CN112228337A - 一种往复泵阀盖的拆装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复泵阀盖的拆装结构，涉及石油工程设备领域，具体涉及一种往复泵阀盖的拆装结构，包括往复泵阀箱上腔部分、不分离垫圈、阀盖、空心螺栓、帽子垫圈、螺母、双头螺柱、加长套筒、吊环螺钉，这种结构实现用普通小型的自动扳手定量施加特大扭矩的阀盖上，拆卸装置不增大原有阀盖的最大外圆尺寸，即在拆卸和安装阀盖时的弯矩值最小，安装和拆卸阀盖的套筒规格不变，还在拆卸阀盖时不会破坏液缸的端面的防腐表面，最终能有效的保证阀盖能轻松的紧固不松动，保证密封效果，有效的降低阀箱内部高压力工作情况下的应力，大大延长阀箱的疲劳寿命，降低了往复泵的使用成本和维护成本，提高往复泵工作可靠性和效率的目的。

Description

一种往复泵阀盖的拆装结构

技术领域

本发明属于石油工程设备技术领域，具体涉及一种往复泵阀盖的拆装结构。

背景技术

石油工程设备领域使用最多的往复泵主要是泥浆泵（也称钻井泵）和柱塞泵（也称压裂泵）两种，这两种往复泵都有一个共同的特点：

往复泵都是利用阀箱将高压泥浆注入地下，阀箱内中主要易损件是阀体和阀座，为了更换阀体和阀座，必须要将阀箱设置有一个活动的“门”，在需要更换阀体和阀座时，把“门”打开，在工作时把“门”关闭，这个“门”就是阀盖。因此阀盖的功能就是控制阀箱的开和关，满足阀体和阀座等易损件便于更换；在关的时候必须密封住阀箱内的非常高的压力泥浆，确保高压泥浆不泄漏；由于阀盖承受阀箱内部高压泥浆是交变载荷的情况下工作，如果阀盖预加力不够，阀盖易松动，阀盖松动后的会泄漏高压泥浆，会损坏液缸的螺纹甚至产生“刺缸”等安全事故，阀箱内压力越高，阀盖出故障的概率越高，随着石油开采的难度越来越高，要求往复泵的压力是越来越高了，为了满足往复泵的需求，世界各国都在对往复泵阀盖不断的改进设计，阀盖的改进，就必然对阀盖的拆装进行不断的改进，比如国家发明局2020年1月7日正式受理的《一种往复泵阀盖及配套阀箱》，实用新型发明申请号为202020022455.4，发明申请号为202010012389.7就是最新的阀盖结构，该发明发明的最新的阀盖非常好，有如下几个特点：（1）解决将传统的靠阀盖的一个大螺纹旋紧阀盖变成了10 个以上的小螺纹旋紧阀盖，将原来的一个螺纹的扭矩值降低了 10 倍以上，可以采用普通轻便小巧的自动化（气动或电动）扭力扳手工具旋紧，解决了原来阀盖压不紧或必须要用专业的大型笨重的扭矩扳手才能把阀盖压紧的现状；（2）阀盖与及配套阀箱是靠锥面过盈配合，使阀箱的与高压泥浆接触的内腔表面受到非常均匀的预压紧力，这个预压紧力可以抵消泥浆泵工作时受到的泥浆应力，从而降低了泥浆泵阀箱内腔的工作应力，阀箱的疲劳寿命便可以大大的延长；（3）阀盖与阀箱靠很长的锥面配合，安装时定位非常准确等。该发明重点放在新型阀盖的功能，对于新型阀盖的拆卸属于本发明的任务，因阀盖对锥面的压力高达1000000N或更高，锥面已经产生了非常大的过盈量，要将这样大过盈量的阀盖拆卸便成了本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种往复泵阀盖的拆装结构。

本发明的技术方案如下：

一种往复泵阀盖的拆装结构，包括往复泵阀箱上腔部分、不分离垫圈、阀盖、空心螺栓、帽子垫圈、螺母、双头螺柱、加长套筒、吊环螺钉，往复泵阀箱上腔部分设置有内锥面、上端面的螺孔、上端面，不分离垫圈设置有下端面、下端内孔、内腔下面、内腔上面、上端螺孔、上端面、外圆、中间内孔，阀盖设置有外锥面、螺孔沉孔的上面、螺孔、上端面内螺纹、上端面、大端外圆，空心螺栓设置有下段螺纹的下面、下段外螺纹、下段螺纹的上面、中段外螺纹、内孔、上段外六方，帽子垫圈设置有下端面、内腔大内孔、内腔小内孔、上端面，螺母设置有下端面、内孔螺纹、外六方，双头螺柱设置有下端螺纹、上端螺纹，加长套筒设置有下段内六方、中段内孔、上段内四方，吊环螺钉设置有螺纹面。

将双头螺柱下端螺纹装入往复泵阀箱上腔部分的上端面的螺孔内作为组件1，将空心螺栓下段外螺纹、中段外螺纹璇入阀盖的螺孔内，其中空心螺栓下段外螺纹要旋出阀盖的螺孔的外面，再将不分离垫圈上端螺孔旋过空心螺栓下段外螺纹，使空心螺栓下段外螺纹在不分离垫圈内腔下面和内腔上面之间自由上下活动，再将空心螺栓往相反方向旋转，使不分离垫圈上端面与阀盖螺孔沉孔的上面接触，又将吊环螺钉螺纹面旋入阀盖的上端面内螺纹内作为组件2。将装配好的组件1装入装配好的组件2中，其中双头螺柱上端螺纹穿过空心螺栓内孔，阀盖外锥面与往复泵阀箱上腔部分的内锥面接触配合，再将帽子垫圈内腔大内孔小内孔通过双头螺柱上端螺纹，使帽子垫圈下端面与阀盖的上端面接触，再将螺母内孔螺纹旋入双头螺柱上端螺纹，使螺母下端面与帽子垫圈上端面接触，再将加长套筒下段内六方与螺母外六方配合，加长套筒上段内四方便可以通过普通小型的自动扳手对螺母定量施加规定的扭矩，将阀盖与往复泵阀箱上腔部分满足一种往复泵阀盖的安装要求；

将螺母和帽子垫圈拆掉，用加长套筒下段内六方和空心螺栓上段外六方配合，用自动扳手轻松的旋转空心螺栓上段外六方，空心螺栓和不分离垫圈便会向下移动，直到每个不分离垫圈下端面均与往复泵阀箱上腔部分的上端面接触，每个空心螺栓下段螺纹的下面与不分离垫圈下端面接触，然后正式用自动扳手对空心螺栓上段外六方施加扭矩，便可以将阀盖与往复泵阀箱上腔部分的过盈配合消除掉，完成了一种往复泵阀盖的拆卸工作。

采用这样的结构将螺母外六方和空心螺栓上段外六方尺寸设计成一样，设计还加长套筒中段内孔结构，因此使用同一规格的加长套筒便可以完成同一种往复泵阀盖的拆卸工作。

采用这样的结构，由于不分离垫圈外圆和阀盖大端外圆之间的距离小于等于1.5mm，可以使阀盖在安装和拆卸受到压力非常大的情况下，不会产生对阀盖附加的弯矩。

采用这样的结构，在拆卸阀盖时，旋转空心螺栓的时候，空心螺栓下段螺纹的下面和不分离垫圈内腔下面之间发生相对转动，确保不分离垫圈下端面和往复泵阀箱上端面之间不发生转动，避免了往复泵阀箱上端面的防锈处理层不会被损坏。

附图说明

图1为本发明一种往复泵阀盖的拆装结构的装配剖面示意图；

图2为本发明一种往复泵阀盖的拆装结构的装配俯视示意图；

图3为本发明一种往复泵阀盖的拆装结构的拆卸剖面示意图；

图4 为本发明往复泵阀箱上腔部分剖面示意图；

图5 为本发明往复泵阀箱上腔部分俯视示意图；

图6为本发明不分离垫圈剖视示意图；

图7为本发明阀盖剖视示意图；

图8为本发明空心螺栓剖视示意图；

图9为本发明帽子垫圈剖视示意图；

图10为本发明螺母剖视示意图；

图11为本发明双头螺柱示意图；

图12为本发明加长套筒剖视示意图；

图13为本发明往复泵阀箱上腔部分和双头螺柱装配示意图；

图14为本发明阀盖空心螺栓帽子垫圈吊环螺钉装配示意图；

图15为本发明吊环螺钉示意图。

附图标记如下：

往复泵阀箱上腔部分—1；不分离垫圈—2；阀盖—3；空心螺栓—4；帽子垫圈—5；螺母—6；双头螺柱—7；加长套筒—8；吊环螺钉—9；往复泵阀箱上腔部分的内锥面—1a；往复泵阀箱上腔部分的上端面的螺孔—1b；往复泵阀箱上腔部分的上端面—1c；不分离垫圈下端面—2a；不分离垫圈下端内孔—2b；不分离垫圈内腔下面—2c；不分离垫圈内腔上面—2d；不分离垫圈上端螺孔—2e；不分离垫圈上端面—2f；不分离垫圈外圆—2g；不分离垫圈内腔中间内孔—2h；阀盖外锥面—3a；阀盖螺孔沉孔的上面—3b；阀盖的螺孔—3c；阀盖的上端面内螺纹—3d；阀盖的上端面—3e；空心螺栓下段螺纹的下面—4a；空心螺栓下段外螺纹—4b；空心螺栓下段螺纹的上面—4c；空心螺栓中段外螺纹—4d；空心螺栓内孔—4e；空心螺栓上段外六方—4f；帽子垫圈下端面—5a；帽子垫圈内腔大内孔—5b；帽子垫圈内腔小内孔—5c；帽子垫圈上端面—5d；螺母下端面—6a；螺母内孔螺纹—6b；螺母外六方—6c；双头螺柱下端螺纹—7a；双头螺柱上端螺纹—7b；加长套筒下段内六方—8a；加长套筒中段内孔—8b；加长套筒上段内四方—8c；吊环螺钉螺纹面—9a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

请参阅图 1，本实施例包括往复泵阀箱上腔部分1，不分离垫圈2，阀盖3，空心螺栓4，帽子垫圈5，螺母6，双头螺柱7，加长套筒8，吊环螺钉9。

请参阅图4、图11和图13，本实施例首先将双头螺柱下端螺纹7a装入往复泵阀箱上腔部分的上端面的螺孔1b内。

请参阅图6、图7、图8、图14和图15，本实施例先将空心螺栓下段外螺纹4b、空心螺栓中段外螺纹4d璇入阀盖的螺孔3c内，其中空心螺栓下段外螺纹4b要旋出阀盖的螺孔3c的外面，再将不分离垫圈上端螺孔2e旋过空心螺栓下段外螺纹4b，使空心螺栓下段外螺纹4b在不分离垫圈内腔下面2c和不分离垫圈内腔上面2d之间自由上下活动，再将空心螺栓4往相反方向旋转，使不分离垫圈上端面2f与阀盖螺孔沉孔的上面3b接触，又将吊环螺钉螺纹面9a旋入阀盖的上端面内螺纹3d内便于搬动阀盖施加力时候安全。

请参阅图1、图2、图4、图7、图12、图13和图14，本实施例将图14装配好的组件装入图13装配好的组件中，其中双头螺柱上端螺纹7b穿过空心螺栓内孔4e，阀盖外锥面3a与往复泵阀箱上腔部分的内锥面1a接触配合，再将帽子垫圈内腔大内孔5b、帽子垫圈内腔小内孔5c通过双头螺柱上端螺纹7b，使帽子垫圈下端面5a与阀盖的上端面3e接触，再将螺母内孔螺纹6b旋入双头螺柱上端螺纹7b，使螺母下端面6a与帽子垫圈上端面5d接触，再将加长套筒下段内六方8a与螺母外六方6c配合，加长套筒上段内四方8c便可以通过普通小型的自动扳对螺母定量施加规定的扭矩，将阀盖外锥面3a与往复泵阀箱上腔部分的内锥面1a产生规定的过盈配合，注意的是使用自动扳手对图2所示的若干个螺母定量施加规定的扭矩要交叉进行， 由于不分离垫圈外圆2g和阀盖大端外圆3f之间的距离小于等于1.5mm，可以使阀盖在安装（或拆卸）受到压力非常大的情况下，不会产生对阀盖附加的弯矩。

请参阅图1、图3、图13和图14，本实施例将图1中的螺母6和帽子垫圈5拆掉，用加长套筒下段内六方8a和空心螺栓上段外六方4f配合，用自动扳手轻松的旋转空心螺栓上段外六方4f，空心螺栓4和不分离垫圈2便会向下移动，直到每个不分离垫圈下端面2a均与往复泵阀箱上腔部分的上端面1c接触，每个空心螺栓4下段螺纹的下面4a与不分离垫圈2下端面2c接触，见图3所示，然后正式用自动扳手对空心螺栓上段外六方4f施加扭矩，便可以将阀盖外锥面3a与往复泵阀箱上腔部分的内锥面1a在安装产生规定的过盈配合消除掉，分离成图13和图14所示的情况，完成了阀盖的拆卸工作。

请参阅图8、图10和图12，本实施例将螺母外六方6c和空心螺栓上段外六方4f尺寸设计成一样的，还设计加长套筒中段内孔8b结构，因此使用同一规格的加长套筒便可以完成同一种往复泵阀盖的拆卸工作。

请参阅图3，在拆卸阀盖时，旋转空心螺栓4的时候，空心螺栓下段螺纹的下面4a和不分离垫圈内腔下面2c之间发生相对转动，确保不分离垫圈下端面2a和往复泵阀箱上端面1c之间不发生转动，避免了往复泵阀箱上端面1c的防锈处理层被损坏。

上面结合附图对本发明的实施做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以做出各种变化，这些变化均属于本发明的保护，同样属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种往复泵阀盖的拆装结构，包括往复泵阀箱上腔部分（1），不分离垫圈（2），阀盖（3），空心螺栓（4），帽子垫圈（5），螺母（6），双头螺柱（7），加长套筒（8），吊环螺钉（9），其特征在于：

所述往复泵阀箱上腔部分（1）设置有内锥面（1a），上端面的螺孔（1b），往复泵阀箱上腔部分的上端面（1c）；

所述不分离垫圈（2）设置有不分离垫圈下端面（2a），下端内孔（2b），不分离垫圈内腔下面（2c），内腔上面（2d），上端螺孔（2e），不分离垫圈上端面（2f），外圆（2g），中间内孔（2h）；

所述阀盖（3）设置有外锥面（3a），螺孔沉孔的上面（3b），阀盖的螺孔（3c），上端面内螺纹（3d），上端面（3e），大端外圆（3f）；

所述空心螺栓（4）设置有下段螺纹的下面（4a），下段外螺纹（4b），下段螺纹的上面（4c），中段外螺纹（4d），内孔（4e），上段外六方（4f）；

所述帽子垫圈（5）设置有帽子垫圈下端面（5a），内腔大内孔（5b），内腔小内孔（5c），帽子垫圈上端面（5d）；

所述螺母（6）设置有螺母下端面（6a），内孔螺纹（6b），外六方（6c）；

所述双头螺柱（7）设置有下端螺纹（7a），上端螺纹（7b）；

所述加长套筒（8）设置有下段内六方（8a），中段内孔（8b），上段内四方（8c）；

所述吊环螺钉（9）设置有螺纹面（9a）。

2.根据权利要求1所述的一种往复泵阀盖的拆装结构，其特征在于：每个阀盖（3）需要配置不分离垫圈（2），空心螺栓（4），帽子垫圈（5），螺母（6），双头螺柱（7）各8件以上的数量。

3.根据权利要求1所述的一种往复泵阀盖的拆装结构，其特征在于：在阀盖（3）被最大压力压紧后，不分离垫圈（2）的不分离垫圈下端面（2a）和往复泵阀箱上腔部分的上端面（1c）之间必须保证有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种往复泵阀盖的拆装结构，其特征在于：将螺母外六方（6c）和空心螺栓上段外六方（4f）尺寸设计成一样的，还设计加长套筒中段内孔（8b）结构。

5.根据权利要求1所述的一种往复泵阀盖的拆装结构，其特征在于：不分离垫圈外圆（2g）和阀盖大端外圆（3f）之间的距离小于等于1.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种往复泵阀盖的拆装结构，其特征在于：在拆卸阀盖时，往复泵阀箱上端面（1c）的防锈处理层不会被损坏。

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