[实用新型]一种无沟槽式压裂泵用液缸

说明书

本实用新型提供了一种无沟槽式压裂泵用液缸，包括液缸本体、下阀座、下阀体、下阀弹簧、止阀器、吸入口缸盖；液缸本体设置为无沟槽结构，底部开设一竖直放向的贯穿空腔，空腔的上端、下端分别独立地安装一组下阀座；下阀座水平方向两侧端面固定安装在空腔的内侧壁，垂直方向一端通过下阀弹簧与止阀器固定安装，垂直方向另一端固定安装在下阀座下端部；吸入口缸盖，截面为水平放置的空心等腰梯形结构；止阀器，设置为不规则的Z型结构。该液缸能有效提高压裂泵液缸的质量和产品寿命，减少了压裂泵更换液缸次数，降低了页岩气开采成本，降低了工人劳动强度，提高了产品可靠性能，不会造成作业过程中失效，而引起的停机停泵，更适合页岩气开采需求。

技术领域

本实用新型属于油气田增产作业及页岩气开采压裂作业用的机械制造领域，特别涉及一种无沟槽式压裂泵用液缸。

背景技术

在油气田增产作业和页岩气开采压裂作业中，压裂泵是关键设备，压裂泵的质量、可靠性和寿命直接影响作用效果和经济效益，压裂泵配件中的液缸(泵头或阀箱)是压裂泵液力端中的重要部件，液缸的技术性能直接影响现场的施工作业效果及作业安全，液缸结构复杂，内部装有上阀体与上阀座、下阀体与下阀座，通过阀体与阀座的打开、闭合来实现流体从液缸内流入和流出。由于压裂泵长期处于高压力、大排量的工作环境中，并且输送介质含砂量较大，导致液缸的工作寿命受到极大的影响，经常会出现液缸失效，严重影响压裂施工的效率及作业成本。

液缸受到的是高频率、高幅度的周期性压力，通常的破坏是高应力下的应力腐蚀疲劳破坏，传统的“翼式”的液缸采用在吸入孔处加工沟槽来固定止阀器，止阀器下面安装阀弹簧，通过阀弹簧来实现下阀体的回位，使下阀体与阀座接触。

见图1-4所示的液缸结构，为现有常规的液缸，设置为一种沟槽式液缸8，在下阀体的顶端固定安装有一弹簧，设置的翼形止阀器9为一体化结构的止阀器本体、关于本体中心对称的向外延伸的两翼侧板，其中通过在液缸内部设置固定止阀器沟槽10，用于固定翼形止阀器的两翼侧板，该沟槽使关键位置的钢材减少了，并且形成一个小的凹陷区域，这个区域容易造成应力集中，会在液缸使用后期产生裂缝。

另外，液缸主要失效位置集中在液缸腔体内应力集中比较高的位置，这一沟槽止阀器在液缸高强度工作时，对于沟槽区域容易造成应力集中，会在液缸使用后期产生裂缝，先产生面膜裂缝，在高频率和高幅度疲劳应力作用下逐渐扩展，直至液缸发生刺漏和失效。

实用新型内容

为了解决常规传统的配有“翼式”止阀器带有沟槽的液缸，导致的因沟槽产生应力导致常见的例如十字孔裂纹等的问题，本实用新型提供了一种无沟槽式压裂泵用液缸，技术方案具体为：包括液缸本体、下阀座、下阀体、下阀弹簧、止阀器、吸入口缸盖；所述液缸本体设置为无沟槽结构，底部开设一竖直放向的贯穿空腔，空腔的上端、下端分别独立地安装一组下阀座，两组下阀座之间固定安装有液压轴；

所述下阀座水平方向的两侧端面固定安装在空腔的内侧壁，垂直方向的一端通过下阀弹簧与止阀器固定安装，垂直方向的另一端固定安装在下阀座下端部；每一组下阀座内部固定有一组下阀体；

所述吸入口缸盖，截面为水平放置的空心等腰梯形结构，该结构的中心线与液压轴中心线在一条直线上，一端面与止阀器的一端面相对固定安装；

所述止阀器，设置为不规则的Z型结构，底部与下阀体的上端部通过弹簧固定安装，一侧与吸入口缸盖中心线在一直线上。

作为改进，所述止阀器包括空心筒体、立板、压板、底柱；所述空心筒体圆心方向与立板垂直设置，所述立板顶部与空心筒体的底部外端面一体成型；所述压板水平方向设置，一端与立板底部固定安装，另一端与液缸本体空腔内侧壁相接触；所述底柱为圆柱形结构，固定安装在中心轴线方向的压板下端面，与下阀弹簧固定连接。

作为改进，所述压板沿水平方向的两端，一端设置为沿立板截面方向向外延伸的梯形锥面结构，另一端设置为一定弧度的扇形结构，所述扇形结构与液缸本体空腔内侧壁相匹配。