一种引流式减磨泥浆泵的制作方法

本发明涉及泥浆泵，具体而言，涉及一种引流式减磨泥浆泵。

背景技术：

1、泥浆泵是钻探施工的关键装备之一，在钻探施工过程中泥浆泵向孔内输送高压冲洗液实现冷却钻头、携带岩屑、为孔底钻具提供动力、辅助碎岩等功效。泥浆泵在石油、天然气勘探开发中发挥着关键作用，它主要用于冲击钻进、钻井液输送、孔壁稳定等任务。

2、活塞是制约泥浆泵寿命的关键部件，由于泥浆泵活塞普遍采用丁晴橡胶聚氨酯橡胶材料，在高压高冲次下，受表面摩擦热和内摩擦热影响，橡胶分子会热裂解或热交联，物理性能与耐磨性能下降，弹性模量及抗胀强度随温度升高而降低，超过一定温度，耐磨性急剧下降，使活塞密封能力丧失；此外，由于泥浆中含有细小的固体颗粒，这些颗粒在泥浆泵的工作过程中可能会进入泵缸腔并积累起来,沙粒和腐蚀液被挤入活塞与缸套之间，增加了摩擦副的摩擦磨损,随着磨耗的不断增加，活塞和缸套形成的间隙会越来越大，较大的磨粒很容易就进入密封面，造成缸套内壁产生磨损沟槽,这些砂石的积累会进一步加剧活塞和缸套的磨损，导致泥浆泵的性能下降。

3、如何发明一种引流式减磨泥浆泵来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种引流式减磨泥浆泵，旨在改善上述背景中所提到的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种引流式减磨泥浆泵,包括泵体、驱动机构、连接轴和泥浆输送管，所述泵体上设置有传动机构和传动轴，所述驱动机构通过皮带与泵体上的传动轴传动连接，所述传动轴通过曲轴和十字头带动连接轴做直线往复运动，所述连接轴的端部安装连接有柱塞杆，所述泵体的前端设置有处理室，还包括：

4、泵缸：所述泵缸固定设置于泵体内部且与处理室之间连通，所述泵缸用于将机械能转换为流体能量；

5、柱塞：所述柱塞设置于柱塞杆的端部，所述柱塞用以形成密封的工作环境；

6、多级密封组件：所述多级密封组件设置于柱塞上，所述多级密封组件用于防止泥浆从柱塞与泵缸之间的间隙中泄漏；

7、自适应润滑组件：所述自适应润滑组件设置于柱塞的内部，所述自适应润滑组根据泵缸内压力的变化控制对多级密封组件与泵缸之间的润滑处理。

8、优选的，所述泵缸内设置有活动腔，所述柱塞杆的端部贯穿于泵缸的侧壁且延伸至活动腔内部，所述柱塞杆的端部固定连接有用于固定柱塞的托板和定位栓，所述柱塞通过定位栓和螺母安装连接在柱塞杆上，所述柱塞杆通过柱塞与活动腔之间滑动密封连接。

9、优选的，所述处理室的上、下端分别设置有输出端和输入端，所述输入端与泥浆输送管之间通过法兰连接，所述输出端的内部设置有排出阀，所述输入端的内部设置有吸入阀，所述输出端和输入端均与活动腔之间连通。

10、优选的，所述多级密封组件包括刮盘、密封垫圈以及柱塞内设置的密封腔，所述刮盘的一侧固定连接有推杆，所述推杆上固定连接有密封套筒，所述柱塞上设置有两个安装槽，靠近于刮盘的所述安装槽内部固定设置有环形气囊，远离刮盘的所述密封腔的一端设置有导气通路。

11、优选的，所述导气通路的端部贯穿于安装槽的侧壁且与环形气囊之间贯通连接，所述密封套筒与密封腔内腔之间滑动密封连接，初始状态下的所述环形气囊的外侧壁位于柱塞端面以下，所述密封垫圈固定设置于远离刮盘的所述安装槽内部，所述密封垫圈的数量有多个且等距分布于安装槽的内部，所述密封垫圈为带凹槽的环形尼龙垫片。

12、优选的，所述刮盘呈碗状设置，所述刮盘的边缘侧壁设置有柔性橡胶环，远离于柱塞的所述刮盘的侧壁中心处固定连接有安装凸台，所述安装凸台的高度大于定位栓与柱塞之间的高度差，所述柔性橡胶环与活动腔的内壁之间滑动密封设置。

13、优选的，所述自适应润滑组件包括柱塞内设置的储油腔，所述储油腔内部滑动设置有压板，所述压板的侧壁与储油腔之间通过复位弹簧弹性连接，所述推杆的端部贯穿于储油腔的侧壁且与压板的侧壁固定连接，贴近于储油腔的所述柱塞内设置有集油槽，所述集油槽与远离刮盘的所述安装槽之间贯通设置有多个出油通路。

14、优选的，所述储油腔内部填充有润滑油，所述集油槽、复位弹簧和推杆均沿柱塞的边缘呈环形等距分布，所述储油腔的上端设置有与推杆相匹配的通口，多组所述出油通路间隔分布于相邻的所述密封垫圈之间。

15、本发明的有益效果是：

16、通过刮盘、密封套筒、环形气囊以及密封垫圈的多重密封设计，确保了泵在活动腔内的良好密封，有效防止了泥浆的泄漏；刮盘作为第一道屏障推动泥浆向前，辅助刮拭刮拭壁面上的沉积物，并受到反向压力和摩擦力的作用，推动刮盘和推杆向后运动，带动环形气囊膨胀的同时还能压缩复位弹簧并增加储油腔内的压力，以触发润滑油的喷出，并通过移动的密封垫圈实现对活动腔侧壁的涂布润滑处理，确保了设备在不同工作状态下都能保持高效的密封和润滑；

17、环形气囊能够根据刮盘受到的压力变化自动膨胀或收缩，提供动态调整的密封效果；润滑油的供给则根据压力和摩擦力的变化进行自适应调整，确保润滑效果与泵的工作状态相匹配，确保了活动腔内部件的良好润滑状态，这种设计不仅减少了部件之间的摩擦和磨损，延长了设备的使用寿命，还提高了操作的连续性和效率。

技术特征：

1.一种引流式减磨泥浆泵，包括泵体（1）、驱动机构（2）、连接轴（202）和泥浆输送管（12），所述泵体（1）上设置有传动机构和传动轴（201），所述驱动机构（2）通过皮带与泵体（1）上的传动轴（201）传动连接，所述传动轴（201）通过曲轴和十字头带动连接轴（202）做直线往复运动，所述连接轴（202）的端部安装连接有柱塞杆（7），所述泵体（1）的前端设置有处理室（4），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述泵缸（10）内设置有活动腔（11），所述柱塞杆（7）的端部贯穿于泵缸（10）的侧壁且延伸至活动腔（11）内部，所述柱塞杆（7）的端部固定连接有用于固定柱塞（9）的托板（701）和定位栓（702），所述柱塞（9）通过定位栓（702）和螺母安装连接在柱塞杆（7）上，所述柱塞杆（7）通过柱塞（9）与活动腔（11）之间滑动密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述处理室（4）的上、下端分别设置有输出端（6）和输入端（5），所述输入端（5）与泥浆输送管（12）之间通过法兰连接，所述输出端（6）的内部设置有排出阀（601），所述输入端（5）的内部设置有吸入阀（501），所述输出端（6）和输入端（5）均与活动腔（11）之间连通。

4.根据权利要求1所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述多级密封组件包括刮盘（3）、密封垫圈（13）以及柱塞（9）内设置的密封腔（906），所述刮盘（3）的一侧固定连接有推杆（909），所述推杆（909）上固定连接有密封套筒（908），所述柱塞（9）上设置有两个安装槽（14），靠近于刮盘（3）的所述安装槽（14）内部固定设置有环形气囊（8），远离刮盘（3）的所述密封腔（906）的一端设置有导气通路（907）。

5.根据权利要求4所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述导气通路（907）的端部贯穿于安装槽（14）的侧壁且与环形气囊（8）之间贯通连接，所述密封套筒（908）与密封腔（906）内腔之间滑动密封连接，初始状态下的所述环形气囊（8）的外侧壁位于柱塞（9）端面以下，所述密封垫圈（13）固定设置于远离刮盘（3）的所述安装槽（14）内部，所述密封垫圈（13）的数量有多个且等距分布于安装槽（14）的内部，所述密封垫圈（13）为带凹槽的环形尼龙垫片。

6.根据权利要求4所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述刮盘（3）呈碗状设置，所述刮盘（3）的边缘侧壁设置有柔性橡胶环（302），远离于柱塞（9）的所述刮盘（3）的侧壁中心处固定连接有安装凸台（301），所述安装凸台（301）的高度大于定位栓（702）与柱塞（9）之间的高度差，所述柔性橡胶环（302）与活动腔（11）的内壁之间滑动密封设置。

7.根据权利要求5所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述自适应润滑组件包括柱塞（9）内设置的储油腔（901），所述储油腔（901）内部滑动设置有压板（902），所述压板（902）的侧壁与储油腔（901）之间通过复位弹簧（903）弹性连接，所述推杆（909）的端部贯穿于储油腔（901）的侧壁且与压板（902）的侧壁固定连接，贴近于储油腔（901）的所述柱塞（9）内设置有集油槽（904），所述集油槽（904）与远离刮盘（3）的所述安装槽（14）之间贯通设置有多个出油通路（905）。

8.根据权利要求7所述的一种引流式减磨泥浆泵，其特征在于，所述储油腔（901）内部填充有润滑油，所述集油槽（904）、复位弹簧（903）和推杆（909）均沿柱塞（9）的边缘呈环形等距分布，所述储油腔（901）的上端设置有与推杆（909）相匹配的通口，多组所述出油通路（905）间隔分布于相邻的所述密封垫圈（13）之间。

技术总结本发明提供了一种引流式减磨泥浆泵，属于泥浆泵技术领域。该发明包括泵体、驱动机构、连接轴和泥浆输送管，泵体上设置有传动机构和传动轴，驱动机构通过皮带与泵体上的传动轴传动连接，还包括：泵缸，柱塞，多级密封组件，自适应润滑组件；通过刮盘、密封套筒等的多重密封设计，确保了泵在活动腔内的良好密封；刮盘作为第一道屏障推动泥浆向前，辅助刮拭刮拭壁面上的沉积物，并受到反向压力和摩擦力的作用，推动刮盘和推杆向后运动，能够带动环形气囊膨胀的同时还能压缩复位弹簧并增加储油腔内的压力，以触发润滑油的喷出，并通过移动的密封垫圈实现对活动腔侧壁的涂布润滑处理，确保了泥浆泵在不同工作状态下都能保持高效的密封和润滑。技术研发人员：马海涛受保护的技术使用者：徐州北方泵业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9