壓裂泵及壓裂設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓裂泵及壓裂設備。該壓裂泵包括動力端，所述動力端的殼體中設置有潤滑管路；該壓裂泵還包括潤滑油箱和油泵，其中：所述潤滑油箱固定設置于所述殼體的下方，所述潤滑油箱的內部與所述殼體的內部之間設置有回油通道，所述潤滑油箱上設置有出油口；所述油泵設置于所述潤滑油箱的出油口與所述潤滑管路的入油口之間，用于將所述潤滑油箱中的潤滑油泵送至所述潤滑管路。采用本實用新型的壓裂泵時，由于動力端自帶有潤滑系統(tǒng)，在使用過程中無需在壓裂設備的其他位置額外配置相應的潤滑系統(tǒng)，從而能夠為整機布置騰出空間；另外，由于潤滑油箱直接設置于動力端下方，無需回油管路，這樣能夠使回油通暢可靠。
【專利說明】壓裂栗及壓裂設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣壓裂【技術領域】，特別涉及一種壓裂泵及壓裂設備。
【背景技術】
[0002]壓裂施工作業(yè)是改造油氣藏的重要手段之一，對于低滲透油氣井，一般需要借助于壓裂作業(yè)才能達到穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的目的。壓裂車是壓裂施工的主要設備，它的作用是向地層內注入高壓、大排量的壓裂液，將地層壓開，把支撐料(如壓裂砂)擠入裂縫，以增強地層滲透率，增加油氣的流動性，提高油氣采收率。
[0003]目前，常見的壓裂車一般包括底盤以及設置于底盤上的柴油發(fā)動機、液力變矩器、傳動軸和壓裂泵等，在工作過程中，柴油發(fā)動機啟動后，經(jīng)液力變矩器變速、變矩后，通過傳動軸帶動壓裂泵轉動，以實現(xiàn)壓裂作業(yè)。
[0004]作為輸送機構的壓裂泵一般采用曲軸式柱塞泵，這種壓裂泵包括動力端和液力端，動力端的底部通過泵底座安裝于底盤的副梁上，動力端的殼體內設置有曲軸、連桿等部件，在工作過程中需要對相關部件進行潤滑以確保使用性能。具體地，在現(xiàn)有的壓裂泵中，在其動力端的殼體中設置有潤滑管路，為了保證潤滑油的供應，還需在壓裂車的其他位置設置潤滑油箱，并使該潤滑油箱通過回油管路與動力端相連以及通過進油系統(tǒng)為潤滑管路供油，從而形成循環(huán)回路。
[0005]然而，若將該潤滑油箱設置在距離壓裂泵動力端較遠的位置，將使回油管路和進油管路較長，造成管路布置復雜，且極易出現(xiàn)回油不暢的現(xiàn)象，從而影響正常潤滑，若將潤滑油箱設置在距離壓裂泵動力端較近的位置，回油不暢的現(xiàn)象將有所緩解但仍難以避免，并且由于壓裂泵動力端附近能夠布置的多余空間極為有限，這樣將限制潤滑油箱的尺寸規(guī)格，以及造成潤滑油箱及周邊相關部件(如傳動軸)的拆裝、維護困難。
[0006]因此，如何針對現(xiàn)有的上述不足和缺陷進行改進，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0007]有鑒于此，本實用新型的目的之一在于提供一種壓裂泵，通過在壓裂泵中集成自潤滑系統(tǒng)，以有效降低布置空間與拆裝維護難度以及避免出現(xiàn)回油不暢的現(xiàn)象，且能夠降低重量、節(jié)約成本。
[0008]具體地，該壓裂泵包括動力端，所述動力端的殼體中設置有潤滑管路；該壓裂泵還包括潤滑油箱和油泵，其中:所述潤滑油箱固定設置于所述殼體的下方，所述潤滑油箱與所述殼體之間設置有回油通道，所述潤滑油箱上設置有出油口 ；所述油泵設置于所述潤滑油箱的出油口與所述潤滑管路的入油口之間，用于將所述潤滑油箱中的潤滑油泵送至所述潤
滑管路。
[0009]進一步地，所述壓裂泵還包括冷凝器和節(jié)溫器；所述油泵的吸油口接于所述潤滑油箱的出油口，所述油泵的排油口接于所述節(jié)溫器的進口，所述節(jié)溫器的第一出口接于所述冷凝器的進口，所述節(jié)溫器的第二出口和所述冷凝器的出口均接于所述潤滑管路的入油□。
[0010]進一步地，所述潤滑油箱上還設置有卸荷回油口，所述壓裂泵還包括換向閥；所述節(jié)溫器的第二出口和所述冷凝器的出口均通過所述換向閥選擇性地連通于所述卸荷回油口和所述潤滑管路的入油口中的一者。
[0011]進一步地，所述壓裂泵還包括電機；所述電機安裝于所述殼體上鄰近所述入油口的外側，所述電機與所述油泵傳動連接。
[0012]進一步地，所述潤滑油箱的出油口和/或所述回油通道上設置有過濾器。
[0013]進一步地，所述潤滑油箱的底部朝下方向形成有凸包，所述潤滑油箱中設置有連接管，所述連接管的第一端連通于所述潤滑油箱的出油口，第二端伸入至所述凸包中。
[0014]進一步地，所述凸包的底部設置有排污口。
[0015]本實用新型的目的之二在于提供一種壓裂設備，以使整機結構更加緊湊，經(jīng)濟性更好。
[0016]具體地，該壓裂設備包括支撐梁，還包括上述任一項所述的壓裂泵，所述潤滑油箱安裝于所述支撐梁上。
[0017]進一步地，所述壓裂設備為壓裂車或者壓裂橇。
[0018]采用本實用新型的壓裂泵時，由于動力端自帶有潤滑系統(tǒng)(包括潤滑油箱、油泵等)，在使用過程中無需在壓裂設備的其他位置額外配置相應的潤滑系統(tǒng)，從而能夠為整機布置騰出空間；另外，由于潤滑油箱位于動力端殼體的下方，動力端殼體可通過潤滑油箱安裝于壓裂設備上，從而可以省略泵底座，這樣也能夠為整機布置騰出空間，且降低重量，節(jié)約成本；另外，由于潤滑油箱直接設置于動力端下方，無需回油管路，這樣能夠使回油通暢可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型實施例提供的一種壓裂泵的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1所示壓裂泵另一視角的結構示意圖。
[0022]圖中符號說明:
[0023]100動力端
[0024]200液力端
[0025]300管匯系統(tǒng)
[0026]I 殼體
[0027]2潤滑油箱
[0028]3支撐梁
[0029]4冷凝器
[0030]5 油泵
[0031]6 電機[0032]7節(jié)溫器
[0033]8換向閥
[0034]11 底側
[0035]12潤滑管路
[0036]13 入油口
[0037]21 底部
[0038]22 回油通道
[0039]23卸荷回油口
[0040]24 出油口
[0041]25過濾器
[0042]26 凸包
[0043]27連接管
【具體實施方式】
[0044]應當指出，本部分中對具體結構的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應視為對本實用新型的保護范圍有任何限制作用。此外，在不沖突的情形下，本部分中的實施例以及實施例中的特征可以相互組合。
[0045]請同時參考圖1和圖2，下面將結合附圖對本實用新型實施例作詳細說明。應當指出的是，為了便于理解，圖中還示出了管匯系統(tǒng)300和支撐梁3，但本實用新型實施的壓裂泵可以不包括管匯系統(tǒng)300和支撐梁3。
[0046]如圖所示，該實施例的壓裂泵包括動力端100和液力端200，動力端100和液力端200的連接關系的具體說明可參見現(xiàn)有技術的相關描述，茲不贅述。另外，動力端100的殼體I中設置有潤滑管路12，潤滑管路12具有入油口 13，有關潤滑管路在殼體I中的具體布置形式也可參見現(xiàn)有技術的相關描述，茲不贅述。
[0047]另外，該壓裂泵還包括潤滑油箱2 (虛線部分圍成的區(qū)域)、油泵5、冷凝器4、電機
6、節(jié)溫器7和換向閥8。其中，潤滑油箱2固定設置于(例如焊接于)殼體I的下方，潤滑油箱2的內部與殼體I的內部之間設置有回油通道22，潤滑油箱2上還設置有出油口 24和卸荷回油口 23。
[0048]油泵5的吸油口連通于潤滑油箱2的出油口 24，油泵5的排油口連通于節(jié)溫器7的進口，節(jié)溫器7的第一出口連通于冷凝器4的進口，節(jié)溫器7的第二出口和冷凝器4的出口均通過換向閥8選擇性地連通于潤滑油箱2的卸荷回油口 23和潤滑管路12的入油口 13中的一者。電機6安裝于殼體I上鄰近入油口 13的外側，電機6的輸出軸與油泵5的動力軸傳動連接。
[0049]應當指出的是，在油溫高于預定值時，節(jié)溫器7的進口與其第一出口連通，而與其第二出口斷開，在油溫低于預定值時，節(jié)溫器7的進口與其第二出口連通，而與其第一出口斷開，有關節(jié)溫器7的具體結構和更加具體的原理可參見現(xiàn)有技術的相關描述。另外，換向閥8至少具有兩種工作位置，在第一工作位置，可使節(jié)溫器7的第二出口和冷凝器4的出口均與潤滑管路12的入油口 13連通，在第二工作位置，可使節(jié)溫器7的第二出口和冷凝器4的出口均與潤滑油箱2的卸荷回油口 23連通，在具體實施過程中，換向閥8可以采用兩位三通閥。
[0050]下面以壓裂車為例，并結合具體場景說明一下上述壓裂泵的工作原理:在使用過程中，壓裂泵的動力端100可通過潤滑油箱2的底部21固定安裝于壓裂車底盤的支撐梁3(副梁)上；在工作過程中，電機6啟動后，帶動油泵5運轉，將潤滑油從潤滑油箱2中泵送至節(jié)溫器7的進口處，若油溫低于預定值，該潤滑油將從節(jié)溫器7的第二出口輸送至換向閥8，若該換向閥8處于第一工作位置，該潤滑油將經(jīng)換向閥8輸送至潤滑管路12的入油口 13，以使?jié)櫥苈?2實現(xiàn)對殼體I內相關部件的潤滑，潤滑后這些潤滑油將向下到達殼體I內的底部，并通過回油通道22回到潤滑油箱2中，如此往復，從而實現(xiàn)循環(huán)潤滑；若換向閥8處于第二工作位置，從節(jié)溫器7的第二出口輸出的潤滑油將經(jīng)換向閥8、卸荷回油口 23回到油箱，即這種情形屬于卸荷狀態(tài)。若油溫高于預定值，潤滑油將從節(jié)溫器7的第一出口輸送至冷凝器4的進口，經(jīng)冷凝器降溫后，通過換向閥輸送至入油口 13或者經(jīng)卸荷回油口 23回到油箱。
[0051]從上述可知，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例的壓裂泵由于其動力端自帶有潤滑系統(tǒng)(包括潤滑油箱2、油泵5等)，在使用過程中無需在壓裂設備(如壓裂車)的其他位置額外配置相應的潤滑系統(tǒng)，從而能夠為整機布置騰出空間；另外，由于潤滑油箱與動力端殼體為一體式結構，且潤滑油箱位于動力端殼體的下方，使用時，動力端殼體可通過潤滑油箱安裝于壓裂設備上，從而可以省略泵底座，這樣也能夠為整機布置騰出空間，且降低重量，節(jié)約成本；另外，由于潤滑油箱直接設置于動力端下方，無需較長的回油管路(僅需回油通道)，這樣能夠使回油通暢可靠。
[0052]需要說明的是，在具體實施過程中，上述實施例的壓裂泵還可以作如下至少一種優(yōu)化方案:
[0053]一、在殼體I底側與潤滑油箱2頂側設置回油通道22，并在回油通道22靠近潤滑油箱2內部的一端設置直接頭，以起到導流作用，以便殼體I內的潤滑油更通暢地流到潤滑油箱2中。
[0054]二、可在潤滑油箱2的出油口和/或回油通道22上設置有過濾器25 (濾清器)，以避免油污因循環(huán)流動而影響相關部件的正常工作。
[0055]三、可在潤滑油箱2底部的某個位置(優(yōu)選在安裝后能夠處于兩支撐梁3之間的位置)形成有朝下方向的凸包26，且在潤滑油箱2中設置有連接管27，連接管27的第一端連通于潤滑油箱2的出油口 24，第二端伸入至凸包26中，這樣能夠有效防止出現(xiàn)油液吸空的現(xiàn)象(由于潤滑油箱2底部以上的位置一般安裝有液位計);需要說明的是，在現(xiàn)有壓裂泵的潤滑方式中，由于壓裂泵動力端附近的空間(例如底盤與傳動軸之間的空間)極為有限，因而難以采用這種具有凸包26的潤滑油箱結構。進一步地，該凸包26的底部設置有排污口(圖1中示出但未標出)，采用這種結構后，潤滑油箱2中的油污傾向于匯集到凸包26中，因此，通過排污口非常便于清洗排污，若在潤滑油箱2的出油口和/或回油通道22上設置有過濾器，將使?jié)櫥拖?中潤滑油的所需清潔度長時間地保持。
[0056]需要說明的是，上述實施例及其優(yōu)選方案中，該壓裂泵還包含電機6，但在其他實施例中，該壓裂泵也可以不直接包含電機6，而是在使用過程中，將壓裂泵安裝完后，再在合適的位置安裝電機，以為油泵5提供動力。
[0057]需要說明的是，上述各種實施例及其優(yōu)選方案中，該壓裂泵還同時包含冷凝器4和節(jié)溫器7，以便實現(xiàn)對過高油溫的控制，但在其他實施例中，該壓裂泵也可以不直接包含冷凝器，而是在使用過程中，將壓裂泵安裝完后，再在合適的位置安裝冷凝器；此外，在其他實施例中，還可以不包括冷凝器和節(jié)溫器，而使油泵排出的潤滑油經(jīng)換向閥輸送至入油口13或者卸荷回油口 23，至于過高油溫的控制，可以采用現(xiàn)有技術中的其他方式。
[0058]需要說明的是，上述各種實施例及其優(yōu)選方案中，該壓裂泵還包含換向閥8以及在潤滑油箱2上設有卸荷回油口，以便使?jié)櫥到y(tǒng)具有卸荷狀態(tài)，但在其他實施例中，也可以不包含上述兩個特征，通過油泵直接向入油口 13供油也能實現(xiàn)殼體內相應部件的潤滑。
[0059]本實用新型實施例還提供了一種壓裂設備，如壓裂車或者壓裂橇，該壓裂設備包括支撐梁(如副梁)，還包括上述實施例所述的任一種壓裂泵，壓裂泵的潤滑油箱安裝于所述支撐梁上，由于上述的壓裂泵具有上述技術效果，因此，該壓裂設備也應具備相應的技術效果，其相應部分的具體實施過程與上述實施例類似，其他部分的具體實施過程可參見現(xiàn)有技術的相關描述，茲不贅述。
[0060]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種壓裂泵，包括動力端(100)，所述動力端(100)的殼體(I)中設置有潤滑管路(12)，其特征在于，還包括潤滑油箱(2)和油泵(5)，其中: 所述潤滑油箱(2)固定設置于所述殼體(I)的下方，所述潤滑油箱(2)與所述殼體(I)之間設置有回油通道(22)，所述潤滑油箱(2)上設置有出油口(24); 所述油泵(5)設置于所述潤滑油箱(2)的出油口(24)與所述潤滑管路(12)的入油口(13)之間，用于將所述潤滑油箱(2)中的潤滑油泵送至所述潤滑管路(12)。
2.如權利要求1所述的壓裂泵，其特征在于，所述壓裂泵還包括冷凝器(4)和節(jié)溫器(7);所述油泵(5)的吸油口接于所述潤滑油箱(2)的出油口(24)，所述油泵(5)的排油口接于所述節(jié)溫器(7)的進口，所述節(jié)溫器(7)的第一出口接于所述冷凝器(4)的進口，所述節(jié)溫器(7)的第二出口和所述冷凝器(4)的出口均接于所述潤滑管路(12)的入油口(13)。
3.如權利要求2所述的壓裂泵，其特征在于，所述潤滑油箱(2)上還設置有卸荷回油口(23)，所述壓裂泵還包括換向閥(8);所述節(jié)溫器(7)的第二出口和所述冷凝器(4)的出口均通過所述換向閥(8)選擇性地連通于所述卸荷回油口(23)和所述潤滑管路(12)的入油口(13)中的一者。
4.如權利要求1所述的壓裂泵，其特征在于，所述壓裂泵還包括電機(6);所述電機(6)安裝于所述殼體(I)上鄰近所述入油口(13)的外側，所述電機(6)與所述油泵(5)傳動連接。
5.如權利要求1至4任一項所述的壓裂泵，其特征在于，所述潤滑油箱(2)的出油口(24)和/或所述回油通道(22)上設置有過濾器。
6.如權利要求1至4任一項所述的壓裂泵，其特征在于，所述潤滑油箱(2)的底部朝下方向形成有凸包(26)，所述潤滑油箱(2)中設置有連接管(27)，所述連接管(27)的第一端連通于所述潤滑油箱(2)的出油口(24)，第二端伸入至所述凸包(26)中。
7.如權利要求6所述的壓裂泵，其特征在于，所述凸包(26)的底部設置有排污口。
8.—種壓裂設備，包括支撐梁(3)，其特征在于，還包括權利要求1至7任一項所述的壓裂泵，所述潤滑油箱(2)安裝于所述支撐梁(3)上。
9.如權利要求8所述的壓裂設備，其特征在于，所述壓裂設備為壓裂車或者壓裂橇。
【文檔編號】F04B53/18GK203822618SQ201420115817
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2014年3月14日
【發(fā)明者】郭承志, 王新明, 曹賽華 申請人:三一重型能源裝備有限公司