柱塞泵吸入总管用自复位放水装置的制造方法
柱塞泵吸入总管用自复位放水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，属于石油机械设备领域。
【背景技术】
[0002]油田钻采柱塞泵是石油行业用于油气井固井、压裂施工作业用的关键设备，该设备在零度以下野外环境中作业后，如果不及时将液力端阀箱中存留的水泥浆、压裂液、酸洗液等工作介质及时从阀箱中排放干净，将造成工作介质在阀箱中结冰，造成阀箱冻裂或设备再次使用时无法运转等设备事故，因此在通常情况下，柱塞泵吸入总管必须设计上放水装置，当施工作业完成时，需要依靠放水装置及时将阀箱中存留的工作介质排空，防止发生冰冻事故。
[0003]常规柱塞泵吸入总管用放水装置通常由顶杆、限位螺母、密封圈、顶杆座和顶杆盘组成。在柱塞泵运行时，顶杆顶部与阀体底部距离保持在10-14mm之间，不能影响阀体与阀座在阀箱中正常开启和闭合；当需要将阀箱中的工作介质排空时，手动将顶杆盘向上移动，利用顶杆将阀体顶起，让工作介质从阀箱中流入到吸入总管内；当阀箱内部工作介质完全排空后，人为向下拉动顶杆盘，将顶杆与阀体脱离开。该放水装置主要存在以下问题:
[0004](I)该放水装置依靠人工实现复位，容易因人为失误造成，顶杆复位距离不够，使顶杆与阀体有效安全距离不够，造成设备再次运行时，发生顶杆与阀体出现机械碰撞现象。
[0005](2)当设备使用后，阀箱内部完全充满工作介质，工作介质完全排空需要较长操作时间，使用顶杆盘将阀体顶开的时间较长，操作强度大，容易因人为因素造成工作介质不能完全排空，造成工作介质在阀箱中结冰，影响柱塞泵的再次正常启动。
【实用新型内容】
[0006]根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是:提供一种具有自复位功能、防止顶杆与阀体之间的机械碰撞且能够降低劳动强度的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置。
[0007]本实用新型所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆和顶杆座，顶杆位于吸入总管内，顶杆座安装在吸入总管底部，顶杆下方设置导向柱，导向柱自下而上从顶杆座中穿出并与顶杆固定连接，与导向柱接触的顶杆座内壁上安装密封圈，导向柱下部安装复位弹簧，导向柱下端具有宽限位端，对应顶杆设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄、凸轮和柱销，柱销安装在顶杆座上，凸轮套装在柱销上且位于导向柱下方，手柄与凸轮固定连接。
[0008]在本放水装置中，顶杆与导向柱固定连接在一起(二者可通过螺纹连接)，实现了同步上下移动；凸轮手柄的凸轮可以实现顶杆的上下移动，手柄可以提供凸轮旋转力臂，降低劳动强度；顶杆座内壁上的密封圈可以防止吸入总管内部工作介质的外漏，导向柱与密封圈之间的密封性能要求良好，保证吸入总管内部工作介质密封压力达到2MPa以上；当阀箱内部工作介质完全排空后，导向柱上安装的复位弹簧可以提供顶杆向下复位的动力，确保顶杆与阀体的有效分离，保证达到10-14mm的安全距离，不会影响阀箱中阀体与阀座的正常开启和闭合；柱销安装在顶杆座上，并提供了凸轮手柄的旋转支撑；顶杆座为凸轮手柄、密封圈、复位弹簧和柱销提供了安装支撑结构。
[0009]优选地，对应凸轮在导向柱的宽限位端底端设置接触球面，对应接触球面在凸轮的外周上设置限位凹形槽，从而起到限位作用。
[0010]优选地，复位弹簧的轴向伸缩距离在18-20mm，既能够保证了顶杆的移动距离，节省了安装空间，又能够确保轴向弹力在100-120N之间，从而有效克服了导向柱与密封圈之间的密封摩擦力。
[0011]优选地，凸轮的长半径与短半径之差大于16_，一方面，能够保证顶杆的有效顶出长度，另一方面，能够确保顶杆伸出至最高点时凸轮与宽限位端底端的接触点不在凸轮的长半径死点，从而确保凸轮手柄的正常回位。
[0012]本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:
[0013]本放水装置结构设计合理巧妙，能够有效保证顶杆与阀体的安全分离，明显降低了操作人员劳动强度，避免了人为因素造成设备事故的发生，整个装置操作简易、实用性强。
【附图说明】
[0014]图1是本放水装置的关闭状态示意图；
[0015]图2是图1中部分结构的左视放大图；
[0016]图3是本放水装置的打开状态示意图。
[0017]图中:1、顶杆；2、密封圈；3、顶杆座；4、复位弹簧；5、导向柱；6、宽限位端；7、接触球面；8、柱销；9、凸轮；10、手柄；11、吸入总管；12、阀箱；13、阀座；14、阀体；15、限位凹形槽；16、开口销。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:
[0019]如图1?3所示，本柱塞泵吸入总管用自复位放水装置包括顶杆I和顶杆座3，顶杆I位于吸入总管11内，顶杆座3安装在吸入总管11底部，顶杆I下方设置导向柱5，导向柱5自下而上从顶杆座3中穿出并与顶杆I固定连接，与导向柱5接触的顶杆座3内壁上安装密封圈2，导向柱5下部安装复位弹簧4，导向柱5下端具有宽限位端6，复位弹簧4的上端由顶杆座3内壁限位，下端由宽限位端6限位，对应顶杆I设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄10、凸轮9和柱销8，柱销8安装在顶杆座3上，凸轮9套装在柱销8上且位于导向柱5下方，手柄10与凸轮9固定连接。
[0020]在本放水装置中，顶杆I与导向柱5固定连接在一起(二者可通过螺纹连接)，实现了同步上下移动；凸轮手柄的凸轮9可以实现顶杆I的上下移动，手柄10可以提供凸轮9旋转力臂，降低劳动强度；顶杆座3内壁上的密封圈2可以防止吸入总管11内部工作介质的外漏，导向柱5与密封圈2之间的密封性能要求良好，保证吸入总管11内部工作介质密封压力达到2MPa以上；当阀箱12内部工作介质完全排空后，导向柱5上安装的复位弹簧4可以提供顶杆I向下复位的动力，确保顶杆I与阀体14的有效分离，保证达到10-14mm的安全距离，不会影响阀箱12中阀体14与阀座13的正常开启和闭合；柱销8安装在顶杆座3上，并提供了凸轮手柄的旋转支撑；顶杆座3为凸轮手柄、密封圈2、复位弹簧4和柱销8提供了安装支撑结构。
[0021]本实施例中:对应凸轮9在导向柱5的宽限位端6底端设置接触球面7，对应接触球面7在凸轮9的外周上设置限位凹形槽15，从而起到限位作用；复位弹簧4的轴向伸缩距离在18-20mm，既能够保证了顶杆I的移动距离，节省了安装空间，又能够确保轴向弹力在100-120N之间，从而有效克服了导向柱5与密封圈2之间的密封摩擦力；凸轮9的长半径与短半径之差大于16mm，一方面，能够保证顶杆I的有效顶出长度，另一方面，能够确保顶杆I伸出至最高点时凸轮9与宽限位端6底端的接触点不在凸轮9的长半径死点，从而确保凸轮手柄的正常回位。为了有效防止柱销8从顶杆座3上分离，本实施例中，在柱销8一侧安装开口销16。
【主权项】
1.一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆(I)和顶杆座(3)，顶杆(I)位于吸入总管(11)内，顶杆座(3)安装在吸入总管(11)底部，其特征在于:顶杆(I)下方设置导向柱(5)，导向柱(5)自下而上从顶杆座(3)中穿出并与顶杆(I)固定连接，与导向柱(5)接触的顶杆座⑶内壁上安装密封圈(2)，导向柱(5)下部安装复位弹簧(4)，导向柱(5)下端具有宽限位端￠)，对应顶杆(I)设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄(10)、凸轮(9)和柱销(8)，柱销⑶安装在顶杆座(3)上，凸轮(9)套装在柱销⑶上且位于导向柱(5)下方，手柄(10)与凸轮(9)固定连接。2.根据权利要求1所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:对应凸轮(9)在导向柱(5)的宽限位端(6)底端设置接触球面(7)，对应接触球面(7)在凸轮(9)的外周上设置限位凹形槽(15)。3.根据权利要求1或2所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:所述的复位弹簧⑷的轴向伸缩距离在18-20mm。4.根据权利要求1或2所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:所述的凸轮(9)的长半径与短半径之差大于16mm。
【专利摘要】本实用新型属于石油机械设备领域，具体涉及一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆和顶杆座，顶杆位于吸入总管内，顶杆座安装在吸入总管底部，顶杆下方设置导向柱，导向柱自下而上从顶杆座中穿出并与顶杆固定连接，与导向柱接触的顶杆座内壁上安装密封圈，导向柱下部安装复位弹簧，导向柱下端具有宽限位端，对应顶杆设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄、凸轮和柱销，柱销安装在顶杆座上，凸轮套装在柱销上且位于导向柱下方，手柄与凸轮固定连接。本放水装置结构设计合理巧妙，能够有效保证顶杆与阀体的安全分离，明显降低了操作人员劳动强度，避免了人为因素造成设备事故的发生，整个装置操作简易、实用性强。
【IPC分类】F16K31/524, F16K41/02
【公开号】CN204717116
【申请号】CN201520433877
【发明人】王泽刚, 李念军, 岳林, 李克雷
【申请人】山东维尔特石油装备有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月23日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，属于石油机械设备领域。
【背景技术】
[0002]油田钻采柱塞泵是石油行业用于油气井固井、压裂施工作业用的关键设备，该设备在零度以下野外环境中作业后，如果不及时将液力端阀箱中存留的水泥浆、压裂液、酸洗液等工作介质及时从阀箱中排放干净，将造成工作介质在阀箱中结冰，造成阀箱冻裂或设备再次使用时无法运转等设备事故，因此在通常情况下，柱塞泵吸入总管必须设计上放水装置，当施工作业完成时，需要依靠放水装置及时将阀箱中存留的工作介质排空，防止发生冰冻事故。
[0003]常规柱塞泵吸入总管用放水装置通常由顶杆、限位螺母、密封圈、顶杆座和顶杆盘组成。在柱塞泵运行时，顶杆顶部与阀体底部距离保持在10-14mm之间，不能影响阀体与阀座在阀箱中正常开启和闭合；当需要将阀箱中的工作介质排空时，手动将顶杆盘向上移动，利用顶杆将阀体顶起，让工作介质从阀箱中流入到吸入总管内；当阀箱内部工作介质完全排空后，人为向下拉动顶杆盘，将顶杆与阀体脱离开。该放水装置主要存在以下问题:
[0004](I)该放水装置依靠人工实现复位，容易因人为失误造成，顶杆复位距离不够，使顶杆与阀体有效安全距离不够，造成设备再次运行时，发生顶杆与阀体出现机械碰撞现象。
[0005](2)当设备使用后，阀箱内部完全充满工作介质，工作介质完全排空需要较长操作时间，使用顶杆盘将阀体顶开的时间较长，操作强度大，容易因人为因素造成工作介质不能完全排空，造成工作介质在阀箱中结冰，影响柱塞泵的再次正常启动。
【实用新型内容】
[0006]根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是:提供一种具有自复位功能、防止顶杆与阀体之间的机械碰撞且能够降低劳动强度的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置。
[0007]本实用新型所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆和顶杆座，顶杆位于吸入总管内，顶杆座安装在吸入总管底部，顶杆下方设置导向柱，导向柱自下而上从顶杆座中穿出并与顶杆固定连接，与导向柱接触的顶杆座内壁上安装密封圈，导向柱下部安装复位弹簧，导向柱下端具有宽限位端，对应顶杆设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄、凸轮和柱销，柱销安装在顶杆座上，凸轮套装在柱销上且位于导向柱下方，手柄与凸轮固定连接。
[0008]在本放水装置中，顶杆与导向柱固定连接在一起(二者可通过螺纹连接)，实现了同步上下移动；凸轮手柄的凸轮可以实现顶杆的上下移动，手柄可以提供凸轮旋转力臂，降低劳动强度；顶杆座内壁上的密封圈可以防止吸入总管内部工作介质的外漏，导向柱与密封圈之间的密封性能要求良好，保证吸入总管内部工作介质密封压力达到2MPa以上；当阀箱内部工作介质完全排空后，导向柱上安装的复位弹簧可以提供顶杆向下复位的动力，确保顶杆与阀体的有效分离，保证达到10-14mm的安全距离，不会影响阀箱中阀体与阀座的正常开启和闭合；柱销安装在顶杆座上，并提供了凸轮手柄的旋转支撑；顶杆座为凸轮手柄、密封圈、复位弹簧和柱销提供了安装支撑结构。
[0009]优选地，对应凸轮在导向柱的宽限位端底端设置接触球面，对应接触球面在凸轮的外周上设置限位凹形槽，从而起到限位作用。
[0010]优选地，复位弹簧的轴向伸缩距离在18-20mm，既能够保证了顶杆的移动距离，节省了安装空间，又能够确保轴向弹力在100-120N之间，从而有效克服了导向柱与密封圈之间的密封摩擦力。
[0011]优选地，凸轮的长半径与短半径之差大于16_，一方面，能够保证顶杆的有效顶出长度，另一方面，能够确保顶杆伸出至最高点时凸轮与宽限位端底端的接触点不在凸轮的长半径死点，从而确保凸轮手柄的正常回位。
[0012]本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:
[0013]本放水装置结构设计合理巧妙，能够有效保证顶杆与阀体的安全分离，明显降低了操作人员劳动强度，避免了人为因素造成设备事故的发生，整个装置操作简易、实用性强。
【附图说明】
[0014]图1是本放水装置的关闭状态示意图；
[0015]图2是图1中部分结构的左视放大图；
[0016]图3是本放水装置的打开状态示意图。
[0017]图中:1、顶杆；2、密封圈；3、顶杆座；4、复位弹簧；5、导向柱；6、宽限位端；7、接触球面；8、柱销；9、凸轮；10、手柄；11、吸入总管；12、阀箱；13、阀座；14、阀体；15、限位凹形槽；16、开口销。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:
[0019]如图1?3所示，本柱塞泵吸入总管用自复位放水装置包括顶杆I和顶杆座3，顶杆I位于吸入总管11内，顶杆座3安装在吸入总管11底部，顶杆I下方设置导向柱5，导向柱5自下而上从顶杆座3中穿出并与顶杆I固定连接，与导向柱5接触的顶杆座3内壁上安装密封圈2，导向柱5下部安装复位弹簧4，导向柱5下端具有宽限位端6，复位弹簧4的上端由顶杆座3内壁限位，下端由宽限位端6限位，对应顶杆I设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄10、凸轮9和柱销8，柱销8安装在顶杆座3上，凸轮9套装在柱销8上且位于导向柱5下方，手柄10与凸轮9固定连接。
[0020]在本放水装置中，顶杆I与导向柱5固定连接在一起(二者可通过螺纹连接)，实现了同步上下移动；凸轮手柄的凸轮9可以实现顶杆I的上下移动，手柄10可以提供凸轮9旋转力臂，降低劳动强度；顶杆座3内壁上的密封圈2可以防止吸入总管11内部工作介质的外漏，导向柱5与密封圈2之间的密封性能要求良好，保证吸入总管11内部工作介质密封压力达到2MPa以上；当阀箱12内部工作介质完全排空后，导向柱5上安装的复位弹簧4可以提供顶杆I向下复位的动力，确保顶杆I与阀体14的有效分离，保证达到10-14mm的安全距离，不会影响阀箱12中阀体14与阀座13的正常开启和闭合；柱销8安装在顶杆座3上，并提供了凸轮手柄的旋转支撑；顶杆座3为凸轮手柄、密封圈2、复位弹簧4和柱销8提供了安装支撑结构。
[0021]本实施例中:对应凸轮9在导向柱5的宽限位端6底端设置接触球面7，对应接触球面7在凸轮9的外周上设置限位凹形槽15，从而起到限位作用；复位弹簧4的轴向伸缩距离在18-20mm，既能够保证了顶杆I的移动距离，节省了安装空间，又能够确保轴向弹力在100-120N之间，从而有效克服了导向柱5与密封圈2之间的密封摩擦力；凸轮9的长半径与短半径之差大于16mm，一方面，能够保证顶杆I的有效顶出长度，另一方面，能够确保顶杆I伸出至最高点时凸轮9与宽限位端6底端的接触点不在凸轮9的长半径死点，从而确保凸轮手柄的正常回位。为了有效防止柱销8从顶杆座3上分离，本实施例中，在柱销8一侧安装开口销16。
【主权项】
1.一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆(I)和顶杆座(3)，顶杆(I)位于吸入总管(11)内，顶杆座(3)安装在吸入总管(11)底部，其特征在于:顶杆(I)下方设置导向柱(5)，导向柱(5)自下而上从顶杆座(3)中穿出并与顶杆(I)固定连接，与导向柱(5)接触的顶杆座⑶内壁上安装密封圈(2)，导向柱(5)下部安装复位弹簧(4)，导向柱(5)下端具有宽限位端￠)，对应顶杆(I)设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄(10)、凸轮(9)和柱销(8)，柱销⑶安装在顶杆座(3)上，凸轮(9)套装在柱销⑶上且位于导向柱(5)下方，手柄(10)与凸轮(9)固定连接。2.根据权利要求1所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:对应凸轮(9)在导向柱(5)的宽限位端(6)底端设置接触球面(7)，对应接触球面(7)在凸轮(9)的外周上设置限位凹形槽(15)。3.根据权利要求1或2所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:所述的复位弹簧⑷的轴向伸缩距离在18-20mm。4.根据权利要求1或2所述的柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，其特征在于:所述的凸轮(9)的长半径与短半径之差大于16mm。
【专利摘要】本实用新型属于石油机械设备领域，具体涉及一种柱塞泵吸入总管用自复位放水装置，包括顶杆和顶杆座，顶杆位于吸入总管内，顶杆座安装在吸入总管底部，顶杆下方设置导向柱，导向柱自下而上从顶杆座中穿出并与顶杆固定连接，与导向柱接触的顶杆座内壁上安装密封圈，导向柱下部安装复位弹簧，导向柱下端具有宽限位端，对应顶杆设置凸轮手柄，凸轮手柄包括手柄、凸轮和柱销，柱销安装在顶杆座上，凸轮套装在柱销上且位于导向柱下方，手柄与凸轮固定连接。本放水装置结构设计合理巧妙，能够有效保证顶杆与阀体的安全分离，明显降低了操作人员劳动强度，避免了人为因素造成设备事故的发生，整个装置操作简易、实用性强。
【IPC分类】F16K31/524, F16K41/02
【公开号】CN204717116
【申请号】CN201520433877
【发明人】王泽刚, 李念军, 岳林, 李克雷
【申请人】山东维尔特石油装备有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月23日
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