[实用新型]一种浮环式活塞泥浆泵

说明书

本实用新型涉及一种浮环式活塞泥浆泵，属于流体机械中往复泵技术领域，可应用于石油和地质钻井、建筑工程、水利、电力、矿山和冶金等部门。

泥浆泵是石油钻井施工中的重要装备，其性能的优劣直接影响着钻井的速度、效率和成本，特别是对于高压喷射钻井工艺来说，就要求使用压力高、排量大、工作平稳、液流脉动率小的泥浆泵。但是，目前在油田普遍使用的曲柄连杆结构的三缸单作用泥浆泵使用中存在着一系列的问题，泵的排量不均匀度较大，工作不平稳，水力能量连续性差，致使高压喷射钻井中破岩和携带岩屑能力差，影响钻进效率。由于排量压力不稳，造成设备和泥浆管汇震动大，零部件损坏快。为减小振动，现场使用中不得不降低泵压，因而设备达不到设计泵压指标，从而不能满足高压喷射钻进工艺的要求。此外三缸泵体积大和笨重，也给安装、运输带来很大困难。为有效地解决曲柄连杆式三缸泵的弊端，中国专利85203981公开了一种“石油钻井泥浆泵”，中国专利9621342公开了一种“直轴柱塞式泥浆泵”，这两种泥浆泵均为七缸泵，具有体积小、质量轻、输出压力较均匀等优点，但存在着可靠性差、寿命短、维修不便，以及部分吸排水阀倒置易被沉沙卡阻等问题。

本实用新型的目的是：提供一种浮环式活塞泥浆泵，该泵的压力高、排量较均匀，工作平稳、使用可靠、寿命长、维修方便。

本实用新型的技术方案是：浮环式活塞泥浆泵由动力端和液力端组成，其动力端设有箱体和主轴，齿轮减速器通过轴承装于主轴上；在液力端设有活塞缸，活塞缸装于泵头上；还设有阀箱，在各阀箱上设有一吸水阀和一排水阀，在阀箱的外侧设有一吸水法兰，排水法兰与泵头制成一体。所述的动力端的主轴装有一斜盘和一浮环式摆盘机构，该摆盘机构包括一摆盘和一浮环框架，摆盘机构在垂直于摆盘盘面的方向上与斜盘之间设有一推力轴承，在摆盘的轴向上与斜盘之间设有一反向推力轴承和一径向轴承；在摆盘上均匀分布地设置五个球座，它们通过球铰与五个推拉杆连接；所述的浮环框架包括一个浮环和支承在摆盘的端轴上的一对轴承和一对轴承盖；在浮环的水平径向上的外侧设有两个短轴，浮环框架通过该短轴和一对推力轴承支承在箱体上；所述的液力端设有五个活塞缸和五个阀箱，在阀箱上设有与各活塞缸对应的一吸水阀和一排水阀，所有的吸水阀和排水阀的顶部均置于上方。

本实用新型主要的优点是排量均匀，工作稳定，首先是由于设置了浮环式摆动机构，它可以做平稳的定心摆动，并带动五个推拉杆前后移动，使五个活塞缸也能稳定地做吸排工作；另一方面是由于设置了五个活塞缸，它们的吸排周期相互的重叠率较高，整个泵体的振动较小，降低了损坏率；同时它们的排列方式也减少了故障，提高了使用寿命；此外，浮环式活塞泥浆泵的压力高，维修也方便。

下面就一个实施例并参阅附图对本实用新型作详细说明：

图1为本实用新型的结构剖视图

图2为图1中浮环式摆盘机构的右侧视图    

图3为本实用新型的右侧视图

如图1和图2所示：浮环式活塞泥浆泵主要由动力端1和液力端2组成，动力端1通过齿轮减速器3驱动支承在主轴4上的斜盘5回转；设有一浮环式摆盘机构6，支承在该斜盘5上，浮环式摆盘机构6包括一摆盘7和一浮环框架8，该摆盘机构6在垂直于摆盘7盘面的方向上与斜盘5之间设有一推力轴承9；在摆盘7的轴向上与斜盘5之间设有一反向推力轴承10和一径向轴承11；在摆盘5上均匀分布地设置五个球座，通过球铰连接五根推拉杆12；斜盘5通过推力轴承9推动浮环式摆盘机构6前后摆动，从而使五根推拉杆12随着浮环式摆动机构6前后摆动而前后移动。浮环框架8包括一个浮环13和支承在摆盘7的端轴上的一对轴承及一对轴承盖14，在浮环13的水平径向的外侧设有两个短轴15，浮不框架8通过该短轴15支承在箱体16上(见图2)，当浮环式摆盘机构6作定心摆动时，带动推拉杆12前后移动，摆盘7所承受的径向力主要由浮环框架8通过推力轴承17传递给箱体16上；摆盘7上所承受的轴向力主要通过推力轴承9和反向推力轴承10传递给斜盘5，再通过轴承18传递给箱体16。