一种冷却液自循环砂泵的制作方法

本发明涉及石油天然气钻井领域，尤其涉及一种冷却液自循环砂泵。

背景技术：

1、砂泵是石油天然气钻井行业用于钻井液输送最常用设备，砂泵采用机械密封装置（简称：机封）对需要输送的液体进行密封的关键零部件，它是通过弹簧的预压力使硬质合金动环和硬质合金静环之间的摩擦端面形成动密封副。因砂泵的转速高，使动环与静环之间的相对线速度高，摩擦产生的热量和磨损也大。当泵的进口因没有液体进入泵体时，缺乏及时的冷却的机封装置容易因摩擦热大、温度高造成非常规烧损。

2、近年来，在传统砂泵的基础上出现了双机封砂泵，采用两道硬质合金密封副组成双机械密封，在两道密封的中间加入冷却液或润滑液对其实施冷却和润滑。双机封装置的结构更复杂，制造成本也更高，由于弹簧在内侧布置反而带来砂泵泵压存在上限压力等技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种冷却液自循环砂泵，以解决砂泵机封冷却效果不佳的问题。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，包括主轴、机封泵盖和密封座，主轴穿过机封泵盖和密封座，所述机封泵盖和密封座上分别安装有机封装置和油封，所述机封装置和油封之间设置有泵送环，所述泵送环固定在主轴上，所述密封座上下两端分别设置有排出接口和接入接口，所述排出接口联通泵送环正上方，所述接入接口连通泵送环侧下方，在主轴、泵送环转动时排出接口处于高压区，而接入接口处于低压区。

3、进一步的，所述密封座与主轴之间形成两个连通的环形腔体，所述泵送环位于两个连通的环形腔体中较大的一个。

4、进一步的，所述接入接口连通密封座与主轴之间较小的环形腔体，排出接口连通密封座与主轴之间较大的环形腔体，腔体内充满冷却液；当主轴和泵送环转动时，较大的环形腔体内会产生高于较小的环形腔体的液体压力，从而提供了冷却液自循环所需的动力；泵送环旋转时，泵送环所处的环形腔体内的冷却液产生一个高于另一个腔体内的压力，使冷却液产生自循环的动力。

5、进一步的，所述机封装置包括弹簧、动环和静环，所述动环与静环接触，弹簧设置在动环一侧，动环在弹簧的压力作用下与静环形成了动密封面。

6、进一步的，所述机封装置设置在机封泵盖与主轴之间的动密封；所述油封设置在密封座于主轴之间的动密封；所述环形腔体位于机封泵盖、机封装置与密封座、油封之间。

7、进一步的，所述排出接口与接入接口分别通过管道连接冷却液瓶，形成循环通路。

8、进一步的，所述泵送环上开设有若干槽口提高冷却液循环效率。

9、本发明的有益效果在于：通过设置泵送环，使砂泵运行过程中，冷却液的排出接口与排除接口处产生压力差，为冷却液的自循环提供了动能。从而使冷却液可以实现自循环，起到对机封装置的润滑冷却作用。

技术特征：

1.一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，包括主轴（3）、机封泵盖（4）和密封座（6），主轴（3）穿过机封泵盖（4）和密封座（6），所述机封泵盖（4）和密封座（6）上分别安装有机封装置（5）和油封（7），所述机封装置（5）和油封（7）之间设置有泵送环（8），所述泵送环（8）固定在主轴（3）上，所述密封座（6）上下两端分别设置有排出接口（61）和接入接口（62），所述排出接口（61）联通泵送环（8）正上方，所述接入接口（62）连通泵送环（8）侧下方，在主轴（3）、泵送环（8）转动时排出接口（61）处于高压区，而接入接口（62）处于低压区。

2.根据权利要求1所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述密封座（6）与主轴（3）之间形成两个连通的环形腔体，所述泵送环（8）位于两个连通的环形腔体中较大的一个。

3.根据权利要求2所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述泵送环（8）旋转时，泵送环（8）所处的环形腔体内的冷却液产生一个高于另一个腔体内的压力，使冷却液产生自循环的动力。

4.根据权利要求1所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述机封装置（5）包括弹簧（51）、动环（52）和静环（53），所述动环（52）与静环（53）接触，弹簧（51）设置在动环（52）一侧，动环（52）在弹簧（51）的压力作用下与静环（53）形成了动密封面。

5.根据权利要求2所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述机封装置（5）设置在机封泵盖（4）与主轴（3）之间；所述油封（7）设置在密封座（6）于主轴（3）之间；所述环形腔体位于机封泵盖（4）、机封装置（5）、密封座（6）与油封（7）之间。

6.根据权利要求1所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述排出接口（61）与接入接口（62）分别通过管道连接冷却液瓶，形成冷却液循环通路。

7.根据权利要求1所述的一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，所述泵送环（8）上开设有若干槽口提高冷却液循环效率。

技术总结本发明公开了一种冷却液自循环砂泵，其特征在于，包括主轴、机封泵盖和密封座，主轴穿过密封座和机封泵盖，所述机封泵盖和密封座上分别安装机封装置和油封密封，所述机封装置与油封之间设置有泵送环，所述泵送环固定在主轴上，所述密封座上下两端分别设置有排出接口和接入接口，所述排出接口联通泵送环正上方，所述接入接口连通泵送环侧下方。通过设置泵送环，使砂泵运行过程中，冷却液的排出接口与排除接口处产生压力差，从而使冷却液可以实现自循环，起到对机封装置的润滑冷却作用。技术研发人员：石炯,董杰,张国辉,张鑫,何德麟受保护的技术使用者：成都西部石油装备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23