【技术实现步骤摘要】
本技术涉及压裂泵。更具体地说，本技术涉及一种175mpa液力端。
技术介绍
1、压裂泵是目前油气田开采压裂施工的核心零件，其主要由动力端和液力端两部分组成，动力端驱动液力端的柱塞在泵头体内做往复运动，通过柱塞的往复运动实现泵头体的吸入、排出端处凡尔总成的对应开/闭，进而实现低压液体的吸入和高压液体的排出，增压后的压裂液经高压管线输送至井底。目前，常见液力端结构的最大工作压力通常在80-140mpa，当工作压力超过限值范围时，液力端容易在过高的压力影响下出现损坏的情况，严重影响压裂泵的使用寿命。
2、在实际应用中，液力端的损坏形式主要包括结构开裂，其中，泵头体在相贯线处存在应力集中的情况，在高压液体流通的过程中容易出现开裂问题；堵盖正对柱塞设置，堵盖根部(与柱塞相邻的端部)为应力集中区域，在循环载荷作用下也容易发生疲劳开裂。
3、为解决上述问题，需要设计一种175mpa液力端，使其能够适用于更大范围的压力环境，并延长压裂泵在超高压环境下的使用寿命。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种175mpa液力端，通过在柱塞机构与堵盖总成之间增设固定座，有效提高了堵盖总成与泵头体连接的稳定性，同时大幅度降低了泵头体内部竖直贯通孔与水平贯通孔的相贯线、堵盖根部位置的应力集中程度，从而延长液力端在超高压环境下的使用寿命。
2、为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种175mpa液力端，包括多个增压装置，其沿长度方向间隔设置在泵头体内部，任一增压装置
3、竖直贯通孔和水平贯通孔，其分别沿竖直、水平方向贯通所述泵头体并在其中部交汇连通；
4、柱塞机构，其设置在所述水平贯通孔的一端，所述柱塞机构包括柱塞，其在动力端的驱动下沿所述水平贯通孔做往复直线运动；第一密封装置，其设置为用于封闭所述柱塞与所述水平贯通孔的间隙；
5、堵盖总成，其固定设置在所述水平贯通孔的另一端并将其封闭；
6、固定座，其为套筒结构，其与所述水平贯通孔同轴设置在两个贯通孔的交汇处且内直径大于所述柱塞的外直径，所述固定座的一端与所述泵头体的内壁抵接，另一端与所述堵盖总成的内端部抵接，所述固定座的顶部和底部分别设有与所述竖直贯穿孔连通的通孔；
7、吸入凡尔总成和排出凡尔总成，其相对设置在所述竖直贯通孔的两端并将其封闭；
8、其中，当所述柱塞朝远离所述堵盖总成的方向运动时，所述吸入凡尔总成打开，所述排出凡尔总成闭合；当所述柱塞朝靠近所述堵盖总成的方向运动时，所述吸入凡尔总成闭合，所述排出凡尔总成打开。
9、优选的是，所述175mpa液力端，所述两个贯通孔的轴线位于同一平面，所述两个贯通孔在交汇处形成四面连通的腔体，其相邻的连通通道的拐点处设有双圆弧倒角。
10、优选的是，所述175mpa液力端，所述第一密封装置包括密封压盖，其为环形结构，其外环面与所述水平贯通孔的端部配合固定套接，内环面与所述柱塞的外侧壁配合滑动套接，所述密封压盖与所述水平贯通孔、所述柱塞共同形成一端封闭的环形腔体；密封填料，其配合填充所述环形腔体。
11、优选的是，所述175mpa液力端，与所述堵盖总成对应的水平贯通孔节段在靠近孔口处外扩形成台阶孔，所述堵盖总成包括：堵盖，其配合套设在所述台阶孔的窄端，所述堵盖的内端面为凹陷的球面且与所述固定座的端部抵接，所述堵盖的外端部卡设在所述台阶孔的台阶处；锁紧螺帽，其与所述台阶孔的宽端配合螺纹连接并向内压紧所述堵盖的外端部；第二密封装置，其设置在位于所述堵盖中部的环形凹槽内并封闭所述堵盖与所述台阶孔的间隙。
12、优选的是，所述175mpa液力端，所述第二密封装置包括支撑环，其配合套设在所述环形凹槽上且截面为倒l型，所述支撑环的竖直部紧贴所述环形凹槽的外侧壁设置，水平部沿所述环形凹槽的开口端面向内延伸；d型密封圈，其卡设在所述支撑环与所述环形凹槽的内侧壁之间并与所述环形凹槽配合套接。
13、优选的是，所述175mpa液力端，所述台阶孔的窄端直径与所述吸入凡尔总成或所述排出凡尔总成的凡尔座的外直径的差值小于等于11mm。
14、优选的是，所述175mpa液力端，所述吸入凡尔总成包括吸入凡尔座，其固定在所述竖直贯通孔的下部并与其配合套接，所述吸入凡尔座的中部设有轴向贯穿孔；吸入凡尔体，其上部直径大于所述轴向贯穿孔的直径且下部与所述轴向贯穿孔配合滑动连接；导座，其位于所述吸入凡尔体的正上方且固定在所述固定座的底部；吸入弹簧，其沿竖直方向设置且两端分别与所述导座、所述吸入凡尔体抵接。
15、优选的是，所述175mpa液力端，所述排出凡尔总成包括排出凡尔座，其固定在所述竖直贯通孔的上部并与其配合套接，所述吸入凡尔座的中部设有轴向贯穿孔；排出凡尔体，其上部直径大于所述轴向贯穿孔的直径且下部与所述轴向贯穿孔配合滑动连接；排出盖，其设置在所述排出凡尔体的上方且与所述竖直贯通孔的端部配合固定套接；排出弹簧，其沿竖直方向设置且两端分别与所述排出盖、所述排出凡尔体抵接。
16、本技术至少包括以下有益效果：
17、1、本技术通过在柱塞机构与堵盖总成之间增设固定座，有效提高了堵盖总成与泵头体连接的稳定性，同时大幅度降低了泵头体内部竖直贯通孔与水平贯通孔的相贯线、堵盖根部位置的应力集中程度，从而延长液力端在超高压环境下的使用寿命；
18、2、本技术取消了常规堵盖结构中位于根部的密封槽，在堵盖中部的环形凹槽处采用支撑环和d型密封圈配合进行密封，可在一定程度上避免当压力增大时d圈被挤入泵头体内腔和堵盖由于压力形成的间隙内，从而减少d圈的咬边，优化了密封结构，进一步提高了堵盖总成的密封性能和密封使用寿命。
19、本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种175MPa液力端，其特征在于，包括多个增压装置，其沿长度方向间隔设置在泵头体内部，任一增压装置包括：
2.如权利要求1所述的175MPa液力端，其特征在于，所述两个贯通孔的轴线位于同一平面，所述两个贯通孔在交汇处形成四面连通的腔体，其相邻的连通通道的拐点处设有双圆弧倒角。
3.如权利要求1所述的175MPa液力端，其特征在于，所述第一密封装置包括密封压盖，其为环形结构，其外环面与所述水平贯通孔的端部配合固定套接，内环面与所述柱塞的外侧壁配合滑动套接，所述密封压盖与所述水平贯通孔、所述柱塞共同形成一端封闭的环形腔体；密封填料，其配合填充所述环形腔体。
4.如权利要求1所述的175MPa液力端，其特征在于，与所述堵盖总成对应的水平贯通孔节段在靠近孔口处外扩形成台阶孔，所述堵盖总成包括：堵盖，其配合套设在所述台阶孔的窄端，所述堵盖的内端面为凹陷的球面且与所述固定座的端部抵接，所述堵盖的外端部卡设在所述台阶孔的台阶处；锁紧螺帽，其与所述台阶孔的宽端配合螺纹连接并向内压紧所述堵盖的外端部；第二密封装置，其设置在位于所述堵盖中部的环形凹槽内并封闭
5.如权利要求4所述的175MPa液力端，其特征在于，所述第二密封装置包括支撑环，其配合套设在所述环形凹槽上且截面为倒L型，所述支撑环的竖直部紧贴所述环形凹槽的外侧壁设置，水平部沿所述环形凹槽的开口端面向内延伸；D型密封圈，其卡设在所述支撑环与所述环形凹槽的内侧壁之间并与所述环形凹槽配合套接。
6.如权利要求4所述的175MPa液力端，其特征在于，所述台阶孔的窄端直径与所述吸入凡尔总成或所述排出凡尔总成的凡尔座的外直径的差值小于等于11mm。
7.如权利要求1所述的175MPa液力端，其特征在于，所述吸入凡尔总成包括吸入凡尔座，其固定在所述竖直贯通孔的下部并与其配合套接，所述吸入凡尔座的中部设有轴向贯穿孔；吸入凡尔体，其上部直径大于所述轴向贯穿孔的直径且下部与所述轴向贯穿孔配合滑动连接；导座，其位于所述吸入凡尔体的正上方且固定在所述固定座的底部；吸入弹簧，其沿竖直方向设置且两端分别与所述导座、所述吸入凡尔体抵接。
8.如权利要求1所述的175MPa液力端，其特征在于，所述排出凡尔总成包括排出凡尔座，其固定在所述竖直贯通孔的上部并与其配合套接，所述排出凡尔座的中部设有轴向贯穿孔；排出凡尔体，其上部直径大于所述轴向贯穿孔的直径且下部与所述轴向贯穿孔配合滑动连接；排出盖，其设置在所述排出凡尔体的上方且与所述竖直贯通孔的端部配合固定套接；排出弹簧，其沿竖直方向设置且两端分别与所述排出盖、所述排出凡尔体抵接。
...【技术特征摘要】
1.一种175mpa液力端，其特征在于，包括多个增压装置，其沿长度方向间隔设置在泵头体内部，任一增压装置包括：
2.如权利要求1所述的175mpa液力端，其特征在于，所述两个贯通孔的轴线位于同一平面，所述两个贯通孔在交汇处形成四面连通的腔体，其相邻的连通通道的拐点处设有双圆弧倒角。
3.如权利要求1所述的175mpa液力端，其特征在于，所述第一密封装置包括密封压盖，其为环形结构，其外环面与所述水平贯通孔的端部配合固定套接，内环面与所述柱塞的外侧壁配合滑动套接，所述密封压盖与所述水平贯通孔、所述柱塞共同形成一端封闭的环形腔体；密封填料，其配合填充所述环形腔体。
4.如权利要求1所述的175mpa液力端，其特征在于，与所述堵盖总成对应的水平贯通孔节段在靠近孔口处外扩形成台阶孔，所述堵盖总成包括：堵盖，其配合套设在所述台阶孔的窄端，所述堵盖的内端面为凹陷的球面且与所述固定座的端部抵接，所述堵盖的外端部卡设在所述台阶孔的台阶处；锁紧螺帽，其与所述台阶孔的宽端配合螺纹连接并向内压紧所述堵盖的外端部；第二密封装置，其设置在位于所述堵盖中部的环形凹槽内并封闭所述堵盖与所述台阶孔的间隙。
5.如权利要求4所述的175mpa液力端，其特征在于，所述第二密封装置包括支撑环，其配合套设在所述环形凹槽上且...
【专利技术属性】
技术研发人员：石喜军，苑珍东，谭立军，周游，李文婕，田波，郑汉东，朱文韬，陈长学，
申请(专利权)人：中石化四机石油机械有限公司，
类型：新型
国别省市：
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