[发明专利]一种基于页岩气开采的压裂泵传动机构

说明书

本发明涉及压裂泵传动设备技术领域，且公开了一种基于页岩气开采的压裂泵传动机构，包括压裂泵壳体，所述压裂泵壳体内腔的上下两侧分别设有固定连杆，上下两组所述固定连杆相对应的位置上分别活动套接有活动挡板，所述压裂泵壳体内腔的前后两侧分别通过一组固定轴承活动套接有传动泵芯。该基于页岩气开采的压裂泵传动机构，对于传动泵芯的设置，当其在传动齿组Ⅰ和传动齿组Ⅱ的传动作用下而随着传动连轴发生旋转时，可以将压裂缸中的压裂剂挤压输送到页岩层中以实现对其的破裂作业，以有效减小其所受到的扭矩，进而降低其在高强度、高负载的工况下的磨损现象，有效地延长了该压裂泵中个传动机构的使用寿命。

技术领域

本发明涉及压裂泵传动设备技术领域，具体为一种基于页岩气开采的压裂泵传动机构。

背景技术

页岩气作为一种蕴藏在页岩层的可供开采的天然气资源，并以游离或吸附的状态存在于有机质泥岩或其夹层中，因其独特的存在方式，使得页岩气开采抽取的方式与常规的天然气存在重要的区别。

其中，水力压裂技术作为开采页岩气的重要前提步骤，通过向钻井中施加高压的压裂剂以破碎页岩层，并在页岩层中形成裂缝扩张、延伸，进而在所存储的页岩气的岩层间隙与井筒之间形成流体通道，以实现对页岩气的开采作业。

而为了向页岩层中施加高压压裂剂，压裂泵是目前技术中的主要选择，通过动力机带动曲轴及曲杆作旋转回程动作，以带动活塞或柱塞将泵缸中的压裂剂挤压到页岩层中。

但是，现有压裂泵中的曲轴在作旋转动作时，其上曲杆的受力点不在曲轴的旋转中轴线上，致使该曲轴在旋转时所受到的扭矩较大，在压裂页岩层的高强度、高负载的工况下磨损现象较为严重，而且该压裂泵上的曲轴传动机构，因其上每个点的位置在不同的工作状态下时其所受到的载荷不同，致使该曲轴在旋转时的稳定性较差，极易出现圆跳动的现象，进一步加大了该曲轴在使用过程中的磨损，降低了该曲轴的使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种基于页岩气开采的压裂泵传动机构，具备降低了该曲轴在旋转时所受到的扭矩大小、使其在高强度、高负载的工况下不易发生磨损现象、确保该曲轴上的每个点受力均匀而不会在旋转的过程中出现圆跳动的现象、稳定性较高且使用寿命较长的优点，解决了现有压裂泵中的曲轴在作旋转动作时，其上曲杆的受力点不在曲轴的旋转中轴线上，致使该曲轴在旋转时所受到的扭矩较大，在压裂页岩层的高强度、高负载的工况下磨损现象较为严重，而且该压裂泵上的曲轴传动机构，因其上每个点的位置在不同的工作状态下时其所受到的载荷不同，致使该曲轴在旋转时的稳定性较差，极易出现圆跳动的现象，进一步加大了该曲轴在使用过程中的磨损，降低了该曲轴使用寿命的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种基于页岩气开采的压裂泵传动机构，包括压裂泵壳体，所述压裂泵壳体内腔的上下两侧分别设有固定连杆，上下两组所述固定连杆相对应的位置上分别活动套接有活动挡板，所述活动挡板的一端固定安装有延伸至压裂泵壳体外部的柱塞连杆，所述压裂泵壳体内腔的前后两侧分别通过一组固定轴承活动套接有传动泵芯，且传动泵芯的外表面与活动挡板的一侧摩擦接触，所述传动泵芯的内壁固定安装有传动齿组Ⅰ，所述传动齿组Ⅰ与固定安装在传动连轴外表面上的传动齿组Ⅱ啮合传动，且传动齿组Ⅱ的两端分别延伸至压裂泵壳体的外部。

优选的，所述传动泵芯采用的是依次交错且对称布置的若干组椭圆形结构固定连接而成的。

优选的，所述活动挡板的内壁设为以传动泵芯的长边中点为圆心的弧形曲面结构。

优选的，所述传动连轴的中轴线位于传动泵芯长边中点的一侧且靠近柱塞连杆的方位上。

优选的，所述活动挡板的一端通过活动套接在固定连杆外表面一侧上的压力弹簧与压裂泵壳体内壁的一侧之间传动连接。

优选的，所述压裂泵壳体的内腔之中填充有占其内腔容积一半以上的润滑油剂。