简单、拆装方便、工艺性好、尽可能有良好的互换性；

6、工作平稳、噪音小、寿命长。

石油工程设备领域往复泵发展历史已经上百年，人们投入的研究非常多，在上述六个方向投入了很大的人力和物力，并取得了很大的成绩。但目前还有发展的空间，比如在上面前五个方面都做的比较好，但是第6条还不太理想，第6条关键的一点是寿命不是很长，特别是往复泵在高压工作情况下，寿命更短，有的寿命只有几个小时，如果出现损坏不及时更换，工作便非常不平稳，噪音特别大。

为了提高泵阀的寿命，必须要搞清楚在满足泵阀设计一般原则的前面5个都较好的情况下，到底什么原因是减少寿命的主要原因呢,现在主流原因是认为往复泵的冲数高是减少泵阀寿命的主要原因，因此设计往复泵便千方百计的降低往复泵的冲数。但现在为了降低开采石油的成本，都要求提高往复泵的功率，提高往复泵的压力，提高往复泵的流量。要满足这些要求，有两种完全不同的途径，一种途径是提高往复泵的冲数，降低往复泵的活塞力（或柱塞力），第二种途径便是降低往复泵的冲数，增大往复泵的活塞力（或柱塞力）；第一种途径可以大大降低往复泵的体积和重量，但是由于认为“提高往复泵的冲数后，会降低泵阀的寿命”，因此都采用了第二种途径，即降低往复泵的冲数，增大往复泵的活塞力（或柱塞力），增大活塞力（或柱塞力）后，十字头部件、连杆部件、曲轴部件、机架部件、电机部件、底座部件都会增大体积和重量，这就是目前往复泵的体积大，重量大的重要原因。

因此满足泵阀设计一般原则的前面5个都较好的情况下，泵冲高是否是泵阀寿命短的主要原因值得研究，找到比泵冲影响更重要的原因，并采取相应的改进措施便成了亟待解决的问题。