[发明专利]一种往复柱塞泵强注式润滑的曲轴

说明书

本发明公开了一种往复柱塞泵强注式润滑的曲轴，包括曲轴本体，曲轴本体的轴颈处设有贯穿轴颈的通孔，该通孔的两端设置密封结构，形成轴颈润滑油道，相邻所述轴颈润滑油道之间通过垂直于轴颈润滑油道并与二者相交的连接油道相通，该连接油道处于轴承位的内部，为轴承位润滑油道，所述轴颈润滑油道平行于曲轴中心线，并且每一段轴颈润滑油道的中心线与相应位置的轴颈中心线重合，所述轴承位润滑油道的中心线垂直于曲轴中心线。所述曲轴解决了润滑油道加工难度大，存在应力集中风险的问题；同时，在确保可靠性的前提下，能够减轻现有技术中曲轴的重量，更加符合柱塞泵轻量化、紧凑型的趋势。

技术领域

本发明属于石油钻采机械设备领域，尤其涉及一种往复柱塞泵强注式润滑的曲轴。

背景技术

在石油及天然气钻采领域，通常会进行固井、压裂以及酸化等作业，而固井设备、压裂设备及酸化设备上，往复式柱塞泵是不可或缺的重要存在。

往复式柱塞泵包含动力端及液力端两大部分。动力端的主要部件有减速箱、曲轴组件，连杆十字头组件等。曲轴是往复式柱塞泵中最重要的部件之一，有曲拐轴整体型式，也有偏心轮分体式结构，它将完成圆周运动变为往复直线运动的关键一步。

强注式润滑的曲轴，其润滑油孔为折线结构，此种结构的曲轴，不仅油道加工难度大，并且在油道交叠的位置，极易出现应力集中现象。

此外，现有的柱塞泵曲轴大多采用一体式外花键或者分体式外花键结构与变速箱联结，且花键外圆与轴承位外圆相差较大。一体式外花键曲轴，出于对可靠性的保证，现有技术往往存在过设计，质量冗余较大；分体式外花键曲轴，不仅结构复杂，转动时的稳定性和可靠性也不及一体式花键曲轴。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种往复柱塞泵强注式润滑的曲轴，解决润滑油道加工难度大，存在应力集中风险的问题；同时，在确保可靠性的前提下，能够减轻现有技术中曲轴的重量，更加符合柱塞泵轻量化、紧凑型的趋势。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种往复柱塞泵强注式润滑的曲轴，包括曲轴本体，曲轴本体的每段轴颈处设有贯穿轴颈的通孔，所有通孔两端设置密封结构，形成轴颈润滑油道，相邻所述轴颈润滑油道之间通过垂直于轴颈润滑油道并与二者相交的连接油道相通，该连接油道处于轴承位的内部，为轴承位润滑油道，所述轴颈润滑油道平行于曲轴中心线，并且每一段轴颈润滑油道的中心线与相应位置的轴颈中心线重合。

在上述技术方案中，所述轴颈和轴承位处均设有润滑油孔，分别为轴颈润滑油孔和轴承位润滑油孔，轴颈润滑油孔设置在轴颈内，孔口位于轴颈外圆面上，其中心线与轴颈中心线垂直，所述轴承位润滑油孔设置在轴承位内，孔口位于轴承位外圆面上，其中心线与轴承位润滑油道的中心线重合。

在上述技术方案中，所述每段轴颈对应的润滑油孔和每个轴承位对应的润滑油孔的数量至少为1。

在上述技术方案中，所述通孔中，除贯穿每段轴颈的通孔外，在轴承位上有零个或若干工艺孔。

在上述技术方案中，所述曲轴本体一侧为润滑油注油孔，另一侧为一体式的内花键，在输入功率和曲轴轴承位外圆直径确定的情况下，花键传递的扭矩大于等于曲轴本体传递的扭矩。

在上述技术方案中，所述密封结构为密封垫密封结构或螺纹密封结构，密封垫密封结构包括曲轴堵头、连接螺栓、螺母、密封盖、密封圈，平垫片和密封垫片，连接螺栓穿过轴颈润滑油道，两端连接密封盖，密封盖与轴颈侧面之间设有端面密封圈，密封盖与润滑油道内孔之间设有轴向密封圈，密封盖与连接螺栓螺栓头之间、密封盖与螺母之间均设有密封垫片和平垫片；花键相邻的轴颈润滑油道，将花键一侧的密封盖用曲轴堵头代替。

在上述技术方案中，所述曲轴适用于所有往复柱塞泵强注式润滑的曲轴，包括但不限于三缸柱塞泵曲轴和五缸柱塞泵曲轴。