[发明专利]一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵

说明书

本发明公开了钻井往复泵技术领域的一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵，包括机体壳体、泵头组件、活塞组件、输入轴、凸轮机构，本发明通过输入轴连接外部动力装置，将外部的能量传递给凸轮机构，实现能量的传递功能；凸轮机构采用凹槽式凸轮结构，取消了复位框架结构，通过设计的凹槽凸轮轮廓线使得三个活塞组件运动产生的流量叠加为一恒定流量，同时降低了凸轮面与滚子间的加速度突变，减小了冲击力；泵头组件通过活塞组件在其缸内运动，来改变的缸内的容积，达到吸入和排出的目的；本发明的钻井往复泵具有结构简单、冲击力小、寿命长，流量恒定的特点。

技术领域

本发明涉及钻井往复泵技术领域，具体为一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵。

背景技术

钻井泵主要应用于石油开采等一些需要向地下钻孔并将地下泥浆吸出的场合，目前国内外石油钻机中使用的钻井泵都是往复泵，所述人们也习惯把钻井泵称为往复泵。往复泵是一种容积泵，依靠活塞在泵缸中往复运动，使泵缸中的工作容积发生周期性变化，以吸排液体。

我国现有的钻井泵主要有曲轴连杆式往复泵，曲轴连杆式往复泵工作时，电机驱动减速机，减速机带动泵曲轴转动，曲轴转动时带动曲柄、十字头和柱塞做往复运动，从而吸排液体，其缺点是在吸入、排出液体时不能实现恒流量，导致泵的流量和压力是脉动的，有较大的波动。

除曲轴连杆式往复泵外，还有少量采用复位框架结构的凸轮式往复泵。采用复位框架结构的凸轮式往复泵在吸入、排出液体时能保持恒流量，但凸轮面与滚子间存在加速度突变，会产生很大的冲击力，从而使凸轮与滚子接触时滚子架易发生损坏，导致往复泵的可靠性降低。专利公开号为CN102632373A提出的一种凸轮的制备方法及凸轮式四缸单作用往复泵，具体内容为，其结构包括四个单作用缸、活塞、活塞杆、传动轴和凸轮，凸轮外装有复位框架，复位框架外设有导向框架，虽然实现了流量的无波动恒定输出，消除了往复泵流量的脉动，提高往复泵的自吸性能，但由于复位框架结构的特殊性，使得其传动结构较为复杂，进而导致往复泵的整体结构更加复杂。

基于此，本发明设计了一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种凹槽凸轮恒流量钻井往复泵，包括机体壳体、泵头组件、活塞组件、输入轴、凸轮机构；

所述机体壳体包括底壳、左端壳体、右端壳体、注油塞和放油螺栓，所述凸轮机构位于左端壳体和右端壳体内，并连接有活塞组件，所述活塞组件连接有泵头组件；

所述凸轮机构包括凸轮轴、齿圈、螺栓和第二螺母，所述凸轮轴上设有三个盘形构件，两侧的盘形构件呈凸轮形，中间的盘形构件呈圆形，且中间的盘形构件沿圆周方向均匀设有安装螺栓和第二螺母的孔，所述齿圈通过螺栓和螺母与中间的盘形构件固定连接，所述盘形构件上均加工有凸轮形的凹槽，三个凸轮形的凹槽间均相差120°相位角；

所述活塞组件包括卡环和活塞杆，所述活塞杆的一端依次安装有活塞座、活塞、活塞涨块和调整螺套，调整螺套上设有紧固螺母，所述活塞杆的另一端连接有滚针轴承，并设有卡环槽，所述滚针轴承的轴线与活塞杆的轴线垂直，所述卡环位于活塞杆的卡环槽内，所述滚针轴承位于凸轮机构盘形构件上的凹槽内，并与凹槽的内表面对应连接；

所述输入轴上设有齿轮，齿轮与凸轮机构上的齿圈相啮合，所述输入轴的两端与机体壳体转动连接；

所述泵头组件包括箱体盖，所述箱体盖上均匀设置有三个缸套和缸盖，缸盖上设有缸盖压板，所述缸盖压板与箱体盖固定连接，所述箱体盖上与缸套轴心垂直的方向上还设有阀座和阀盖，阀盖上设有阀压板，阀压板与箱体盖固定连接，所述箱体盖的两侧分别设有放油塞和放水塞。

优选的，所述机体壳体内部设有滑道，所述活塞组件中的活塞杆位于滑道中并与其滑动连接，使活塞杆只能在滑道内滑动，提高活塞杆运动时的稳定性。