1.本技術(shù)屬于油氣裝備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種柱塞及壓裂泵。
背景技術(shù):
2.柱塞泵作為壓裂施工的關(guān)鍵設(shè)備之一,其主要作用是在常壓下,將具有一定粘度的壓裂液轉(zhuǎn)化為高壓、大流量的壓裂液并注入到地層,由此,柱塞泵的好壞直接影響油氣田壓裂施工作業(yè)的技術(shù)水平。當(dāng)前,壓裂用的柱塞泵多采用往復(fù)式臥式多缸柱塞泵,如三缸柱塞泵、五缸柱塞泵等。
3.為滿足作業(yè)需要的排量和壓力,需要使用更大直徑、更大尺寸的柱塞,實(shí)現(xiàn)單臺泵更高壓力和更大排量的輸出,以減少井場作業(yè)設(shè)備的數(shù)量,降低設(shè)備的成本。然而,柱塞直徑變大、長度變長后,柱塞重量也會(huì)相應(yīng)增大,使得在柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,在自重的作用下,柱塞容易向下傾斜,考慮到柱塞與密封件(如,盤根等)配合,通過盤根密封高壓液體,如此,當(dāng)柱塞向下傾斜時(shí),容易導(dǎo)致盤根下部出現(xiàn)偏磨的情況,長此以往,導(dǎo)致盤根異常損壞,嚴(yán)重降低了盤根的使用壽命,增加了設(shè)備的維修成本,影響作業(yè)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
4.本技術(shù)實(shí)施例的目的是提供一種柱塞及壓裂泵,至少解決當(dāng)前柱塞泵的盤根容易受柱塞偏磨的問題。
5.為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的:
6.本技術(shù)實(shí)施例提供了一種柱塞,該柱塞包括:柱塞本體和柱塞封堵;
7.所述柱塞本體具有沿自身軸向設(shè)置的第一端和第二端,所述柱塞本體設(shè)有減重腔體,所述減重腔體沿所述柱塞本體的軸向延伸,并在所述第一端處貫通,所述第二端用于與高壓液體接觸;
8.所述柱塞封堵具有抵接面,所述抵接面抵緊于所述第一端的端面,且所述柱塞封堵至少部分延伸至所述減重腔體內(nèi)。
9.本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種壓裂泵,該壓裂泵包括:動(dòng)力機(jī)構(gòu)、液力機(jī)構(gòu)和上述柱塞;
10.所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括可往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)桿,所述驅(qū)動(dòng)桿與所述柱塞封堵連接;
11.所述液力機(jī)構(gòu)包括閥箱,所述閥箱設(shè)有滑道,所述柱塞的背離所述柱塞封堵的一端設(shè)置于所述滑道中,且所述柱塞相對于所述滑道可移動(dòng)。
12.在本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞本體設(shè)有減重腔體,可以減輕柱塞本體的整體重量,從而可以在同等重量的情況下增大柱塞本體的直徑,由此可以實(shí)現(xiàn)單臺泵更高壓力和更大排量的輸出,以減少井場作業(yè)設(shè)備的數(shù)量,降低設(shè)備的成本,并且,使得柱塞本體在同等尺寸的情況下減輕重量,使得柱塞在移動(dòng)過程中不易向下傾斜,從而不易導(dǎo)致盤根下部出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象,延長了盤根的使用壽命,降低了設(shè)備的維修成本,保證了作業(yè)效率。
13.進(jìn)一步地,柱塞封堵位于遠(yuǎn)離高壓液體的一側(cè),如此,在柱塞移動(dòng)過程中,高壓液
體不會(huì)對柱塞封堵與柱塞本體的連接區(qū)域造成損壞,從而保證了柱塞的良好性,且不會(huì)出現(xiàn)柱塞封堵與柱塞本體的連接處泄漏高壓液體的情況發(fā)生;另外,通過柱塞封堵承受荷載,相比于柱塞本體的開孔端承受荷載,承受荷載的面積相對較大,無需擔(dān)心因承受載荷的面積小而造成柱塞本體的開孔端出現(xiàn)壓潰的情況。
附圖說明
14.圖1為本技術(shù)實(shí)施例公開的柱塞的剖面示意圖;
15.圖2為本技術(shù)實(shí)施例公開的柱塞封堵與柱塞本體的連接區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖;
16.圖3為本技術(shù)實(shí)施例公開的壓裂泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
17.附圖標(biāo)記說明:
18.100-柱塞;
19.110-柱塞本體;111-第一端;112-第二端;113-減重腔體;1131-第一腔體段;1132-第二腔體段;1133-臺階面;1134-錐形腔段;114-螺紋盲孔;
20.120-柱塞封堵;121-封堵部;1211-抵接面;122-嵌入部;1221-第二環(huán)形槽;123-通道;124-卡接凸起;
21.130-焊縫;
22.140-第一環(huán)形槽;141-第一缺口;142-第二缺口;
23.150-耐磨涂層;
24.200-動(dòng)力機(jī)構(gòu);210-驅(qū)動(dòng)桿;220-連接頭;
25.300-液力機(jī)構(gòu);310-閥箱;311-滑道;
26.400-密封件。
具體實(shí)施方式
27.下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖,對本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本技術(shù)一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。
28.本技術(shù)的說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便本技術(shù)的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?,且“第一”、“第二”等所區(qū)分的對象通常為一類,并不限定對象的個(gè)數(shù),例如第一對象可以是一個(gè),也可以是多個(gè)。此外,說明書以及權(quán)利要求中“和/或”表示所連接對象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。
29.下面結(jié)合附圖,通過具體的實(shí)施例及其應(yīng)用場景對本技術(shù)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。
30.參考圖1至圖3,本技術(shù)實(shí)施例公開了一種柱塞100,該柱塞100可以應(yīng)用于柱塞泵,當(dāng)然,還可以應(yīng)用于其他裝置,本技術(shù)實(shí)施例中對于柱塞100的使用場景、工況不作具體限定。
31.所公開的柱塞100包括柱塞本體110和柱塞封堵120,其中,柱塞本體110具有沿自
身軸向設(shè)置的第一端111和第二端112??蛇x地,柱塞本體110可以為柱狀體,如,圓柱體等。在實(shí)際應(yīng)用過程中,柱塞本體110的第二端112用于與高壓液體接觸,而第一端111遠(yuǎn)離高壓液體,通過柱塞本體110沿軸向往復(fù)移動(dòng),以為高壓液體流動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。
32.考慮到柱塞100在使用過程中橫向移動(dòng),即,柱塞100的軸向并非呈豎直狀態(tài),由于大排量柱塞100的重量較大,柱塞100在重力作用下,容易對盤根的下部造成磨損,長此以往,導(dǎo)致盤根受到偏磨而提前報(bào)廢,從而縮短了維修周期,增加了設(shè)備運(yùn)行成本。
33.基于上述情況,本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞本體110設(shè)有減重腔體113,該減重腔體113沿柱塞本體110的軸向延伸,并在柱塞本體110的第一端111處貫通。如此,通過設(shè)置減重腔體113,可以在保證大排量的情況下,減輕整個(gè)柱塞100的重量,從而不易對盤根造成偏磨現(xiàn)象,延長了盤根的使用壽命,進(jìn)而延長了維修周期,降低了設(shè)備運(yùn)行成本。
34.為安裝柱塞封堵120與柱塞本體110,本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞封堵120具有抵接面1211,該抵接面1211抵接于柱塞本體110的第一端111的端面,且柱塞封堵120至少部分延伸至減重腔體113內(nèi)。基于此,可以保證柱塞封堵120與柱塞本體110之間安裝的穩(wěn)定性和牢固性,以防止柱塞100承受荷載時(shí)柱塞封堵120與柱塞本體110之前相對移動(dòng)而造成柱塞100損壞。
35.在本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞本體110設(shè)有減重腔體113,可以減輕柱塞本體110的整體重量,從而可以在同等重量的情況下增大柱塞本體110的尺寸,由此可以實(shí)現(xiàn)單臺泵更高壓力和更大排量的輸出,以減少井場作業(yè)設(shè)備的數(shù)量,降低設(shè)備的成本,并且,使得柱塞本體110在同等尺寸的情況下減輕重量,使得柱塞100在移動(dòng)過程中不易向下傾斜,從而不易導(dǎo)致盤根下部出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象,延長了盤根的使用壽命,降低了設(shè)備的維修成本,保證了作業(yè)效率。
36.進(jìn)一步地,柱塞封堵120位于遠(yuǎn)離高壓液體的一側(cè),如此,在柱塞100移動(dòng)過程中,高壓液體不會(huì)對柱塞封堵120與柱塞本體110的連接區(qū)域造成損壞,從而保證了柱塞100的良好性,且不會(huì)出現(xiàn)柱塞封堵120與柱塞本體110的連接處泄漏高壓液體的情況發(fā)生;另外,通過柱塞封堵120承受荷載,相比于柱塞本體110的開孔端承受荷載,承受荷載的面積相對較大,無需擔(dān)心因承受載荷的面積小而造成柱塞本體110的開孔端出現(xiàn)壓潰的情況。
37.為進(jìn)一步提高柱塞封堵120與柱塞本體110之間的密封性,抵接面1211與第一端111的端面的抵接處焊接固定,且焊縫130位于柱塞本體110的外緣周面?;诖?,可以實(shí)現(xiàn)對柱塞封堵120與柱塞本體110之間縫隙的密封,從而可以有效防止高壓液體從縫隙中流出。因此,可以保證了柱塞封堵120與柱塞本體110之間連接的密封性,使得高壓液體不會(huì)從柱塞封堵120與柱塞本體110之間的縫隙流出。
38.在一些實(shí)施例中,抵接面1211沿柱塞100的周向的邊緣處設(shè)有第一缺口141,相應(yīng)地,柱塞本體110的第一端111的端面沿柱塞100的周向的邊緣處設(shè)有第二缺口142,如此,在柱塞封堵120裝配置柱塞本體110的情況下,第一缺口141與第二缺口142對接,從而在柱塞100的外緣周面形成了第一環(huán)形槽140,而焊縫130則位于第一環(huán)形槽140內(nèi)?;诖?,通過在第一環(huán)形槽140內(nèi)形成焊縫130,一方面可以增大焊縫130與抵接面1211及第一端111的端面各自的接觸面積,從而可以提高焊縫130與抵接面1211及第一端111的端面各自之間的牢固性,以防止柱塞100承受荷載時(shí)在抵接面1211與第一端111的端面之間開裂;另一方面,焊縫130的厚度大于抵接面1211與第一端111的端面的接觸部位,使得焊縫130可以對抵接面
1211與第一端111的端面之間的接觸部位進(jìn)行隔檔,從而可以有效防止高壓液體進(jìn)入或流出抵接面1211與第一端111的端面之間的縫隙,進(jìn)而保證了柱塞封堵120與柱塞本體110之間裝配的密封性。
39.可選地,第一缺口141和第二缺口142均可以具有環(huán)形弧面,此種情況下,在第一缺口141與第二缺口142對接時(shí),兩個(gè)環(huán)形弧形面對接,形成了橫截面為弧形的第一環(huán)形槽140,如此,在第一環(huán)形槽140內(nèi)形成的焊縫130的橫截面同樣為弧形,從而可以緩解焊縫130處出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象,進(jìn)一步保證了焊接區(qū)域的牢固性。
40.為防止焊縫130影響柱塞100的往復(fù)移動(dòng),一些實(shí)施例中,柱塞封堵120的外緣周面、焊縫130的外緣周面及柱塞本體110的外緣周面齊平。此處需要說明的是,此處的齊平是指,通過焊縫130將第一環(huán)形槽140填充滿,且焊縫130不會(huì)凸出第一環(huán)形槽140,也不會(huì)凹陷,以保證柱塞封堵120與柱塞本體110之間形成的第一環(huán)形槽140能夠通過焊縫130實(shí)現(xiàn)完全填充,一方面可以提高柱塞封堵120與柱塞本體110之間裝配的牢固性和穩(wěn)定性,另一方面還可以有效防止焊縫130相對于柱塞本體110的外緣周面凸出或凹陷而影響柱塞100的往復(fù)移動(dòng)。
41.在一些實(shí)施例中,柱塞封堵120可以包括封堵部121和嵌入部122,其中,嵌入部122穿設(shè)于減重腔體113內(nèi),封堵部121設(shè)置于減重腔體113的外部。在裝配時(shí),將嵌入部122穿入減重腔體113中,并使封堵部121抵接在柱塞本體110的第一端111處,如此,通過嵌入部122穿入減重腔體113可以有效防止柱塞100承受載荷時(shí)柱塞封堵120與柱塞本體110產(chǎn)生相對移動(dòng),從而可以保證柱塞封堵120與柱塞本體110之間裝配的穩(wěn)定性和牢固性。
42.進(jìn)一步地,抵接面1211設(shè)置于封堵部121的鄰近嵌入部122的一側(cè),且抵接面1211環(huán)繞嵌入部122設(shè)置。基于此,在裝配時(shí),嵌入部122穿入減重腔體113中,封堵部121位于減重腔體113外部,且抵接面1211直接抵緊在第一端111的端面,如此,在封堵部121承受擠壓荷載時(shí),可以通過抵接面1211與第一端111的端面之間相互作用而傳遞荷載,以通過封堵部121推擠柱塞本體110,使柱塞本體110推擠高壓液體;在封堵部121承受牽引荷載時(shí),可以通過焊縫130傳遞荷載,以通過封堵部121牽引柱塞本體110遠(yuǎn)離高壓液體。因此,既保證了柱塞封堵120與柱塞本體110之間裝配的穩(wěn)定性和牢固性,又可以保證柱塞100的正常移動(dòng)。
43.在一些實(shí)施例中,嵌入部122的外緣周面設(shè)有第二環(huán)形槽1221,且第二環(huán)形槽1221位于嵌入部122與封堵部121的銜接處?;诖?,通過設(shè)置第二環(huán)形槽1221,可以有效避免嵌入部122與封堵部121的銜接處產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而提高了柱塞封堵120的整體強(qiáng)度,使其能夠承受更大的荷載。
44.另外,柱塞本體110的減重腔體113的壁面與第一端111的端面形成的角結(jié)構(gòu)可以位于第二環(huán)形槽1221內(nèi),如此,可以避免因?yàn)檠b配干涉而導(dǎo)致抵接面1211與第一端111的端面無法緊密貼合的現(xiàn)象發(fā)生,從而可以保證柱塞封堵120與柱塞本體110之間裝配的良好性。
45.考慮到由于柱塞封堵120與柱塞本體110相互擠壓,長此以往可能會(huì)導(dǎo)致減重腔體113的開口處出現(xiàn)壓潰的情況,此時(shí),通過設(shè)置第二環(huán)形槽1221還可以為壓潰變形的部分提供容納空間。
46.在一些實(shí)施例中,減重腔體113可以包括第一腔體段1131和第二腔體段1132,且第一腔體段1131與第二腔體段1132相互連通,第一腔體段1131的橫截面積大于第二腔體段
1132的橫截面積,且第一腔體段1131與第二腔體段1132的銜接處形成臺階面1133,第一腔體段1131背離第二腔體段1132的一端設(shè)有開口,嵌入部122經(jīng)由開口穿設(shè)于第一腔體段1131中?;诖?,可以通過設(shè)置第一腔體段1131和第二腔體段1132實(shí)現(xiàn)對柱塞本體110的減重效果,以緩解對盤根的偏磨問題,通過第一腔體段1131與嵌入部122配合,可以保證柱塞封堵120與柱塞本體110的裝配穩(wěn)定性和牢固性,另外,第一腔體段1131的橫截面積大于第二腔體段1132的橫截面積,一方面可以保證嵌入部122能夠順利穿入減重腔體113中,另一方面還可以有效防止減重腔體113的橫截面積過大而影響柱塞本體110的整體強(qiáng)度,使得柱塞本體110在減重的情況下還能夠保證整體強(qiáng)度。
47.進(jìn)一步地,嵌入部122的背離封堵部121的一端面與臺階面1133之間間隔預(yù)設(shè)距離,基于此,在嵌入部122完全穿入第一腔體段1131時(shí),嵌入部122的背離封堵部121的一端面不會(huì)接觸到臺階面1133,而接觸面則能夠與柱塞本體110的第一端111的端面貼合,從而可以保證柱塞封堵120與柱塞本體110裝配的良好性,以避免嵌入部122的背離封堵部121的一端面與臺階面1133接觸導(dǎo)致接觸面與柱塞本體110的第一端111的端面無法貼合而影響柱塞封堵120與柱塞本體110裝配的牢固性和密封性。
48.在一些實(shí)施例中,第二腔體段1132的背離第一腔體段1131的一端設(shè)有錐形腔段1134,此種情況下,使得減重腔體113的背離開口的底面與側(cè)面之間的夾角大于90
°
,以緩解出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題,在一定程度上可以提高減重腔體113的背離開口的底面與側(cè)面的強(qiáng)度。
49.在另一些實(shí)施例中,第二腔體段1132的背離第一腔體段1131的一端設(shè)有弧形過渡面(圖中未示出),此種情況下,減重腔體113的背離開口的底面與側(cè)面之間通過弧形過渡面連接,從而可以緩解出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題,在一定程度上可以提高減重腔體113的背離開口的底面與側(cè)面的強(qiáng)度。
50.考慮到柱塞100往復(fù)移動(dòng)而與高壓液體接觸,以及與盤根摩擦,會(huì)導(dǎo)致柱塞100整體溫度升高,為實(shí)現(xiàn)柱塞100內(nèi)部與外部氣壓平衡,本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞封堵120設(shè)有通道123,該通道123沿柱塞100的軸向貫通柱塞封堵120,且通道123與減重腔體113連通。基于此,在柱塞100溫度升高后,減重腔體113內(nèi)的壓力增大,通過通道123可以平衡減重腔體113與外界的壓差,從而可以防止減重腔體113內(nèi)壓力過大而影響柱塞100的使用壽命。
51.一些實(shí)施例中,柱塞本體110的第二端112設(shè)有螺紋盲孔114,該螺紋盲孔114可以用于連接帶有外螺紋的拆裝工具,以便于柱塞本體110的拆裝。
52.為了降低柱塞100外表面的磨損,本技術(shù)實(shí)施例中,柱塞本體110的外緣周面設(shè)有耐磨涂層150,通過耐磨涂層150與盤根接觸并摩擦,以避免柱塞本體110直接與盤根接觸摩擦而導(dǎo)致柱塞本體110的外表面磨損,如此,可以延長柱塞100的使用壽命。
53.基于上述柱塞100,本技術(shù)實(shí)施例還公開了一種壓裂泵,所公開的壓裂泵包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)200、液力機(jī)構(gòu)300和上述柱塞100,其中,動(dòng)力機(jī)構(gòu)200包括可往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)桿210,驅(qū)動(dòng)桿210與柱塞封堵120連接,液力機(jī)構(gòu)300包括閥箱310,閥箱310設(shè)有滑道311,柱塞100的背離柱塞封堵120的一端設(shè)置于滑道311中,且柱塞100相對于滑道311可移動(dòng)?;诖?,在動(dòng)力機(jī)構(gòu)200的驅(qū)動(dòng)作用下,由驅(qū)動(dòng)桿210對柱塞100施加驅(qū)動(dòng)力,使柱塞100可以在閥箱310的滑道311中往復(fù)移動(dòng),以實(shí)現(xiàn)對液體的輸送。可選地,壓裂泵可以為柱塞泵。
54.可選地,動(dòng)力機(jī)構(gòu)200還可以包括箱體、曲軸和連桿,其中,曲軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于箱
體內(nèi),連桿的一端與曲軸連接,連桿的另一端通過十字頭與驅(qū)動(dòng)桿210連接,驅(qū)動(dòng)桿210與箱體滑動(dòng)連接,如此,在曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)連桿移動(dòng),連桿帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿210往復(fù)移動(dòng),從而由驅(qū)動(dòng)桿210帶動(dòng)柱塞100往復(fù)移動(dòng),以為液體的輸送提供動(dòng)力。
55.此處需要說明的是,動(dòng)力機(jī)構(gòu)200和液力機(jī)構(gòu)300的具體結(jié)構(gòu)及工作原理均可參考現(xiàn)有技術(shù),此處不作詳細(xì)闡述。
56.為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)桿210與柱塞100的連接,一些實(shí)施例中,柱塞封堵120還可以設(shè)有卡接凸起124,具體為,卡接凸起124可以為環(huán)形凸起,其環(huán)繞在封堵部121的外緣周面,相應(yīng)地,驅(qū)動(dòng)桿210的外壁同樣可以設(shè)置卡接凸起124,如此,在柱塞100與驅(qū)動(dòng)桿210對接時(shí),將兩者各自的卡接凸起124對接,而后采用連接頭220將兩者的卡接凸起124連接在一起,從而可以將驅(qū)動(dòng)桿210和柱塞100牢牢固定在一起,以保證連接的牢固性。此處需要說明的是,連接頭220可以包括多個(gè)組成單元,每個(gè)組成單元分別設(shè)有限位槽,在安裝時(shí),將每個(gè)組成單元扣裝在兩個(gè)卡接凸起124的外側(cè),并使多個(gè)組成單元相對固定,以保證連接的牢固性和穩(wěn)定性。
57.另外,為保證閥箱310與柱塞100之間的密封性,滑道311與柱塞100之間還可以設(shè)有密封件400,具體可以是密封圈,其套設(shè)在柱塞100的外側(cè),并固定于滑道311中,通過密封件400可以對柱塞100與滑道311之間的空隙進(jìn)行密封,以防止高壓液體從柱塞100與滑道311之間的空隙中泄漏,因此,保證了閥箱310與柱塞100之間的密封性。
58.綜上所述,本技術(shù)實(shí)施例中,可以減輕柱塞100的重量,提高柱塞100承力端的面積,防止柱塞100被壓潰,柱塞封堵120與柱塞本體110之間通過焊縫130連接,保證連接的牢固性和穩(wěn)定性,焊縫130位于柱塞100的外緣周面,以提高柱塞封堵120與柱塞本體110連接區(qū)域的密封性。
59.上面結(jié)合附圖對本技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行了描述,但是本技術(shù)并不局限于上述的具體實(shí)施方式,上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本技術(shù)的啟示下,在不脫離本技術(shù)宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可做出很多形式,均屬于本技術(shù)的保護(hù)之內(nèi)。技術(shù)特征:
1.一種柱塞,其特征在于,包括:柱塞本體(110)和柱塞封堵(120);所述柱塞本體(110)具有沿自身軸向設(shè)置的第一端(111)和第二端(112),所述柱塞本體(110)設(shè)有減重腔體(113),所述減重腔體(113)沿所述柱塞本體(110)的軸向延伸,并在所述第一端(111)處貫通,所述第二端(112)用于與高壓液體接觸;所述柱塞封堵(120)具有抵接面(1211),所述抵接面(1211)抵緊于所述第一端(111)的端面,且所述柱塞封堵(120)至少部分延伸至所述減重腔體(113)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞,其特征在于,所述抵接面(1211)與所述第一端(111)的端面的抵接處焊接固定,且焊縫(130)位于所述柱塞本體(110)的外緣周面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱塞,其特征在于,所述抵接面(1211)沿所述柱塞(100)的周向的邊緣處設(shè)有第一缺口(141),所述第一端(111)的端面沿所述柱塞(100)的周向的邊緣處設(shè)有第二缺口(142);所述第一缺口(141)與所述第二缺口(142)對接形成第一環(huán)形槽(140),所述焊縫(130)位于所述第一環(huán)形槽(140)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱塞,其特征在于,所述柱塞封堵(120)的外緣周面、所述焊縫(130)的外緣周面及所述柱塞本體(110)的外緣周面齊平。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞,其特征在于,所述柱塞封堵(120)包括封堵部(121)和嵌入部(122),所述嵌入部(122)穿設(shè)于所述減重腔體(113)內(nèi),所述封堵部(121)設(shè)置于所述減重腔體(113)的外部;所述抵接面(1211)位于所述封堵部(121)的鄰近所述嵌入部(122)的一側(cè),且所述抵接面(1211)環(huán)繞所述嵌入部(122)設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱塞,其特征在于,所述嵌入部(122)的外緣周面設(shè)有第二環(huán)形槽(1221),且所述第二環(huán)形槽(1221)位于所述嵌入部(122)與所述封堵部(121)的銜接處。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱塞,其特征在于,所述減重腔體(113)包括相連通的第一腔體段(1131)和第二腔體段(1132);所述第一腔體段(1131)的橫截面積大于所述第二腔體段(1132)的橫截面積,所述第一腔體段(1131)與所述第二腔體段(1132)的銜接處形成臺階面(1133);所述第一腔體段(1131)背離所述第二腔體段(1132)的一端設(shè)有開口,所述嵌入部(122)經(jīng)由所述開口穿設(shè)于所述第一腔體段(1131)中,且所述嵌入部(122)的背離所述封堵部(121)的一端面與所述臺階面(1133)之間間隔預(yù)設(shè)距離。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柱塞,其特征在于,所述第二腔體段(1132)的背離所述第一腔體段(1131)的一端設(shè)有錐形腔段(1134);或者,所述第二腔體段(1132)的背離所述第一腔體段(1131)的一端設(shè)有弧形過渡面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞,其特征在于,所述柱塞封堵(120)設(shè)有通道(123),所述通道(123)沿所述柱塞(100)的軸向貫通所述柱塞封堵(120),且所述通道(123)與所述減重腔體(113)連通;和/或,所述柱塞本體(110)的第二端(112)設(shè)有螺紋盲孔(114);和/或,所述柱塞本體(110)的外緣周面設(shè)有耐磨涂層(150)。10.一種壓裂泵,其特征在于,包括:動(dòng)力機(jī)構(gòu)(200)、液力機(jī)構(gòu)(300)和權(quán)利要求1至9中
任意一項(xiàng)所述的柱塞(100);所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)(200)包括可往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)桿(210),所述驅(qū)動(dòng)桿(210)與所述柱塞封堵(120)連接;所述液力機(jī)構(gòu)(300)包括閥箱(310),所述閥箱(310)設(shè)有滑道(311),所述柱塞(100)的背離所述柱塞封堵(120)的一端設(shè)置于所述滑道(311)中,且所述柱塞(100)相對于所述滑道(311)可移動(dòng)。
技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種柱塞及壓裂泵,涉及油氣裝備領(lǐng)域。一種柱塞包括:柱塞本體和柱塞封堵;所述柱塞本體具有沿自身軸向設(shè)置的第一端和第二端,所述柱塞本體設(shè)有減重腔體,所述減重腔體沿所述柱塞本體的軸向延伸,并在所述第一端處貫通,所述第二端用于與高壓液體接觸;所述柱塞封堵具有抵接面,所述抵接面抵緊于所述第一端的端面,且所述柱塞封堵至少部分延伸至所述減重腔體內(nèi)。一種壓裂泵,包括上述柱塞。本申請至少解決當(dāng)前柱塞泵的盤根容易受柱塞偏磨的問題。磨的問題。磨的問題。
技術(shù)研發(fā)人員:李曉斌 崔文平 魏小淞 郭子蒙 王寶杰 菅保國
受保護(hù)的技術(shù)使用者:煙臺杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2022.06.21
技術(shù)公布日:2022/9/20
聲明:
“柱塞及壓裂泵的制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)