[发明专利]一种钻井泵的新型缸套法兰结构

说明书

本发明公开了一种钻井泵的新型缸套法兰结构，涉及石油工程设备领域，具体涉及一种钻井泵的新型缸套法兰结构，包括主体、压板、钢珠、截面距离、过盈配合长度、内孔直径、外圆直径、主体压住钢珠点、压板压住钢珠点、主体支撑钢珠内孔，缸套法兰外圆直径与钻井泵机架液力端定位孔直径设计为过盈配合，缸套法兰内孔直径与缸套外圆直径的配合设计为间隙配合，过盈配合截面和间隙配合截面的最短距离不低于40mm，缸套法兰内孔直径是同一截面钢珠的外圆与缸套外圆接触的点组合而成，这样的结构便满足既能发挥缸套法兰保护机架的有用功能，又能克服增加缸套法兰后产生的影响了缸套活塞的使用寿命和带来拆卸缸套非常困难的情况两个有害功能。

技术领域

本发明涉及石油工程设备领域，具体涉及一种钻井泵的新型缸套法兰结构。

背景技术

钻井泵中有一个体积最大、价格最高零件叫机架，钻井泵的各个部件都是通过机架连接在一起，各个部件之间的相对位置精度高低便是通过机架来保证的，机架质量和寿命在相当程度上决定整台钻井泵的水平。为了使机架精度长期保持，延长机架的寿命，措施很多，措施之一是需要一个价格不高但非常重要的零件，它叫缸套法兰。缸套法兰为什么能延长机架的寿命呢，因为没有缸套法兰，缸套外圆直接安装在机架液力端的定位孔内，缸套是个易损件，在使用一段时间后，缸套要更换，缸套外圆和机架内孔之间是间隙配合，缸套使用一段时间后，泥浆要进入缸套外圆和机架内孔的间隙内，泥浆中含有酸碱化学成分，要腐蚀缸套外圆和机架内孔，缸套外圆腐蚀后是可以更换的，但机架内孔腐蚀后就会使机架损坏，因此不能够直接在机架内孔安装缸套外圆，在机架液力端定位内孔和缸套外圆之间增加一个过渡零件，这个过渡零件的外圆与机架内孔配合，内孔与缸套外圆配合，这个零件就是缸套法兰（也有的称为缸套座），这个零件价格低，是可以更换的，因此缸套法兰的功能是保护机架的定位孔不受到损坏，这是缸套法兰的有用功能。

因此钻井泵都设计有缸套法兰。虽然缸套法兰具有有用功能，但任何事情都是一分为二的，安装缸套法兰后，出现了下面两个方面的有害功能：

1、影响了缸套活塞的使用寿命。因为缸套活塞（活塞主要由金属活塞芯和橡胶皮碗两部分）寿命与缸套内孔和活塞芯的外圆间隙均匀密切有关，活塞芯外圆和缸套内孔之间间隙不均匀，必然造成活塞芯外圆与缸套内孔一部分间隙过大，间隙过大，活塞的皮碗容易“挤入”活塞芯外圆和缸套内孔之间的间隙，造成缸套活塞的损坏，而活塞芯外圆与缸套内孔另一部分间隙过小，间隙过小，活塞芯外圆会划伤缸套内孔，也造成缸套活塞的寿命缩短。设计了缸套法兰，增大了缸套与活塞芯的间隙不均匀性，因增加缸套法兰后，除了缸套法兰内孔和缸套外圆配合间隙外，还增加了一项缸套法兰的外圆与机架定位内孔的间隙，要克服这个有害功能，就必须将缸套法兰的外圆与机架定位内孔的间隙的影响因素消除才行。

2、带来了拆卸缸套非常困难的情况。原因如下:

(1)有人为了补偿缸套法兰外圆与机架内孔的间隙，便将缸套法兰内孔和缸套外圆的间隙设计得非常小，设计缸套法兰内孔和缸套外圆的间隙值的依据是缸套法兰内孔的圆柱度和缸套外圆圆柱度在没有变形的值，但由于缸套法兰和缸套在长期受到高温高压情况下，缸套法兰内孔的圆柱度和缸套外圆圆柱度精度降低，出现了缸套法兰内孔和缸套外圆成了过盈配合；

(2)缸套使用一段时间后，泥浆要进入缸套外圆和缸套法兰内孔的间隙内，泥浆中含有酸碱化学成分，要腐蚀缸套外圆和缸套法兰内孔，氧化物质在缸套外圆和缸套法兰内孔之间，使缸套法兰内孔和缸套外圆过盈配合更加剧;

(3）缸套法兰内孔和缸套外圆配合面积大，缸套法兰内孔和缸套外圆产生过盈配合后，要将缸套从缸套法兰内孔拔出来，拔出力的大小与过盈配合的面积成正比，面积越大，阻力越大。

因此需要设计一种既能发挥缸套法兰的有用功能，又要克服增加缸套法兰后产生的有害功能的一种钻井泵新型缸套法兰便成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井泵的新型缸套法兰结构。

本发明的技术方案根据缸套法兰出现的两个有害功能采取相应的对策如下：