[发明专利]一种五缸柱塞泵曲轴结构

说明书

技术领域

本发明属于石油钻采机械设备技术领域，用于固井、压裂和酸化设备的往复式柱塞泵，具体涉及一种五缸柱塞泵曲轴结构。

背景技术

目前，五缸柱塞泵的动力端结构主要是由大齿圈带动曲轴转动，曲轴上装有连杆和滑块，将旋转运动转换成往复运动。大齿圈驱动形式有两种，即单侧驱动型和双侧驱动型，如图1、图2所示。

FMC公司的WQ 2700五缸柱塞泵，如图1所示，采用单侧驱动型。齿轮箱2布置在曲轴1的左侧或右侧，由齿轮2带动曲轴1转动，该结构的不足是，存在偏载问题，会导致泵的平稳性变差，噪音升高等。

SPM公司的QHB 2500五缸柱塞泵，如图2所示，采用双侧驱动型，齿轮箱布置在曲轴的两端，分为左旋齿轮箱和右旋齿轮箱。由于左旋齿轮5和右旋齿轮4分布在两侧带动曲轴1转动，平稳性和受力特性得到很大改善，但是，其结构庞大，占用空间较大，不适于配置在压裂车等设备上，降低了适用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种五缸柱塞泵曲轴结构，解决了现有技术中存在偏载，致使平稳性变差，噪音升高的问题；或者存在结构庞大，不便配置的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种五缸柱塞泵曲轴结构，在机架中设置有水平轴向的连接盘，连接盘外圆周上套装有大齿圈，连接盘与大齿圈之间设置有轴承，连接盘轴心设置有连接筒，大齿圈与齿圈压盖同轴连接，齿圈压盖与连接筒同轴连接，连接筒两端同时与右曲轴压盖、左曲轴压盖同轴连接，右曲轴压盖与右曲轴固定连接，左曲轴压盖与左曲轴固定连接。

本发明的有益效果是，采用大齿圈中间驱动形式，将曲轴分成左曲轴和右曲轴两部分，运行平稳，结构紧凑，体积小，质量轻，使用可靠。在保证动力端传动性能的基础上，提高空间利用率，适合配置在需要节约空间的设备，尤其是压裂车上，为五缸柱塞泵提供一种受力性能好、空间利用率高、拆装方便的曲轴结构；此外，该结构要将大齿圈承受的轴向力和径向力不经过曲轴直接转移到机架上。

附图说明

图1是FMC公司的WQ2700五缸柱塞泵曲轴结构示意图；

图2是SPM公司的QHB-2500五缸柱塞泵曲轴结构示意图；

图3是本发明的五缸柱塞泵曲轴实施例一(靠左侧安装)的结构示意图；

图4是本发明的五缸柱塞泵曲轴实施例二(靠右侧安装)的结构示意图。

图中，1.曲轴，2.齿轮箱，3机架，4.右旋齿轮，5.左旋齿轮，6.右曲轴，7.左曲轴，8.大齿圈，9.连接体，10.连接筒，11.右曲轴压盖，12.齿圈压盖，13.连接盘，14.轴承，15.左曲轴压盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

现有柱塞泵的曲轴结构主要是整体式，将齿轮布置在曲轴的单侧或者双侧，如图1、图2所示，包括曲轴1，齿轮箱2、右旋齿轮4和左旋齿轮5。柱塞泵的动力端结构主要是曲轴-连杆结构，齿轮在曲轴上的布置位置和方式影响到曲轴的受力和结构尺寸，进而影响到柱塞泵的结构型式和尺寸，是柱塞泵的关键影响因素之一。

如图3、图4所示，本发明的五缸柱塞泵曲轴结构，柱塞泵动力端设置为分体式曲轴。柱塞泵的曲轴结构包括右曲轴6、左曲轴7、大齿圈8、连接体9、连接筒10、右曲轴压盖11、齿圈压盖12、连接盘13、轴承14和左曲轴压盖15。大齿圈8位于左曲轴7和右曲轴6之间，用于驱动左曲轴7和右曲轴6同步转动。

本发明的五缸柱塞泵曲轴的具体结构是，在机架3中固定设置有水平轴向的连接盘13，连接盘13外圆周上套装有大齿圈8，连接盘13与大齿圈8之间设置有轴承14，连接盘13轴心设置有连接筒10，大齿圈8与齿圈压盖12同轴连接，齿圈压盖12与连接筒10同轴连接，连接筒10两端同时与右曲轴压盖11、左曲轴压盖15同轴连接，右曲轴压盖11与右曲轴6固定连接，左曲轴压盖15与左曲轴7固定连接。

大齿圈8与齿圈压盖12之间，齿圈压盖12与连接筒10之间，连接筒10同时与右曲轴压盖11、左曲轴压盖15之间均采用花键连接；右曲轴压盖11与右曲轴6，左曲轴压盖15与左曲轴7之间采用螺栓连接；右曲轴6和左曲轴7通过连接体9实现初始状态时的安装定位。

如图3所示，本发明曲轴结构实施例一为左侧安装型式时，采用右曲轴6为三拐和左曲轴7为两拐结构。如图4所示，本发明曲轴结构实施例二为右侧安装型式时，采用右曲轴6为两拐和左曲轴7为三拐结构。