一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113982906A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111436896.4(22)申请日2021.11.30(71)申请人黄秀芳地址610000四川省成都市天府新区瑞祥西街818号万科翡翠公园2号门(72)发明人黄秀芳(51)Int.Cl.F04B53/10(2006.01)F04B53/16(2006.01)F04B53/22(2006.01)F04B53/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构(57)摘要本发明公开了一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构，涉及石油工程设备领域，具体包括阀盖、O形密封圈、阀箱、锯齿形螺纹、台阶端面、外圆柱面、O形槽、内台阶端面、内圆柱面等，随时钻井泵使用压力升高，原有结构简单的低压钻井泵阀箱和阀盖的密封结构出现了密封失效、密封圈寿命短、损坏阀箱和阀盖的事故，为了解决这个问题，现有的解决办法是改变阀箱和阀盖的结构，除了有阀箱、阀盖、密封圈外，增加了12个双头螺柱、阀压盖、阀盖法兰、12个螺母，重量增加了30%，但仍然出现密封失效和密封圈寿命短的质量问题，本发明结构，既保留了原来低压钻井泵的阀箱阀盖的结构简单优势，有很好的解决了高压钻井泵的阀箱和阀盖的密封质量问题。CN113982906ACN113982906A权利要求书1/1页1.一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构，其特征在于，本实施例一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构,包括改进后阀盖（1），O形密封圈（2），改进后吸入阀箱（3），外锯齿形螺纹（1.1），台阶端面（1.2），外圆柱面（1.3），O形槽（1.4），下端面（1.5），上端面（3.1），内锯齿形螺纹（3.2），内台阶端面（3.3），改进前吸入阀箱（6），泄压孔（6.5）。2.如权利要求1所述的一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构，在改进后阀盖（1）的外圆柱面（1.3）上加工2根O形槽（1.4），在2根O形槽（1.4）内分别安装O形密封圈（2）。3.如权利要求1所述的一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构，经过有限元分析满足强度的条件下，改进后阀盖（1）的外锯齿形螺纹（1.1）的螺距和改进后吸入阀箱（3）的内锯齿形螺纹（3.2）为5mm～6mm,只有改进前锯齿形螺纹的三分之一。4.如权利要求1所述的一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构，改进后吸入阀箱（3）取消了改进前吸入阀箱（6）的泄压孔（6.5），使结构更简单，制造成本更低。2CN113982906A说明书1/4页一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构技术领域[0001]本发明涉及石油工程设备领域，具体涉及一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构。背景技术[0002]目前钻井泵的阀箱和阀盖的密封结构，起到辅助密封作用是阀盖的外圆柱面和阀箱的内圆柱面配合小间隙，间隙是0.015mm～0.24mm,最后实现密封的是阀盖的台阶端面和阀箱的台阶端面紧密接触，压紧矩形密封圈，矩形密封圈的压缩量是0.30mm～0.60mm。这种密封结构很简单，只需要将阀盖的螺纹旋人阀箱内螺纹便可以实现密封，这个密封技术是70年代从美国引进过来的，这个技术在70年代80年代是很成功的，但是随着钻井泵压力的升高，这种密封装置便出现了问题，当高压泥浆的压力将阀盖往上推，泥浆对阀盖向上的压力超过了阀盖对阀箱的台阶端面向下的预紧力时，由于阀盖的外锯齿形螺纹和阀箱的内锯齿形螺纹的斜面是有间隙，设计间隙最大值0.65mm，在矩形密封圈的压缩量是设计值的中下限时，高压泥浆便从这个间隙喷出，当喷射的泥浆数量少，高压泥浆可以从泄压孔喷到阀箱外面，但当喷射泥浆数量多，压力高时，高压泥浆便从外锯齿形螺纹和内锯齿形螺纹之间喷出，损坏矩形密封圈，更严重的还损坏阀盖和阀箱，这就是钻井泵目前阀箱和阀盖出现密封失效、密封圈寿命短的原因。[0003]为了解决阀箱和阀盖密封失效、密封圈寿命短，阀盖阀箱损坏，国内采用机械式的解决办法为主，就是增加零件，增加重量，比如同样功率的一台五缸泵钻井泵的阀箱与阀盖密封，除了有阀箱、阀盖、密封圈外，增加了12个双头螺柱、密封圈、阀压盖、阀盖法兰、12个螺母，重量增加了30%，但仍然出现密封失效和密封圈寿命短的质量问题。[0004]因此研究一种既要解决密封的质量问题，又不增加成本的一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构便成了亟待解决的问题。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种钻井泵阀箱与阀盖密封结构。[0006]本发明实施以2200hp以上的五缸钻井泵为例。[0007]本发明的思路是解决钻井泵阀箱与阀盖密封失效、密封圈寿命短等质量问题，要分析出现这些质量问题的原因，然后采取相应的对策分析钻井泵阀箱与阀盖密封失效、密封圈寿命短的原因，改进前钻井泵的阀箱和阀盖的密封结构，辅助密