專利名稱：一種長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油行業(yè)的一種長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出 裝置。
背景技術(shù)：
在石油行業(yè)中常用到各種泵，如常規(guī)往復(fù)泵、注水泵、酸化壓裂 用注液泵等，泵液力端最常用的結(jié)構(gòu)型式為泵頭、壓緊法蘭、閥座、 吸入彈簧、吸入彈簧座、吸入閥片、排出彈簧、排出彈簧座、排出閥 片、導(dǎo)向螺桿等。在某些低壓泵中，最易失效的是吸入彈簧和排出彈 簧，由于往復(fù)的交變作用，彈簧易發(fā)生早期失效，工作時(shí)間僅維持在 幾天至四十天之間，彈簧失效后，常需廠家售后服務(wù)人員專門(mén)到現(xiàn)場(chǎng) 安裝，既增加了售后服務(wù)費(fèi)用，又延誤了泵的正常作業(yè)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了使泵液力端吸入排出裝置在不增加成本的 條件下，能延長(zhǎng)彈簧使用壽命，提高泵的使用效率，特提供一種長(zhǎng)壽 命液力端吸入排出裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是 一種長(zhǎng)壽命泵液 力端吸入排出裝置，主要由吸入閥片、排出閥片、吸入彈簧、排出彈 簧組成，其結(jié)構(gòu)特征是，對(duì)于吸入閥片，在閥片內(nèi)圈增加一楔形圓環(huán) 體，其軸對(duì)稱截面底邊長(zhǎng)與吸入閥片內(nèi)圈高度等值，或者底邊長(zhǎng)小于 內(nèi)圈高度值，底邊指與圓環(huán)體中心線平行的那個(gè)邊，其軸對(duì)稱截面兩 側(cè)邊形狀為直線、圓弧、拋物線，兩側(cè)邊與底邊夾角小于90° ;對(duì) 于排出閥片，在閥片外圈增加一楔形圓環(huán)體，其軸對(duì)稱截面底邊長(zhǎng)與 排出閥片外圈高度等值，或者底邊長(zhǎng)小于外圈高度值，其軸對(duì)稱截面 兩側(cè)邊形狀為直線、圓弧、拋物線，兩側(cè)邊與底邊夾角小于90° ; 吸入彈簧和排出彈簧采用較低剛度系數(shù)等級(jí)的彈簧，或使用串聯(lián)彈 簧，即保持原有彈簧材料屬性和幾何屬性不變，只改變?cè)袕椈砷L(zhǎng)度， 將原有彈簧分為等長(zhǎng)兩段，各自成一獨(dú)立彈簧，裝配時(shí)，兩彈簧中間 擱置一墊片。楔形圓環(huán)體內(nèi)徑應(yīng)大于或等于吸入口直徑；楔形圓環(huán)體外徑與壓緊法蘭內(nèi)徑之間的過(guò)流面積等于排出口總面積。本發(fā)明的泵液力端吸入排出裝置，在吸入楔形圓環(huán)體內(nèi)圓至圓環(huán)體中徑處，沿圓周均布3 30個(gè)割口，閥片材質(zhì)為聚甲醛，并在靠近 閥座的楔形圓環(huán)體面卡置一個(gè)網(wǎng)狀圓環(huán)；在排出楔形圓環(huán)體外圓至圓 環(huán)體中徑處，沿圓周均布3 30個(gè)割口，閥片材質(zhì)為聚甲醛，并在靠 近閥座的楔形圓環(huán)體面卡置一個(gè)網(wǎng)狀圓環(huán)。本發(fā)明的有益效果是(1)圓環(huán)體內(nèi)徑、外徑保持一定數(shù)值，既 發(fā)揮楔形圓環(huán)體節(jié)流產(chǎn)生的壓差作用，又保持排液腔流體流動(dòng)通暢， 有利于提高泵的使用效率；(2)吸入端彈簧、排出端彈簧采用較低剛 度系數(shù)等級(jí)的彈簧，以提高變形能力，延長(zhǎng)使用壽命；(3)串聯(lián)彈簧 可增加最大應(yīng)變交變點(diǎn)的個(gè)數(shù)，而減小最大應(yīng)變交變點(diǎn)處的應(yīng)變幅 值，從而延長(zhǎng)其使用壽命；(4)在靠近閥座的楔形圓環(huán)體面卡置一個(gè) 網(wǎng)狀圓環(huán)，以有效增大活塞返程過(guò)程中楔形圓環(huán)體的過(guò)流面積、或增 大排液過(guò)程中楔形圓環(huán)體與壓緊法蘭之間的過(guò)流面積，而減小活塞前 進(jìn)過(guò)程中或活塞返程時(shí)的過(guò)流面積，從而分擔(dān)吸入彈簧或排出彈簧回 復(fù)行程中的承載，而不增加在壓縮行程中的承載。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖l中l(wèi)泵頭；2吸入彈簧；3吸入閥彈簧座；4吸入閥片；5泵閥；6 排出閥片；7排出彈簧；8導(dǎo)向螺桿；9壓緊法蘭。 圖2是本發(fā)明吸入閥片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明排出閥片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明吸入閥片第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明吸入閥片第二實(shí)施例中網(wǎng)狀圓環(huán)示意圖。圖6是本發(fā)明排出閥片第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明排出閥片第二實(shí)施例中網(wǎng)狀圓環(huán)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明一種長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出裝置主要由泵 頭l、吸入彈簧2、吸入閥彈簧座3、吸入閥片4、泵閥5、排出閥片 6、排出彈簧7、導(dǎo)向螺桿8、壓緊法蘭9組成。吸入閥彈簧座3、泵 閥5通過(guò)壓緊法蘭9固定在泵頭1中；在吸入端，吸入彈簧2連接著 吸入閥片4，并通過(guò)彈力使吸入閥片4靠向泵閥5吸入端面，吸入彈簧2的另一端頂在吸入閥彈簧座3上；在排出端，排出彈簧7連接著 排出閥片6，并通過(guò)彈力使排出閥片6靠向泵閥5排出端面，排出彈 簧7另一端頂在導(dǎo)向螺桿8上。在吸入時(shí)，流體壓差作用在本發(fā)明中的吸入閥片4靠近泵閥5的 端面上，吸入閥片4內(nèi)圈的割片在流體壓差作用下向吸入腔發(fā)生變 形，吸入閥片4內(nèi)圈過(guò)流面積增大，吸入過(guò)程順暢；同時(shí)在排出端， 流體壓差作用在排出閥靠近壓緊法蘭9的端面上，排出閥片6外圈的 割片由于自身的抗變形能力，或網(wǎng)狀圓環(huán)(圖7)的阻擋，其形狀基 本保持不變，排出閥片6與壓緊法蘭9之間形成的過(guò)流面積小，壓差 作用效果明顯，可以快速關(guān)閉排出閥片6。在排液時(shí)，流體壓差作用在本發(fā)明中的吸入閥片4靠近吸入彈簧 2的端面上，吸入閥片4內(nèi)圈割片由于自身結(jié)構(gòu)抗力，或網(wǎng)狀圓環(huán)(圖 5)的阻擋，其形狀基本保持不變，吸入腔通向泵閥5方向的過(guò)流面 積變小，流體壓差效果明顯，吸入閥片4快速關(guān)閉；同時(shí)在排出端， 流體壓差作用在排出閥6靠近泵閥5的端面上，由于排出閥片6的外 圈割片向?qū)蚵輻U8的方向的變形較容易，在排出闊片6和壓緊法蘭 9之間構(gòu)成的過(guò)流面積較大，排液通暢。在吸液和排液過(guò)程中，合理地利用了吸入閥片4內(nèi)圈割片和排出 閥片6外圈割片的單向變形特性，使吸入閥片4和排出閥片6的開(kāi)啟 和關(guān)閉動(dòng)作更為迅速，可以有效提高泵效。同樣由于本發(fā)明吸入閥片4內(nèi)圈割片和排出閥片6外圈割片的單 向變形特性，使得在吸液過(guò)程中排出闊片6承受的流體壓差作用力更 大，從而分擔(dān)了排出彈簧7的推復(fù)力負(fù)載；同樣，使得在排液過(guò)程中 吸入閥片4承受的流體壓差作用力更大，從而分擔(dān)了吸入彈簧2的推 復(fù)力負(fù)載。進(jìn)而使得吸入彈簧2和排出彈簧7的推復(fù)負(fù)載降低，可有 效提高吸入彈簧2和排出彈簧7的使用壽命，大幅延長(zhǎng)其更換周期。以上實(shí)施例僅以單一具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了簡(jiǎn)要解釋說(shuō)明。
權(quán)利要求
1. 一種長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出裝置，主要由吸入闊片、排出 閥片、吸入彈簧、排出彈簧組成，其特征是對(duì)于吸入閥片，在閥片 內(nèi)圈增加一楔形圓環(huán)體，其軸對(duì)稱截面底邊長(zhǎng)與吸入閥片內(nèi)圈高度等 值，或底邊長(zhǎng)小于內(nèi)圈高度值，底邊指與圓環(huán)體中心線平行的那個(gè)邊， 其軸對(duì)稱截面兩側(cè)邊形狀為直線、圓弧、拋物線，兩側(cè)邊與底邊夾角 小于90° ;對(duì)于排出閥片，在閥片外圈增加一楔形圓環(huán)體，其軸對(duì) 稱截面底邊長(zhǎng)與排出閥片外圈高度等值，或底邊長(zhǎng)小于外圈高度值， 其軸對(duì)稱截面兩側(cè)邊形狀為直線、圓弧、拋物線，兩側(cè)邊與底邊夾角 小于90° ;對(duì)于吸入彈簧和排出彈簧采用較低剛度等級(jí)彈簧，或使 用串聯(lián)彈簧，即保持原有彈簧材料屬性和幾何屬性不變，只改變?cè)?彈簧長(zhǎng)度，將原有彈簧分為等長(zhǎng)兩段，各自成一獨(dú)立彈簧，裝配時(shí)， 兩彈簧中間擱置一墊片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵液力端吸入排出裝置，其特征是 楔形圓環(huán)體內(nèi)徑應(yīng)大于或等于吸入口直徑；楔形圓環(huán)體外徑與壓緊法蘭內(nèi)徑之間的過(guò)流面積等于排出口總面積。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵液力端吸入排出裝置，其特征是在吸入楔形圓環(huán)體內(nèi)圓至圓環(huán)體中徑處，沿圓周均布3 30個(gè)割口 ，閥片材質(zhì)為聚甲醛，并在靠近閥座的楔形圓環(huán)體面卡置一個(gè)網(wǎng)狀圓環(huán)；在排出楔形圓環(huán)體外圓至圓環(huán)體中徑處，沿圓周均布3 30個(gè)割 口，閥片材質(zhì)為聚甲醛，并在靠近閥座的楔形圓環(huán)體面卡置一個(gè)網(wǎng)狀 圓環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于石油行業(yè)的一種長(zhǎng)壽命泵液力端吸入排出裝置。該裝置在不增加成本的條件下，能延長(zhǎng)彈簧使用壽命，提高泵的使用效率。本發(fā)明的技術(shù)方案是對(duì)于吸入閥片和排出閥片，在閥片內(nèi)圈或閥片外圈各增加一楔形圓環(huán)體，其軸對(duì)稱截面底邊長(zhǎng)與吸入閥片內(nèi)圈或排出閥片外圈高度等值，其軸對(duì)稱截面兩側(cè)邊形狀為直線、圓弧、拋物線；對(duì)于吸入彈簧和排出彈簧，采用較低剛度等級(jí)的彈簧或使用串聯(lián)彈簧。本發(fā)明的楔形圓環(huán)體有利于提高泵的效率；采用較低剛度等級(jí)的彈簧有利于提高其變形能力，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)不增加成本，實(shí)施性強(qiáng)，能用于石油行業(yè)常用的泵中。
文檔編號(hào)F04B53/10GK101144472SQ200710050279
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者祝效華, 華 童 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)