[发明专利]一种超大功率五缸柱塞泵

说明书

本发明公开了一种超大功率五缸柱塞泵，包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，动力端总成采用分段式结构设计，包括曲轴箱体、十字头箱体和间隔架，十字头箱体的一端与曲轴箱体连接，十字头箱体的另一端与间隔架连接，液力端总成设在间隔架一端，通过螺栓依次穿过间隔架、十字头箱体与曲轴箱体连接，减速箱总成与曲轴箱体连接，曲轴箱体内的曲轴采用合金钢锻造而成，包括六个轴颈和五个曲拐，相邻两个轴颈之间设一个曲拐，曲拐与曲轴的旋转中心距离为110至160mm。有益效果：一种超大功率五缸柱塞泵，其额定输入功率为5000hp，以解决电驱压裂中大功率电机无法匹配相应规格柱塞泵的问题，同时也解决了油气田井场条件受限，压裂设备匹配多的矛盾。

技术领域

本发明涉及油气钻采设备的领域，具体涉及一种超大功率五缸柱塞泵。

背景技术

随着油气田超高压、超深井、水平井的不断开发，其作业工况也越来越恶劣，要求高压力、大排量作业，因此对柱塞泵的要求也越来越高，单台压裂设备可以输出高压力、大排量，这样就要求柱塞泵可以大功率、高压力输出；特别是在非常规油气作业——页岩气作业，其作业工况恶劣，需要长时间、大排量、高压力作业，而且作业频次越频繁，因此对压裂设备要求越来越高，而柱塞泵又是压裂设备中的核心部件，因此对柱塞泵的要求也越来越高；近几年新兴电驱压裂作业，采用电机驱动，电机可以选择很大功率，例如：额定功率可以达到3000KW、4000kw、5000kw、6000kw等，但柱塞泵还没有这么大规格的，目前市场上常见的压裂泵主要有2800HP五缸柱塞泵、3000HP三缸柱塞泵、3300HP五缸柱塞泵、4000HP三缸柱塞泵；2800HP五缸柱塞泵主要配置在2500型压裂车上，目前2500型压裂车是压裂作业中最常用、做多的压裂设备；其缺点是在高压力作业下，单机设备排量低；在页岩气作业中需要十几台压裂车同时作业才能满足作业工艺中总排量的要求，这么多台车的同时作业，会占用很大的井场面积，与油气田井场条件受限的矛盾尤为突出；4000HP三缸柱塞泵是配置在3100HP压裂车上，但4000HP柱塞泵是三缸泵其排量比2800HP五缸泵低很多，在相同柱塞规格、相同冲刺下其排量只是2800HP五缸泵的82.54％；如果将2800HP柱塞泵和4000HP柱塞泵配置到电驱压裂设备上，体现不出电驱压裂的优势，相当于大马拉小车，因此急需开发一款大功率的柱塞泵来匹配新兴的电驱压裂设备。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种超大功率五缸柱塞泵，其额定输入功率为5000hp，以解决电驱压裂中大功率电机无法匹配相应规格柱塞泵的问题，同时也解决了油气田井场条件受限，压裂设备匹配多的矛盾。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种超大功率五缸柱塞泵，包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，所述动力端总成采用分段式结构设计，包括曲轴箱体、十字头箱体和间隔架，所述十字头箱体的一端与曲轴箱体通过螺栓连接，所述十字头箱体的另一端与间隔架通过螺栓连接，液力端总成设在间隔架一端，通过螺栓依次穿过间隔架、十字头箱体与曲轴箱体连接，减速箱总成通过螺栓与曲轴箱体连接，所述曲轴箱体内的曲轴采用合金钢锻造而成，包括六个轴颈和五个曲拐，相邻两个轴颈之间设一个曲拐，所述曲拐与曲轴的旋转中心距离为110至160mm。

进一步地，所述减速箱总成的输入角度可以根据输入要求进行调整。

进一步地，所述减速箱总成包括行星减速箱和平行级减速箱；所述平行级减速箱和行星级减速箱均为斜齿轮传动；所述行星减速箱包括一个太阳轮、四个行星齿轮和一个齿轮圈，四个行星齿轮组成行星齿轮机构，太阳轮位于行星齿轮机构中心，行星齿轮和相邻的太阳轮、齿轮圈处于常啮合状态；所述平行级减速箱包括小齿轮和大齿轮，小齿轮与输入端相连，大齿轮与行星减速箱太阳轮同轴，其传动比为6.5:1—15:1。

进一步地，所述间隔架上设有拱形结构支撑柱。