泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法，泥浆泵阀座拆卸装置包括若干垂直向安装在泥浆泵的阀箱顶端的若干第一液压升降装置，与各第一液压升降装置相连固定压板，固定压板上垂直向设有丝管；丝管内孔内第二液压升降装置支架的下端设有第二液压升降装置，第二液压升降装置与垂直设置的连杆相连，连杆下端上设有锥头；各第一液压升降装置、第二液压升降装置与手动液压缸相连；丝管的阀座下侧壁上水平向设有若干定位块安装通孔，各定位块安装通孔安装有定位杆，定位杆的靠近丝管的中轴线侧连接有分离套，定位杆远离丝管的中轴线端设有定位块弧形凸台。本发明专利技术具有可适应不同型号的泥浆泵，具有作业速度快，对阀箱、阀座的损伤小的优点。小的优点。小的优点。

【技术实现步骤摘要】
泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法


[0001]本专利技术属于工程机械中的钻机领域，具体涉及泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]在石油钻探
，泥浆泵往复运动使得阀箱内液体体积发生周期性变化，进而驱动阀箱内的阀组件进行上下开闭运动，最终实现介质的泵送。阀箱内的阀组件高速往返运动易磨损，需要经常拆装柱塞泵阀座进行更换内部阀组件。
[0003]钻井泥浆泵被誉为钻机的心脏设备，钻机要钻井，必须要用钻井泥浆泵来提供足够大压力和足够大排量的泥浆液体在钻机和井内循环。随着浅层石油越来越少，钻井越往深层开采，加上要不断的提高钻井的效率，这些都要求钻井泥浆泵提供更高压力，更大排量的泥浆液。
[0004]钻井泥浆泵提供的泥浆液压力越高，流量越大，对钻井泥浆泵的要求便越来越高，特别是对泥浆液直接接触的液力端更加如此。
[0005]泥浆泵的液力端每个液缸内部设计了一个阀门，阀门是由一个同一轴线的阀座和阀体组成，阀座外锥面是与液缸相应内锥面过盈配合，阀体内锥面与阀体外锥面之间间隙是整个阀门通道，阀体是可以沿着阀座和阀体共同轴线上下移动。阀体往上移动，阀座与阀体之间锥面产生空隙，通过这个锥面空隙，快速地吸入泥浆泵外部泥浆灌里的低压泥浆液后，然后阀体快速向下移动，关闭阀座与阀体之间的锥面间隙，在液力端内部形成一个封闭的空间，经过钻井泵动力端加压使液力端输送出高压、大排量的泥浆液到井下循环后回到外部泥浆灌，这样循环往复的进行。阀座和阀体锥面是与泥浆直接接触的表面，在快速吸入泥浆液时表面要受到泥浆液不断快速的冲刷，泥浆液中含有泥沙，酸碱成分比普通液体高。在快速关闭阀座和阀体内腔锥面时，阀座和阀体内腔锥面又要受到非常大的冲击力的撞击。
[0006]阀座和阀体之间的锥面是整个钻井泵中最容易损坏的表面，因此阀座和阀体便成了钻井泵最容易损坏的易损件，更换频率便非常的高。阀座的外表面与液缸内表面要要设计成锥面，且要过盈配合，设计成锥面是因为液缸安装阀座的空间小，不容许用螺栓连接。要过盈是因在吸入泥浆液时，泥浆对阀座下端面受到一个向上的推力，这个推力将使阀座外锥面与液缸分离，如果没有过盈力阻止这个力，泥浆液便会从阀座与液缸配合锥面通过，使液缸内锥面损坏造成钻井泵最大的忌讳事故，即损坏液缸事故（通俗称为“刺缸”事故）。
[0007]知道了阀座和液缸的配合面需要有过盈目的是要满足配合面不能有间隙，才能阻止泥浆液从配合面流过，但过盈量又要多大呢，过盈量的大小，从理论上分析，过盈量产生的力能够阻止阀座受到阀座下面泥浆向上的推力便可以了。但是，由于高压泥浆在排出过程中，有一个很大的力将阀座往下压，造成阀座与液缸的过盈量不断的加大，钻井泵排出的压力越大，阀座的直径越大，阀座与液缸的过盈量便越大。过盈量越大，在阀座需要更换时，要将阀座与液缸分离的阻力便越大。在使用钻井泵的实际工作中就经常出现使用高压工作
后的阀座用拆卸工具（通俗称为拔阀器，后面均称拔阀器）很难使阀座与液缸分离，通俗称为“拔不出阀座”，有时拔阀器损坏了几个都拔不出来。
[0008]如果阀座拔不出来，有些人采用错误的方法可以把阀座拔出来了，但是这种错误的方法将会造成液缸在后来使用中很容易产生“刺缸”事故。这个错误的做法是，用火焰将阀座快速加热，然后用冷水马上将加热的阀座冷却，阀座的外锥面变形，与液缸的内锥面接触面积减少（设计要求要满足接触面积不小于60%，而且要求接触面积必须是环形状才能起到密封和过盈的作用），过盈效果不好，便可以将阀座拔出来了。但是，由于这种方法在达到阀座外锥面变形的同时，也使液缸内锥面也发生了变形，以后更换新的阀座时，新的阀座外锥面是没有变形的，液缸内锥面变形了，变形的液缸内锥面和完好的阀座外锥面便无法满足设计要求的阀座和液缸配合锥面接触面积不小于60%，而且接触面积必须是环形状要求，这样阀座和液缸配合表面不能起到密封和过盈的作用，最终造成使用过程液缸“刺缸”。这种现象经常出现。
[0009]前面分析了，现在使用的泥浆压力要求是越来越高，排量越来越大，那么对阀座产出的过盈量便越来越大。例如采用7#阀座，在泥浆压力51.7MPa时，阀座受到过盈的压力高达1030000N，从理论上说，要将长期使用后阀座拔出，通过拔阀器的向上的力要大于1030000N才能满足要求，因此要求拔阀器要有足够的强度。根据现有钢材的情况，要满足很大拉力的拔阀器，体积要足够的大才行。但是钻井泵液力端要把阀座拔出来的空间又有限制，不能太大，这就造成一对矛盾。
[0010]目前使用的拔阀器种类很多，常见的拔阀器将拔阀器的油缸支撑在液缸的上端面上，拔阀器的钩体勾住阀座的下端面，将液压油注入油缸中，使油缸内的活塞向上移动，活塞与拔阀器的丝杆也向上移动，丝杆的另一端与钩体连接，带动钩体向上移动，这样达到把阀座与液缸分离。这种拔阀器在钻井泵使用压力不很高时，可以满足要求，但在钻井泵使用高压时便常常破坏，拔不出阀座。
[0011]公开号为CN205904944U的专利公开了包括一水平设置在泥浆泵的阀箱上的承重板，承重板的中心设有垂向孔，垂向孔内垂直向设有外周表面设有螺纹的螺纹杆；螺纹杆的外周表面上套装有螺母；螺纹杆的下端连接有工具杆，工具杆的底部设有轴销，轴销上连接有工具块；工具杆的外轴表面设有轴套；工具块上轴销的一侧设有拉簧下连接点，轴销的另一侧设有拉线连接点；拉簧下连接点的正上方的轴套的外周表面上设有拉簧上连接点，拉簧上连接点、拉簧下连接点之间设有拉簧；拉线连接点上连接有拉线。其采用工具杆的底部设有不规则的转动块来拔出阀座的工具。但是，这种转动块形状不规则，加上泵体阀室内部作业空间狭窄，转动不容易控制，特别是泥浆泵较大的时候，很难准确地定位，造成拉杆的位置并不在阀座的形心。对较大的泥浆泵，由于拆装作业频次较高，但用于限位和密封的阀座装配于阀箱内部，且为过渡配合，拆卸困难且效率极低；特别是在野外，采用人力拆装，由于缺少专门的更换工具，通常采用锤击、顶压等方法，容易造成对泥浆泵其它部件的损坏。不但拆装阀座费时、费力，不能保证安装质量，有时会造成泥浆泵的阀座部件受损，不能再次投入使用，影响施工作业导致阀箱、阀座泵使用寿命的缩短，产生重大经济损失。
[0012]因此专利技术简便易行的泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法便成了非常必要的工作。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供泥浆泵阀座拆卸装置及其工作方法，其具有可适应不同型号的泥浆泵，具有作业速度快，对阀箱、阀座的损伤小的优点。
[0014]本专利技术采用的技术方案如下。
[0015]泥浆泵阀座拆卸装置，所述泥浆泵的阀箱内设有阀座，包括固定压板、丝管、第二液压升降装置支架、第二液压升降装置、连杆、丝管防偏定位套锥头、手动液压缸、若干定位组件。
[0016]各第一液压升降装置分别垂直向安装在泥浆泵的阀箱顶端，各第一液压升降装置的顶面平齐，各第一液压升降装置与固定压板相连，固定压板的形心上垂直向设有设有丝管安装孔。
[0017]所述丝管插入阀座的内孔内；丝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.泥浆泵阀座拆卸装置，所述泥浆泵的阀箱（1）内设有阀座（22），其特征在于：包括固定压板（3）、丝管（4）、第二液压升降装置支架（5）、第二液压升降装置（6）、连杆（7）、丝管防偏定位套（8）锥头（9）、手动液压缸（13）、若干定位组件；各第一液压升降装置（2）分别垂直向安装在泥浆泵的阀箱（1）顶端，各第一液压升降装置（2）的顶面平齐，各第一液压升降装置（2）与固定压板（3）相连，固定压板（3）的形心上垂直向设有设有丝管安装孔（10）；所述丝管（4）插入阀座（22）的内孔内；丝管（4）的底端与阀箱（1）的底面接触；丝管（4）上半部分向外周表面设有外螺纹，丝管安装孔（10）的经向内周表面上有与所述外螺纹相适应的内螺纹；丝管（4）上半部分的外径大于上半部分的外径；丝管（4）上半部分螺纹安装在丝管安装孔（10）上；丝管（4）内固定压板（3）上方垂直向设有第二液压升降装置支架（5），丝管（4）内孔内第二液压升降装置支架（5）的下侧面上设有第二液压升降装置（6），第二液压升降装置（6）的底端与垂直设置的连杆（7）相连，连杆（7）下端上同轴设有呈上大下小的锥台状的锥头（9）；各第一液压升降装置（2）通过管路（14）相连，其中一第一液压升降装置（2）通过第一导液管（11）与三通阀门（12）相连，第二液压升降装置（6）通过第二导液管（15）与三通阀门（12）相连，三通阀门（12）与手动液压缸（13）相连；第一导液管（11）上设有第一阀门（16），第二导液管（15）上设有第二阀门（17）；丝管（4）的阀座（22）以下侧壁上水平向环状阵列有若干定位块安装通孔（18），各定位块安装通孔（18）的中轴线通过丝管（4）的中轴线；各定位块安装通孔（18）的垂直于其中轴线的截面呈长方形；各定位组件包括定位杆（19）、分离套（20）、拔阀座凸台（21）；各定位块安装通孔（18）内安装有可在定位块安装通孔（18）运动的定位杆（19），各定位杆（19）的垂直于其中轴线的截面呈长方形；定位杆（19）的长度大于丝管（4）壁的厚度；各定位杆（19）的靠近丝管（4）的中轴线侧连接有若干大小相同的分离套（20）；各分离套（20）的水平截面的内侧面位于一弧面上且所述弧面的中轴线与圆心在丝管（4）的中轴线重合；各分离套（20）的水平截面的外侧面位于一弧面上且所述弧面的中轴线与圆心在丝管（4）的中轴线重合；各定位杆（19）的远离丝管（4）的中轴线端设有大小相同的拔阀座凸台（21），各拔阀座凸台（21）的水平截面的内侧面位于一弧面上且所述弧面的中轴线与圆心在丝管（4）的中轴线重合；各拔阀座凸台（21）的水平截面的外侧面位于一弧面上且所述弧面的中轴线与圆心在丝管（4）的中轴线重合；丝管（4）下半部分的上定位块的上方螺纹安装有丝管防偏定位套（8），丝管防偏定位套（8）的径向外周表面与阀座（22）的径向内周表面上接触；丝管防偏定位套（8）的径向内周表面上与丝管（4）下半部分径向外周表面接触；拔阀座凸台螺纹孔通孔（23）的孔径大于分离套螺纹孔（26）的孔径；所述第二液压升降装置为液压推杆；当拔阀座凸台（21）的径向内周表面与丝管（4）接触时，拔阀座凸台（21）的径向外周表面位于丝管防偏定位套（8）的径向外周表面以内；当分离套（20）的径向外周表面与丝管（4）接触时，拔阀座凸台（21）的径向外周表面位于丝管防偏定位套...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鲁杰，刘兴军，李刚，李洪平，刘政基，毛传利，
申请(专利权)人：山东中探机械有限公司，
类型：发明
国别省市：