[发明专利]一种圆盘凸轮型双作用泥浆泵

说明书

本发明公开一种圆盘凸轮型双作用泥浆泵，包括泥浆泵箱体、动力端总成和液力端总成。动力端总成包括圆盘凸轮机构、连接两圆盘凸轮机构的动力连接轴以及多个带滚轮连杆驱动机构。液力端总成包括活塞杆、活塞、活塞缸衬套以及设在活塞缸两端的端面密封盖；活塞两侧的腔体侧壁均设有吸入高压阀及排出高压阀；活塞杆两端均连接滚轮架，当圆盘凸轮转动时滚轮在曲面上起伏使活塞杆能在两个圆盘凸轮之间轴向往复运动；当活塞在活塞缸内向一个方向运动时，向着运动方向的活塞缸内腔体排出高压阀阀芯打开实现介质的输出；另一腔体吸入高压阀阀芯打开实现介质的吸入。本发明能实现单缸双作用，能实现低冲次、短冲程和大排量的作用效果。

技术领域

本发明属于泥浆泵技术领域，特别涉及一种圆盘凸轮型双作用泥浆泵。

背景技术

泥浆泵是钻探作业的“心脏”，泥浆泵为钻孔冲洗介质提供动力，使冲洗介质完成驱动螺杆钻具，携带岩屑、冷却润滑钻具等任务，是保障定向钻进效率和成孔率的关键部件，在油田作业及煤田地质勘探领域应用广泛。

现在广泛使用的三缸往复式泥浆泵，一般都是通过曲轴传递动力使活塞推动介质使压力升高从而达到输送介质的目的，这种结构形式的泥浆泵的作用方式只能为单向作用，机械效率低、流量脉冲大，当需要较大泵量时，受缸数和单作用方式的限制，只能通过提高泥浆泵冲次达到提升泵量的效果。高冲次的运动方式会对泥浆泵的易损零件如泥浆泵活塞、活塞缸套和泵头组件造成极大的工作压力，降低易损件寿命，据统计泥浆泵80％的失效形式都是由活塞磨损严重、密封性能差引起的，这种失效方式与泥浆泵的高冲次运动密不可分，同时，泥浆泵的缸套及活塞不但材质特殊、制造工艺复杂、价格昂贵，而且更换时间长，影响钻探作业的进行，严重影响工程进展。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种圆盘凸轮型双作用泥浆泵，以解决现有技术的上述问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种圆盘凸轮型双作用泥浆泵，包括泥浆泵箱体、动力端总成和液力端总成；

所述动力端总成包括设在泥浆泵箱体两侧的圆盘凸轮机构、连接两圆盘凸轮机构的动力连接轴以及多个带滚轮连杆驱动机构；

所述圆盘凸轮机构包括：从内到外依次同轴布设的圆盘凸轮、轴承和侧箱体以及设在侧箱体端部的侧箱盖；所述圆盘凸轮一侧面为波峰波谷交替的曲面，泥浆泵箱体两侧的两个圆盘凸轮的曲面相对且错位布设以使一个圆盘凸轮的波峰对应另一个圆盘凸轮的波谷确保两个圆盘凸轮的两个曲面之间的轴向距离始终相等；所述带滚轮连杆驱动机构包括能紧贴所述曲面滚动的滚轮、滚轮架和用以将滚轮安装在滚轮架上的滚轮销；所述动力连接轴位于圆盘凸轮的中心轴线并能带动两个圆盘凸轮同步转动；

所述泥浆泵箱体包括壳体、设在壳体内壁的多个沿壳体内壁周向均布的活塞缸，且活塞缸的中轴线与动力连接轴的中轴线平行；

所述液力端总成包括：沿所述活塞缸中轴线设置的活塞杆、设在活塞杆中部的活塞、设在活塞和活塞缸之间且紧贴活塞缸内壁的活塞缸衬套以及设在活塞缸两端且与活塞杆动密封的端面密封盖；活塞两侧的腔体侧壁均设有吸入高压阀及排出高压阀；所述活塞杆两端均连接所述滚轮架，以当圆盘凸轮转动时滚轮在曲面上起伏使活塞杆能在两个圆盘凸轮之间轴向往复运动。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述动力连接轴与圆盘凸轮之间通过键连接实现周向固定；

动力连接轴上设有两个分别紧贴两个圆盘凸轮的台肩且位于两个圆盘凸轮之间，动力连接轴的一端穿出一个圆盘凸轮中心并安装有轴盖，用于实现两个圆盘凸轮的轴向固定；

动力连接轴的另一端穿出另一个圆盘凸轮中心并通过连接键与驱动电机连接以驱动动力连接轴带动圆盘凸轮转动。