[实用新型]阻尼式无冲击泵阀

说明书

本实用新型涉及一种消除了冲击的泵阀。

目前，石油钻井用的往复泵的泵阀工作寿命很短，一般平均只有50－60小时。其主要原因是阀盘的质量惯性和阀盘上下压力差的不稳定的影响，使泵阀和泵活塞运动不协调。阀盘的运动一般总要滞后活塞运动一个相位角。根据实验测定，当泵的冲次为每分63次时，吸入阀关闭滞后角为14.5°，排出阀关闭滞后角为10°；当冲次为每分71次时，吸入阀关闭滞后角为18.5°，排出阀关闭滞后角为10.3°；当冲次为每分钟88次时，吸入阀关闭滞后角为42°，排出阀关闭滞后角为12°。很显然，泵的冲次越大，泵阀关闭的滞后现象越严重。现代钻井泵的冲次已高达每分钟120－160次，可以想象泵阀滞后关闭的严重程度。由于泵阀滞后关闭，在关闭前的瞬间，阀盘上下形成很大的水力压差，阀盘上方的高压液体将推动阀盘以极大的速度下落，使阀盘敲击在阀座上，形成水锤现象。而此水锤力往往很大，例如当阀盘上方的液压为15MPa，阀口通径为100MM时，水锤力将达到11.78吨。正是在这种连续的严重冲击下，阀盘上的密封圈很快就损坏了。

为解决这一问题，国内外都开展了研究，但人们的研究都集中在阀的运动规律和阀的耐冲击性能方面，在泵阀密封材料、工艺、结构上进行改进，研制出各种泵阀结构，如减振阀、滤沙阀、双锥面阀和各种不同橡胶密封结构的阀。但不管怎样，都没有根本解决高冲次下的冲击问题，所以，阀的工作寿命仍很短，需要经常更换泵阀，增加工人的劳动强度，影响泵的正常使用。由于泵阀寿命的限制，严重影响提高泵的冲次、压力和排量。

本实用新型的目的是要提供一种无冲击的泵阀，它能使泵阀阀盘在无冲击或极小冲击情况下工作，使泵阀寿命得以延长。

本实用新型的目的是这样实现的：在原泵阀阀盘下方的阀杆导向机构上开阻尼孔（孔径很小），使阀盘下方的阀杆导向机构形成阻尼缸，在阻尼缸上部壁上开横向溢流孔（孔径较大），阻尼孔在阻尼缸下部。阀杆与导向孔内壁之间密封。由于阻尼孔的作用，使阀盘在落到阀座前的瞬间下落速度突然减慢，从而消除了阀的冲击。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

附图是依据本实用新型提出的阻尼式泵阀的结构剖面图。

图中，1：阀盖，2：弹簧，3：密封垫，4：阀盘，5：阀座，6：导向机构（阻尼缸），6－1：溢流孔，6－2：阻尼孔，7：阀杆。

下面结合附图详细描述依据本实用新型提出的阻尼式泵阀的具体结构和工作情况。

在原泵阀下阀杆（7）导向阻尼缸（6）上开溢流孔（6－1）和阻尼孔（6－2），阻尼孔在下面。当阀杆上升时，液体进入并充满导向阻尼缸。当阀盘下落时，阀盘在弹簧（2）力和上方高压液体作用下，下落速度很快。导向阻尼缸内的液体在阀杆（7）的推动下从溢流孔（6－1）中排出，因溢流孔较大，排液量大，对阀杆下落不会产生阻力，所以阀杆（7）迅速下落，也就是说阀盘（4）迅速下落。当阀盘接近阀座，即关闭前的瞬间时，阀杆下到溢流孔（6－1）以下位置，阀杆堵住了溢流孔，导向缸内的剩余液体只能从阻尼孔（6－2）排出，但阻尼孔很小，阀杆下落受阻，下落速度减慢，也就是阀盘（4）在关闭前瞬间下落受阻，当导向缸内的液体全部从阻尼孔排完，阀盘（4）亦完全关闭。由于阻尼孔很小，排液速度慢，也就是阀盘（4）的下落得到了缓冲，使阀盘落到阀座上的速度大为减慢。从而消除了阀盘上的密封垫（3）在阀座（5）上冲击，延长了它的使用寿命，有利于提高往复泵的冲次、压力和排量。