專利名稱：凸輪活塞式深井泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深井泵，具體為一種凸輪活塞式深井泵。
背景技術(shù)：
目前通用的深井泵主要是離心式多級串連潛水泵和游梁(磕頭)式油井泵及塔式抽油機(jī)；深井潛水泵的揚(yáng)程與級數(shù)成正比關(guān)系，級數(shù)多揚(yáng)程高體積大是它的特性，從而導(dǎo)致了材料消耗量多和制造成本高及安裝維修困難等問題。石油開采普遍使用的游梁式深井泵(磕頭機(jī))體積大，投資高，同時還存在上下運(yùn)動電差(晃電)等缺陷，近年改進(jìn)的塔式抽油機(jī)雖然在運(yùn)動平衡上取得了很好的效益，但仍然存在體積大，投資高，裝修困難等問題。因此，迫切需要一種體積小，成本低用途廣，適用于深井作業(yè)的能將深井內(nèi)的油、氣、水抽出的深井泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決目前常用的深井泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積較為龐大的技術(shù)問題，提供一種凸輪活塞式深井泵。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種凸輪活塞式深井泵，包括上泵蓋、連接在上泵蓋下部的球閥、連接在球閥下部的中心為豎直貫通的內(nèi)腔的缸體、連接在缸體下部的下泵蓋；還包括電機(jī)和設(shè)在缸體內(nèi)腔中的凸輪式活塞機(jī)構(gòu)；所述上泵蓋的上部為連接法蘭，上泵蓋的中部為出水總管，下部為與球閥上端面連接的法蘭；所述球閥中心開有孔，孔內(nèi)設(shè)上軸承座，上軸承座內(nèi)配裝第一軸承，上軸承座的上部設(shè)有上軸承蓋；上軸承座的中心開有孔；球閥外周豎直開有多個出水閥孔，出水閥孔的上端口與上泵蓋的法蘭下端面相對接；出水閥孔的下端開有球窩式出水閥口 ；所述上軸承蓋的上端面、出水閥孔靠近球閥中心的孔壁以及出水總管內(nèi)壁之間形成集流區(qū)；所述出水閥孔靠近球閥中心的孔壁上開有與集流區(qū)相通的孔；上軸承座中部向下延伸有與上軸承座中心孔同心的上隔離管；所述缸體外周開有均為上下貫通的上通導(dǎo)流管和下通導(dǎo)流管；缸體外中部對稱設(shè)有兩對連通缸體內(nèi)外腔的定位孔；所述下泵蓋中心開孔，孔內(nèi)設(shè)有下軸承座，下軸承座內(nèi)裝配有第二軸承；下軸承座中心設(shè)有孔，下軸承座位于第二軸承的下方設(shè)有中心開孔的下軸承蓋；下軸承座的中部向上延伸有與下軸承座中心孔同心的下隔離管；下泵蓋底部通過電機(jī)安裝法蘭與電機(jī)相連接；所述凸輪式活塞機(jī)構(gòu)包括一個十字軸，所述十字軸的水平軸的兩端裝有軸承；還包括具有筒狀結(jié)構(gòu)的凸輪活塞體；所述凸輪活塞體的內(nèi)側(cè)面周圈設(shè)有凸輪槽；所述軸承與凸輪槽相配合，凸輪槽呈凸輪運(yùn)動曲線，所述十字軸的水平軸通過軸承插入凸輪活塞體的凸輪槽內(nèi)；凸輪活塞體的外側(cè)上下各豎直設(shè)有兩個導(dǎo)向槽；還設(shè)有與導(dǎo)向槽相配合的限位球；凸輪活塞體的內(nèi)外側(cè)壁上靠近兩端的位置均水平開有密封槽；所述限位球的一部分位于導(dǎo)向槽內(nèi)，一部分位于定位孔內(nèi)；定位孔的外部設(shè)有堵塊；所述凸輪活塞體將缸體的內(nèi)腔分為上下兩個缸腔；十字軸的垂直軸上部穿過上隔離管與第一軸承的內(nèi)圈固定連接；十字軸的垂直軸下部穿過下隔離管與第二軸承的內(nèi)圈固定連接；十字軸的垂直軸的下部軸頭由下軸承蓋中心孔穿出與電機(jī)的電機(jī)軸連接；上隔離管插入凸輪活塞體的上部，下隔離管插入凸輪活塞體的下部；凸輪活塞體的外密封槽與缸體內(nèi)壁之間、凸輪活塞體的內(nèi)密封槽與上下隔離管之間均設(shè)有密封環(huán)；下軸承蓋中心孔的側(cè)壁水平開有第一密封槽，第一密封槽與垂直軸之間設(shè)有密封圈；上缸腔內(nèi)壁上部開有與上通導(dǎo)流管相通的上腔進(jìn)水孔；下缸腔內(nèi)壁下部開有與下通導(dǎo)流管相通的下腔出水孔；缸體外周上部設(shè)有開口向上的非上下貫通的上短管；所述上短管的下部通過開在上缸腔側(cè)壁上部的上腔出水孔與上缸腔相通；缸體外周下部設(shè)有開口向下的非上下貫通的下短管；所述下短管的上部通過開在下缸腔側(cè)壁的下腔進(jìn)水孔與下缸腔相通；所述球閥的出水閥孔與上短管的上端口、上通導(dǎo)流管的上端口及下通導(dǎo)流管的上端口一一對應(yīng)；與上短管、下通導(dǎo)流管相對應(yīng)的出水閥孔內(nèi)設(shè)有與出水閥口相配合的上閥球，與上通導(dǎo)流管相對應(yīng)的出水閥口設(shè)有密封板；下泵蓋與下短管的下端口、上通導(dǎo)流管的下端口相對應(yīng)的位置開有進(jìn)水閥口，下短管及上通導(dǎo)流管的下端口處設(shè)有與進(jìn)水閥口相配合的下閥球。所述的球閥是個多功能結(jié)合體，環(huán)繞中心孔設(shè)有多個出水閥孔，出水閥孔底面是球窩式出水閥口，用于裝配上閥球；所述球窩式出水閥口具有收縮式端口，上閥球?yàn)樽杂傻涫窖b配，上閥球在受到外部壓力作用時向上運(yùn)動離開收縮端口，出水閥口開通；外部壓力消除后，上閥球自由跌落，將端口封閉。出水閥孔靠近球閥中心的側(cè)壁上開口，開口的寬度均小于上閥球直徑以防止閥球滾入球閥中部的集水區(qū)。十字軸的垂直軸作為動力輸入軸,繞軸向轉(zhuǎn)動,帶動水平軸帶著軸承在凸輪槽內(nèi)作公轉(zhuǎn)運(yùn)動，凸輪槽由于呈凸輪運(yùn)動曲線，水平軸上的軸承推動著凸輪活塞體運(yùn)動時，凸輪活塞體由于運(yùn)動受到限制，只能做上下往復(fù)運(yùn)動。缸體的外側(cè)壁上設(shè)有與導(dǎo)向槽及限位球相配合的孔，將限位球固定在孔內(nèi)，當(dāng)凸輪活塞體在十字軸的帶動下運(yùn)動時，限位球可以限制凸輪活塞體的轉(zhuǎn)動，而只允許凸輪活塞體做上下往復(fù)運(yùn)動；限位球還可以減輕水平軸及軸承對凸輪活塞體的沖擊。缸體內(nèi)外側(cè)壁上的密封槽用于安裝密封環(huán)，以密封凸輪活塞體的內(nèi)部與缸體的上下腔體；同時保證凸輪活塞體可以沿缸體的內(nèi)壁上下滑動。下軸承座中心孔側(cè)壁上的密封槽用于安裝密封圈，用于密封凸輪活塞體的內(nèi)部與缸體外部，并保證十字軸的垂直軸與下隔離管之間能夠轉(zhuǎn)動平滑。凸輪槽為開設(shè)于凸輪活塞體內(nèi)側(cè)的周圈貫通的凹槽，用于控制凸輪活塞體做往復(fù)運(yùn)動。球閥的出水閥孔的數(shù)目與上短管、上通導(dǎo)流管及下通導(dǎo)流管的綜合相同。凸輪活塞體上下運(yùn)動時，井內(nèi)的流體(水或油)就逐漸被抽至上方。凸輪活塞體向上運(yùn)動時，流體的運(yùn)動可分為兩部分圖10為凸輪活塞體向上運(yùn)動時流體的運(yùn)動方向示意圖；第一部分，凸輪活塞體向上運(yùn)動，下腔體相對外界形成負(fù)壓，外部的流體經(jīng)過下泵蓋18上的進(jìn)水閥口34將下閥球30頂開，經(jīng)下腔進(jìn)水孔40進(jìn)入下腔體；稱為下進(jìn)；第二部分，上腔體內(nèi)的流體在凸輪活塞體的擠壓下，經(jīng)上腔出水孔41及出水閥口 39將上閥球31頂開進(jìn)入出水總管42排出，稱為上出；在此過程中與下通導(dǎo)流管38相對應(yīng)的上閥球31在重力和流體壓力的作用下回落，將與下通導(dǎo)流管38相對應(yīng)的出水閥口 39封閉，確保出水總管42內(nèi)的流體不會倒流進(jìn)下腔體。上通導(dǎo)流管35內(nèi)的下閥球30在自重作用下回落，將與上通導(dǎo)流管35相對應(yīng)的進(jìn)水閥口 34封閉，保證上腔體內(nèi)的流體不會經(jīng)進(jìn)水閥口流走。圖11為凸輪活塞體向下運(yùn)動時流體的運(yùn)動方向示意圖；流體的運(yùn)動也分為兩部分，第一部分，凸輪活塞體向下運(yùn)動，上腔體形成負(fù)壓，缸體外部的流體通過與上通導(dǎo)流管35相對應(yīng)的進(jìn)水閥口 34將下閥球30頂開，經(jīng)上腔進(jìn)水孔36進(jìn)入上腔體，稱為上進(jìn)；第二部分，下腔體內(nèi)的流體在凸輪活塞體的擠壓下經(jīng)下腔出水孔37進(jìn)入下通導(dǎo)流管38向上流動，頂開與其對應(yīng)的出水閥口 39上的上閥球31進(jìn)入總出水管42后排出，稱為下出；在此過程中，上短管43內(nèi)的上閥球31在自重和集流區(qū)內(nèi)流體的正壓作用下回落，將出水閥口 39封閉，保證外部的流體不會經(jīng)出水閥口 39倒流入上腔體；下短管44內(nèi)的下閥球30在自重和流體的壓力作用下將進(jìn)水閥口 34封閉，確保下腔體內(nèi)的流體不會從下腔進(jìn)水孔40流走。凸輪活塞體上下往復(fù)運(yùn)動，就將流體源源不斷的由深井中抽運(yùn)到地面上來。進(jìn)一步的，所述缸體上設(shè)有內(nèi)裝潤滑油的儲油管，儲油管的下端通過設(shè)在缸體內(nèi)壁上的油孔與凸輪活塞體的外中部相通；球閥上與儲油管相對應(yīng)的位置開有獨(dú)立孔，上泵蓋上與獨(dú)立孔對應(yīng)的位置開有孔，孔上安裝有安全堵頭，安全堵頭的上裝有安全閥；所述堵頭與缸體側(cè)壁之間設(shè)有密封件。儲油管內(nèi)裝有潤滑油，潤滑油通過油孔與凸輪活塞體的外中部祖通，凸輪活塞體上下運(yùn)動時，潤滑油經(jīng)油孔進(jìn)入凸輪活塞體外中部與缸體的內(nèi)壁相接觸的間隙處，并進(jìn)入導(dǎo)向槽，對限位球在導(dǎo)向槽內(nèi)的運(yùn)動起到潤滑的作用。堵頭與缸體之間的密封環(huán)用于密封潤滑油。安全堵頭上方設(shè)有安全閥，可以將潤滑油受熱后的蒸氣排出。本發(fā)明主要采取的技術(shù)是把通用的外軸面凸輪改為內(nèi)筒壁凸輪，利用凸輪曲線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的原理，由十字軸中部的水平軸兩端的軸頭帶軸承插入凸輪槽內(nèi)隨垂直軸公轉(zhuǎn)，在十字軸定位旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下驅(qū)動凸輪活塞體在缸腔內(nèi)上下運(yùn)動，完成將流體提取至深水泵上方的任務(wù)。本發(fā)明是將活塞的驅(qū)動機(jī)構(gòu)直接裝配在活塞總成的內(nèi)腔，免除了曲軸連桿機(jī)構(gòu)，并且將單缸活塞的壓縮模式改為凸輪活塞體上下兩缸的正負(fù)交替壓縮工作模式，提高了工作效率；還使整個水泵的結(jié)構(gòu)簡化，體積縮小，減少了能源消耗；降低了生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了適用范圍。本發(fā)明可用于油井、氣井和水井，也能用于高壓消防噴水和遠(yuǎn)程或高程送水工程，也可以直接用于液壓工程和水切割工程。


圖1本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的C-C剖視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖2的B-B剖視圖。圖5凸輪活塞體的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6圖5的D-D剖面圖。圖7圖6的E-E剖面圖。圖8凸輪活塞體的傳動結(jié)構(gòu)示意圖。圖9凸輪活塞體展開圖。圖10圖2的F-F剖視圖及凸輪活塞體向上運(yùn)動時的流體進(jìn)出示意圖。圖11圖2的B-G剖視圖及凸輪活塞體向下運(yùn)動時的流體進(jìn)出示意圖。1-上泵蓋，2-球閥，3-上軸承蓋，4-第一軸承，5-上隔離管，6_缸體，7_十字軸，8-軸承，9-凸輪槽，10-套筒，11-上凸輪活塞體，12-下凸輪活塞體，13-沉頭螺絲，14-導(dǎo)向槽，15-密封環(huán)，16-密封圈，17-下隔離管，18-下泵蓋，19-電機(jī)安裝法蘭，20-第二軸承，21-下軸承蓋，22-防護(hù)網(wǎng)，23-限位球，24-堵塊，25-油孔，26-儲油管，27-安全堵頭，28-電纜管，29-電纜線，30-下閥球，31-上閥球，32-護(hù)套，33-電機(jī)軸，34-進(jìn)水閥口，35-上通導(dǎo)流管，36-上腔進(jìn)水孔，37-下腔出水孔，38-下通導(dǎo)流管，39-出水閥口，40-下腔進(jìn)水孔，
41-上腔出水孔，42-出水總管，43-上短管，44-下短管，45-密封槽，46-上軸承座，47-下軸承座。
具體實(shí)施例方式一種凸輪活塞式深井泵，包括上泵蓋1、連接在上泵蓋I下部的球閥2、連接在球閥2下部的中心為豎直貫通的內(nèi)腔的缸體6、連接在缸體6下部的下泵蓋18;還包括電機(jī)和設(shè)在缸體內(nèi)腔中的凸輪式活塞機(jī)構(gòu)；所述上泵蓋I的上部為連接法蘭，上泵蓋I的中部為出水總管42，下部為與球閥2上端面連接的法蘭；所述球閥2中心開有孔，孔內(nèi)設(shè)上軸承座46，上軸承座46內(nèi)配裝第一軸承4，上軸承座46的上部設(shè)有上軸承蓋3 ;上軸承座46的中心開有孔；球閥2外周豎直開有多個出水閥孔，出水閥孔的上端口與上泵蓋I的法蘭下端面相對接；出水閥孔的下端開有球窩式出水閥口 39 ;所述上軸承蓋3的上端面、出水閥孔靠近球閥中心的孔壁以及出水總管42內(nèi)壁之間形成集流區(qū)；所述出水閥孔靠近球閥中心的孔壁上開有與集流區(qū)相通的孔；上軸承座46中部向下延伸有與上軸承座46中心孔同心的上隔離管5 ;所述缸體6外周開有均為上下貫通的上通導(dǎo)流管35和下通導(dǎo)流管38 ;缸體6外中部對稱設(shè)有兩對連通缸體6內(nèi)外腔的定位孔；所述下泵蓋18中心開孔，孔內(nèi)設(shè)有下軸承座47，下軸承座47內(nèi)裝配有第二軸承20 ;下軸承座47中心設(shè)有孔，下軸承座47位于第二軸承20的下方設(shè)有中心開孔的下軸承蓋21 ;下軸承座47的中部向上延伸有與下軸承座47中心孔同心的下隔離管17 ;下泵蓋18底部通過電機(jī)安裝法蘭19與電機(jī)相連接；所述凸輪式活塞機(jī)構(gòu)包括一個十字軸7，所述十字軸7的水平軸的兩端裝有軸承8 ;還包括具有筒狀結(jié)構(gòu)的凸輪活塞體；所述凸輪活塞體的內(nèi)側(cè)面周圈設(shè)有凸輪槽9 ;所述軸承8與凸輪槽9相配合，凸輪槽9呈凸輪運(yùn)動曲線，所述十字軸7的水平軸通過軸承8插入凸輪活塞體的凸輪槽9內(nèi)；凸輪活塞體的外側(cè)上下各豎直設(shè)有兩個導(dǎo)向槽14 ;還設(shè)有與導(dǎo)向槽14相配合的限位球23 ;凸輪活塞體的內(nèi)外側(cè)壁上靠近兩端的位置均水平開有密封槽45 ;所述限位球23的一部分位于導(dǎo)向槽14內(nèi)，一部分位于定位孔內(nèi)；定位孔的外部設(shè)有堵塊24 ;所述凸輪活塞體將缸體6的內(nèi)腔分為上下兩個缸腔；十字軸7的垂直軸上部穿過上隔離管5與第一軸承4的內(nèi)圈固定連接；十字軸7的垂直軸下部穿過下隔離管17與第二軸承21的內(nèi)圈固定連接；十字軸7的垂直軸的下部軸頭由下軸承蓋21中心孔穿出與電機(jī)的電機(jī)軸33連接；上隔離管5插入凸輪活塞體的上部，下隔離管17插入凸輪活塞體的下部；凸輪活塞體的外密封槽與缸體6內(nèi)壁之間、凸輪活塞體的內(nèi)密封槽與上下隔離管之間均設(shè)有密封環(huán)15 ;下軸承蓋21中心孔的側(cè)壁水平開有第一密封槽，第一密封槽與垂直軸之間設(shè)有密封圈16 ;上缸腔內(nèi)壁上部開有與上通導(dǎo)流管35相通的上腔進(jìn)水孔36 ;下缸腔內(nèi)壁下部開有與下通導(dǎo)流管38相通的下腔出水孔37 ;缸體6外周上部設(shè)有開口向上的非上下貫通的上短管43 ;所述上短管43的下部通過開在上缸腔側(cè)壁上部的上腔出水孔41與上缸腔相通；缸體6外周下部設(shè)有開口向下的非上下貫通的下短管44 ;所述下短管44的上部通過開在下缸腔側(cè)壁的下腔進(jìn)水孔40與下缸腔相通；所述球閥2的出水閥孔與上短管43的上端ロ、上通導(dǎo)流管35的上端ロ及下通導(dǎo)流管38的上端ロ——對應(yīng)；與上短管43、下通導(dǎo)流管38相對應(yīng)的出水閥孔內(nèi)設(shè)有與出水閥ロ 39相配合的上閥球31，與上通導(dǎo)流管35相對應(yīng)的出水閥ロ 39設(shè)有密封板；下泵蓋18與下短管44的下端ロ、上通導(dǎo)流管35的下端ロ相對應(yīng)的位置開有進(jìn)水閥ロ 34，下短管44及上通導(dǎo)流管35的下端ロ處設(shè)有與進(jìn)水閥ロ 34相配合的下閥球30。所述缸體6上設(shè)有內(nèi)裝潤滑油的儲油管26，儲油管26的下端通過設(shè)在缸體6內(nèi)壁上的油孔25與凸輪活塞體的外中部相通；球閥2上與儲油管26相對應(yīng)的位置開有獨(dú)立孔，上泵蓋I上與獨(dú)立孔對應(yīng)的位置開有孔，孔上安裝有安全堵頭27，安全堵頭27的上裝有安全閥；所述堵頭24與缸體6側(cè)壁之間設(shè)有密封件。見圖3所示。上下泵蓋和缸體6及球閥2上設(shè)有上下貫通的電纜管28 ;電纜管28內(nèi)穿裝電纜線29 ;所述電纜線29與電機(jī)相連接。凸輪活塞體包括相互間隔的上凸輪活塞體11和下凸輪活塞體12 ;上凸輪活塞體11和下凸輪活塞體12通過位于上下凸輪活塞體外側(cè)的套筒10固定連接；所述凸輪槽9由上凸輪活塞體11的下端面、下凸輪活塞體12的上端面以及套筒10的內(nèi)壁形成；所述導(dǎo)向槽14開設(shè)在上凸輪活塞體11和下凸輪活塞體12上。上通導(dǎo)流管35為四個，下通導(dǎo)流管38為三個，下短管44為四個，上短管43為三個；所述四個上通導(dǎo)流管35的閥ロ橫截面積總和與三個上短管43的閥ロ橫截面積總和相同；三個下通導(dǎo)流管38的閥ロ橫截面積總和與 四個下短管44的閥ロ橫截面積總和相同。這樣可以保證進(jìn)出流體的量相同，使流體的抽運(yùn)更加順暢。管孔數(shù)目的設(shè)計(jì)是為了配合深井的寬窄以及加工的難易程度考慮，設(shè)計(jì)成所述的數(shù)目可以兼顧二者的要求。十字軸7與電機(jī)軸33之間為榫插式連接，連接處外部設(shè)有護(hù)套32。下泵蓋18位于下短管43與上通導(dǎo)流管35的下端ロ處設(shè)有防護(hù)網(wǎng)22。凸輪槽9的徑向圓周壓カ角為30° ^45° (可選擇30°、35°、40°、45° )。徑向圓周壓カ角是指凸輪槽9的底面到頂面的連線與水平線之間的夾角，如圖9中的角a。上述凸輪活塞總成內(nèi)的凸輪槽的曲線圓周壓力角設(shè)計(jì)角度為30° 45°，在工作壓カ要求大時選用小度數(shù)，反之選用大度數(shù)，但在設(shè)計(jì)時一般會以行程為基數(shù)選配壓力角。防護(hù)網(wǎng)22可以過濾掉流體(水或油等)中的雜物，避免進(jìn)入腔體內(nèi)形成堵塞。上凸輪活塞體11和下凸輪活塞體12的凸輪面在偏轉(zhuǎn)90度下對裝在套筒10內(nèi)，由沉頭螺絲13連接固定。上下凸輪活塞體的凸輪面對裝空間作為凸輪槽9，凸輪槽9的配合精度由套筒10的高度控制。所述儲油管26中的潤滑油通過油孔25進(jìn)入缸體6內(nèi)壁與活塞外壁之間潤滑限位球23和導(dǎo)向槽14，再從凸輪槽9進(jìn)入凸輪活塞體內(nèi)潤滑軸承8，同時利用十字軸7中部水平軸的軸基凸胎的阻力和活塞上下運(yùn)動時上下內(nèi)腔形成壓カ差，將腔內(nèi)的潤滑油通過垂直軸與上下隔離管間隙流向第一軸承4和第二軸承20進(jìn)行潤滑。電纜線29通過電纜管28安裝在缸體6內(nèi)，避免了安裝磨損。具體實(shí)施時，凸輪槽9可選擇采用正弦曲線；所述的凸輪活塞體外周上下部密封環(huán)選用的是標(biāo)準(zhǔn)活塞密封環(huán)，凸輪活塞體上下內(nèi)孔與上下隔離管接觸的位置選用的是標(biāo)準(zhǔn)孔用密封環(huán)，泵下部的下軸承蓋21孔上選用的是標(biāo)準(zhǔn)橡膠密封圏。缸體6的上部外周環(huán)形均布有12個管，12個管中有8個上下貫通的管，4個是上通導(dǎo)流管35，3個是下通導(dǎo)流管38，I個電纜管28 ;另外四個為非上下貫通的管，其中三個為上短管43，一個為儲油管26。
權(quán)利要求
1.一種凸輪活塞式深井泵，其特征在于包括上泵蓋(I)、連接在上泵蓋(I)下部的球閥(2)、連接在球閥(2)下部的中心為豎直貫通的內(nèi)腔的缸體(6)、連接在缸體(6)下部的下泵蓋(18);還包括電機(jī)和設(shè)在缸體內(nèi)腔中的凸輪式活塞機(jī)構(gòu)；所述上泵蓋(I)的上部為連接法蘭，上泵蓋(I)的中部為出水總管(42)，下部為與球閥(2)上端面連接的法蘭；所述球閥(2 )中心開有孔,孔內(nèi)設(shè)上軸承座(46 )，上軸承座(46 )內(nèi)配裝第一軸承(4)，上軸承座(46)的上部設(shè)有上軸承蓋(3);上軸承座(46)的中心開有孔；球閥(2)外周豎直開有多個出水閥孔，出水閥孔的上端口與上泵蓋(I)的法蘭下端面相對接；出水閥孔的下端開有球窩式出水閥口(39);所述上軸承蓋(3)的上端面、出水閥孔靠近球閥中心的孔壁以及出水總管(42)內(nèi)壁之間形成集流區(qū)；所述出水閥孔靠近球閥中心的孔壁上開有與集流區(qū)相通的孔；上軸承座(46)中部向下延伸有與上軸承座(46)中心孔同心的上隔離管(5);所述缸體(6)外周開有均為上下貫通的上通導(dǎo)流管(35)和下通導(dǎo)流管(38);缸體(6)外中部對稱設(shè)有兩對連通缸體(6)內(nèi)外腔的定位孔；所述下泵蓋(18)中心開孔，孔內(nèi)設(shè)有下軸承座(47)，下軸承座(47)內(nèi)裝配有第二軸承(20);下軸承座(47)中心設(shè)有孔，下軸承座(47)位于第二軸承(20)的下方設(shè)有中心開孔的下軸承蓋(21);下軸承座(47)的中部向上延伸有與下軸承座(47)中心孔同心的下隔離管(17);下泵蓋(18)底部通過電機(jī)安裝法蘭(19)與電機(jī)相連接；所述凸輪式活塞機(jī)構(gòu)包括一個十字軸(7)，所述十字軸(7)的水平軸的兩端裝有軸承(8);還包括具有筒狀結(jié)構(gòu)的凸輪活塞體；所述凸輪活塞體的內(nèi)側(cè)面周圈設(shè)有凸輪槽(9);所述軸承(8)與凸輪槽(9)相配合，凸輪槽(9)呈凸輪運(yùn)動曲線，所述十字軸(7)的水平軸通過軸承(8)插入凸輪活塞體的凸輪槽(9)內(nèi)；凸輪活塞體的外側(cè)上下各豎直設(shè)有兩個導(dǎo)向槽(14);還設(shè)有與導(dǎo)向槽(14)相配合的限位球(23);凸輪活塞體的內(nèi)外側(cè)壁上靠近兩端的位置均水平開有密封槽(45);所述限位球(23)的一部分位于導(dǎo)向槽(14)內(nèi)，一部分位于定位孔內(nèi)；定位孔的外部設(shè)有堵塊(24);所述凸輪活塞體將缸體(6)的內(nèi)腔分為上下兩個缸腔；十字軸(7)的垂直軸上部穿過上隔離管(5)與第一軸承(4)的內(nèi)圈固定連接；十字軸(7)的垂直軸下部穿過下隔離管(17)與第二軸承(21)的內(nèi)圈固定連接；十字軸(7)的垂直軸的下部軸頭由下軸承蓋(21)中心孔穿出與電機(jī)的電機(jī)軸(33 )連接；上隔離管(5 )插入凸輪活塞體的上部，下隔離管(17)插入凸輪活塞體的下部；凸輪活塞體的外密封槽與缸體(6)內(nèi)壁之間、凸輪活塞體的內(nèi)密封槽與上下隔離管之間均設(shè)有密封環(huán)(15);下軸承蓋(21)中心孔的側(cè)壁水平開有第一密封槽，第一密封槽與垂直軸之間設(shè)有密封圈(16);上缸腔內(nèi)壁上部開有與上通導(dǎo)流管(35)相通的上腔進(jìn)水孔(36);下缸腔內(nèi)壁下部開有與下通導(dǎo)流管(38)相通的下腔出水孔(37);缸體(6)外周上部設(shè)有開口向上的非上下貫通的上短管(43);所述上短管(43)的下部通過開在上缸腔側(cè)壁上部的上腔出水孔(41)與上缸腔相通；缸體(6)外周下部設(shè)有開口向下的非上下貫通的下短管(44);所述下短管(44)的上部通過開在下缸腔側(cè)壁的下腔進(jìn)水孔(40)與下缸腔相通；所述球閥(2)的出水閥孔與上短管(43)的上端口、上通導(dǎo)流管(35)的上端口及下通導(dǎo)流管(38)的上端口一一對應(yīng)；與上短管(43)、下通導(dǎo)流管(38)相對應(yīng)的出水閥孔內(nèi)設(shè)有與出水閥口(39)相配合的上閥球(31)，與上通導(dǎo)流管(35 )相對應(yīng)的出水閥口( 39 )設(shè)有密封板；下泵蓋(18 )與下短管(44)的下端口、上通導(dǎo)流管(35)的下端口相對應(yīng)的位置開有進(jìn)水閥口(34)，下短管(44)及上通導(dǎo)流管(35)的下端口處設(shè)有與進(jìn)水閥口( 34 )相配合的下閥球(30 )。
2.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，所述缸體(6)的外周上豎直設(shè)有內(nèi)裝潤滑油的儲油管(26)，儲油管(26)的下端通過設(shè)在缸體(6)內(nèi)壁上的油孔(25)與凸輪活塞體的外中部相通；球閥(2)上與儲油管(26)相對應(yīng)的位置開有獨(dú)立孔，上泵蓋(I)上與獨(dú)立孔對應(yīng)的位置開有孔，孔上安裝有安全堵頭(27)，安全堵頭(27)的上裝有安全閥；所述堵頭(24)與缸體(6)側(cè)壁之間設(shè)有密封件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，上下泵蓋和缸體(6)及球閥(2 )上設(shè)有上下貫通的電纜管(28 );電纜管(28 )內(nèi)穿裝電纜線(29 );所述電纜線(29 )與電機(jī)相連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，所述凸輪活塞體包括相互間隔的上凸輪活塞體(11)和下凸輪活塞體(12 );上凸輪活塞體(11)和下凸輪活塞體(12)通過位于上下凸輪活塞體外側(cè)的套筒(10)固定連接；所述凸輪槽(9)由上凸輪活塞體(11)的下端面、下凸輪活塞體(12)的上端面以及套筒(10)的內(nèi)壁形成；所述導(dǎo)向槽(14)開設(shè)在上凸輪活塞體(11)和下凸輪活塞體(12 )上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，所述上通導(dǎo)流管(35)為四個，下通導(dǎo)流管(38)為三個，下短管(44)為四個，上短管(43)為三個；所述四個上通導(dǎo)流管(35)的閥口橫截面積總和與三個上短管(43)的閥口橫截面積總和相同；三個下通導(dǎo)流管(38)的閥口橫截面積總和與四個下短管(44)的閥口橫截面積總和相同。
6.如權(quán)利要求3所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，所述上通導(dǎo)流管(35)為四個，下通導(dǎo)流管(38)為三個，下短管(44)為四個，上短管(43)為三個；所述四個上通導(dǎo)流管(35)的閥口橫截面積總和與三個上短管(43)的閥口橫截面積總和相同；三個下通導(dǎo)流管(38)的閥口橫截面積總和與四個下短管(44)的閥口橫截面積總和相同。
7.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于十字軸(7)與電機(jī)軸(33)之間為榫插式連接，連接處外部設(shè)有護(hù)套(32 )。
8.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于，下泵蓋(18)位于下短管(43)與上通導(dǎo)流管(35)的下端口處設(shè)有防護(hù)網(wǎng)(22)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于凸輪槽(9)的徑向圓周壓力角為30° 45。。
10.如權(quán)利要求4所述的凸輪活塞式深井泵，其特征在于凸輪槽(9)的徑向圓周壓力角為 30。 45。。
全文摘要
本發(fā)明涉及深井泵，具體為一種凸輪活塞式深井泵。解決了目前常用的深井泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積較為龐大的技術(shù)問題。一種凸輪活塞式深井泵，包括上泵蓋、連接在上泵蓋下部的球閥、連接在球閥下部的中心為豎直貫通的內(nèi)腔的缸體、連接在缸體下部的下泵蓋；還包括電機(jī)和設(shè)在缸體內(nèi)腔的凸輪式活塞機(jī)構(gòu)。本發(fā)明利用凸輪的曲線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的原理,將外圓凸輪改為內(nèi)圓凸輪置于活塞體內(nèi)腔,用十字軸驅(qū)動凸輪使活塞在泵缸內(nèi)上下運(yùn)動,省去了曲軸連桿機(jī)構(gòu)，并且將單缸活塞的壓縮模式改為活塞上下兩缸的正負(fù)交替壓縮工作模式，提高了工作效率,使整個深水泵的結(jié)構(gòu)簡化，體積縮小，降低了生產(chǎn)成本?？蓮V泛用于油井、氣井、水井作業(yè)和消防及遠(yuǎn)程送水工程。
文檔編號F04B53/14GK103062022SQ20131000270
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者袁埃斌 申請人:袁埃斌