[实用新型]一种新型除砂泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井液抽送装置，特别是涉及一种用于抽送石油钻井液的除砂泵。

背景技术

现有技术中，泵的早期磨损问题，主要由两方面造成：首先是泵的设计中，对泵所抽送的介质认识不足，实际上我们任何一种介质都不可能是纯粹的单一液态物质组成，特别是本方案涉及的领域，其介质都是固液双态存在，而固态和液态的运行轨迹是不一样的，这样就造成对泵壁的碰撞加剧，这样就加快了泵的磨损。其次，是泵的材质问题，对耐磨性考虑不到位，也就是说原泵的材质不耐磨。密封的早期磨损主要由于密封弹簧的力度不合理和密封副的材质选用不当而造成。泵的效率低、能耗高主要是泵的设计理论选用不合理，造成介质在运行过程中相互间的碰撞增加，降低了能量的转换，而使泵的效率降低，能耗增加。现有的设备所抽送的介质比重为不大于1.4，并且介质对叶轮和泵盖的磨损很厉害，致使泵的寿命比较短。综上可以看出，现有除砂泵在使用过程中主要存在以下问题：早期磨损；由于以前的在设计和制造过程中对泵的耐磨性认识不到位，而没有去考虑泵的过流部件的磨损；泵的密封早期损坏，由于过去使用的密封各式各样，却都没有考虑所输送介质的特殊性而使密封早期磨损；泵的效率低，能耗高。

实用新型内容

    本实用新型的目的是解决现有除砂泵易磨损，效率低且能耗高的问题，提供一种新型除砂泵，该除砂泵通过改进叶轮和泵盖的材料配方以及叶轮的叶片型线，增加了泵盖的耐磨性能和从叶轮出来的介质对泵的冲刷，增加了泵的使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型除砂泵，其特征在于包括泵体、泵盖、叶轮、泵轴和托架，其中泵盖和泵体一起连接在托架上且在泵盖和泵体中间形成压水室，泵轴连接在托架上，泵轴的后端连接动力装置，前端穿过泵盖进入到压水室，叶轮置于压水室内且连接在泵轴的前端随泵轴同步旋转。

在上述方案中，所述泵轴和泵盖之间设置有密封副，所述密封副由一整块的硬质合金材料制作而成。    

在上述方案中，叶轮包括与泵轴连接的中轴和连接在中轴外圆上的叶片，所述叶片的形状是根据两相流介质的流线形状而设计。

在上述方案中，所述叶轮的制作材料中，包含占叶轮总重量为下列重量百分含量的元素成分：C：2.4～3%；Si：1.5～2%；Mn≤2%；P≤0.1%；S≤0.06%；Mo≤1.5%；Cr：7～11%；Cu≤1.2%；Ni≤1%。

在上述方案中，所述泵盖的制作材料中，包含占泵盖总重量为下列重量百分含量的元素成分：C：2.4～3%；Si：1.5～2%；Mn≤2%；P≤0.1%；S≤0.06%；Mo≤1.5%；Cr：7～11%；Cu≤1.2%；Ni≤1%。 

从上述本实用新型的各项技术特征可以看出，其优点是：该除砂泵通过改进叶轮和泵盖的材料配方以及叶轮的叶片型线，增加了泵盖的耐磨性能和从叶轮出来的介质对泵的冲刷，增加了泵的使用寿命；改进后的材料的硬度大幅增加，这样就增加了零件的耐磨性；经测试，本实用新型的材料性能与现有的材料性能比较，其HRC≥55，HBW≥600，远远优于现有除砂泵的材料性能；在流道的形状和叶片形状上充分考虑减少颗粒对流道壁面和叶片的冲击，以达到减少对泵盖的磨损的要求；采用两相流理论对泵的叶片进行优化设计，改进所抽送介质的运行轨迹，减少介质对泵壁的碰撞和磨损；也就是说，本实用新型的设计，有效地解决了现有技术除砂泵易磨损，效率低和能耗高的问题。 

   附图说明

       图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型泵盖结构示意图；

图3是本实用新型叶轮结构示意图；

图4是本图3的侧视示意图；

图5为本实用新型所用密封副；

其中附图标记1是泵体        2是泵盖      3是叶轮

4是泵轴      5是托架     6是压水室     7是密封副

8是中轴      9是叶片。

具体实施方式

    下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1-图4所示：本实用新型包括泵体、泵盖、叶轮、泵轴和托架，其中泵盖和泵体一起连接在托架上且在泵盖和泵体中间形成压水室，泵轴连接在托架上，泵轴的后端连接动力装置，前端穿过泵盖进入到压水室，叶轮置于压水室内且连接在泵轴的前端随泵轴同步旋转，其中叶轮的叶片将通过泵轴传递的动能转化为输送介质的 压能，从而达到输送的目的。