[发明专利]一种压裂泵泵轴的轴向承力机构

说明书

本发明公开了一种压裂泵泵轴的轴向承力机构，包括泵轴、托盘、底托拼帽、推力轴承和紧定压套；所述托盘设有用于安装泵轴的安装孔且托盘与压裂泵的泵壳固定连接；所述底托拼帽包括螺纹拼帽，所述螺纹拼帽的径向切面的形状和安装孔的形状均为圆形且螺纹拼帽的外侧面通过螺纹连接于安装孔中；靠近泵轴的一端设有台阶面，所述紧定压套和推力轴承套均设于所述台阶面，且紧定压套与泵轴固定；泵轴设有所述台阶面的一端穿过安装孔，且推力轴承压紧于螺纹拼帽和紧定压套之间，进而使泵轴与托盘转动连接。本发明使泵组液缸中与不良流体接触的相关受力件上的载荷压力减小，延长受力件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及压裂泵设备领域，具体涉及一种压裂泵泵轴的轴向承力机构。

背景技术

在页岩气开发工程施工中，随着能源储藏深度、储藏地质矿层硬度的不断增加，水力压裂压碎生成地质矿层裂缝所需要流体压力也在不断的增加，在专利“201911323996.9”中，通过泵轴上的螺旋推面，在泵轴上的台阶轴端产生了强大的轴向推力，通过力的传导，该推力压向了缸体的进口端盖上，为了提高产品的耐用度，在泵轴与端盖间设置陶瓷滑动轴承。

但由于在页岩气开发水力压裂工程施工中，能量转换泵送的是酸化加沙流体(可以压裂、腐蚀、填充地质储层中的裂缝)，随着流体压力的增高(如超高压，最高达25000psi)，泵轴端的推力也随之不断的增大，紧靠陶瓷滑动轴承承受泵轴的推力，即使陶瓷滑动轴承具耐用，但也难以招架，使得陶瓷滑动轴承的寿命大大缩短，成为易损件之一，易损件的数量不断的飙升。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，以使泵组液缸中与不良流体接触的相关受力件上的载荷压力减小，延长受力件的使用寿命，本发明提供了一种压裂泵泵轴的轴向承力机构，包括泵轴、托盘、底托拼帽、推力轴承和紧定压套；所述托盘设有用于安装泵轴的安装孔且托盘与压裂泵的泵壳固定连接；

所述底托拼帽包括螺纹拼帽，所述螺纹拼帽的径向切面的形状和安装孔的形状均为圆形且螺纹拼帽的外侧面通过螺纹连接于安装孔中；

靠近泵轴的一端设有台阶面，所述紧定压套和推力轴承套均设于所述台阶面，且紧定压套与泵轴固定；泵轴设有所述台阶面的一端穿过安装孔，且推力轴承压紧于螺纹拼帽和紧定压套之间，进而使泵轴与托盘转动连接。

本发明的有益效果体现在：

本设备在现有的压裂泵的基础在，在泵壳的外部增设托盘，托盘上安装推力轴承，通过推力轴承分担泵轴的的轴向推力，减小了泵组液缸中与不良流体接触的相关受力件上的载荷压力，即减小了位于泵壳内的滑动轴承所受到的轴向压力。由推力轴承和的滑动轴承一起承受压力，并将部分轴向压力传递至泵壳，使得滑动轴承的使用寿命延长，大大减少了更换次数，对应地使工程施工的费用减少。

优选地，所述托盘设有多个沿着周向分布的承力螺柱，通过承力螺柱使托盘与压裂泵的泵壳固定连接。

承力螺柱的前端安装固定与托盘，以及承力螺柱的后端与泵壳固定，承力螺柱设有六个，六个承力螺柱沿着周向均匀分布。

优选地，所述安装孔设有六个，六个安装孔沿着托盘的周向均匀分布。

优选地，所述紧定压套通过过渡配合套设于泵轴连接，紧定压套的侧壁设有多个沿着径向的第一锁紧螺钉；多个第一锁紧螺钉沿着周向均匀分布。

第一锁紧螺钉设有三个，三个第一锁紧螺钉沿着紧定压套的周向均匀分布，是将紧定压套固定于泵轴的主要部件。

优选地，包括用于罩住所述推力轴承的防护套；所述防护套的一端与托盘的侧面连接以及防护套的另外一端与紧定压套连接。

优选地，所述防护套的一端通过护套定位钢圈与托盘的侧面连接。

优选地，所述防护套的材料为氟橡胶。