石油钻采用压裂泵的球芯阀箱的制作方法

1.本发明涉及石油钻采设备技术领域，尤其涉及石油钻采用压裂泵的球芯阀箱。


背景技术：

2.压裂泵的重要工作就是在很高的压强下将压裂液运输到井底，致使井底的岩石裂开，形成很多裂缝，用这种方法来提高油气渗透率，增加油气在地层下面快速的流动，从而增加油气的产量，压裂液包括酸化液和混砂液，酸化液是压裂时对地层起腐蚀作用的一定浓度的酸液，如盐酸等，它可以扩大裂缝，并能够促使窟座的形成，混砂液一般是在清水、粘性液体内或原有液体中加入一定比例的支撑剂的混合液体，在压裂过程中，混沙液中的砂粒等支撑剂可以起着很好的支撑的作用，还可以扩大地层裂缝。
3.压裂泵主要包括动力端和液力端，动力端主要包括电机组，通过连杆驱动液力端动作，液力端为阀箱，通常为并联的多组阀箱。
4.现有的阀箱主要包括阀箱本体，阀箱本体连接有柱塞装置、封堵装置和阀芯装置，阀芯装置主要包括阀座和阀芯，阀座为凡尔座，阀芯为凡尔体或者球芯，使用凡尔体密封效果好，但是结构复杂，使用球芯，结构简单，但是不方便定位扶正。
5.在石油钻采的过程中，需要大量的压裂液，且需要的压裂压力较大，阀箱所受载荷也相应增加，需求一种结构稳定，维护方便的压裂泵阀箱。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种结构简单，能够对球芯装置进行扶正的石油钻采用压裂泵的球芯阀箱。
7.本发明是通过以下技术方案实现的：一种石油钻采用压裂泵的球芯阀箱，包括阀箱本体，所述阀箱本体连接有柱塞装置、封堵装置和阀芯装置，所述阀芯装置包括吸入阀芯装置和压出阀芯装置，所述吸入阀芯装置包括阀座一，所述阀座一连接有球芯支架一，所述球芯支架一内设置有球芯一，所述阀座一上设置有与球芯一相配合的密封装置一，所述球芯支架一连接有球芯支架一扶正装置，所述压出阀芯装置包括阀座二，所述阀座二连接有球芯支架二，所述球芯支架二内设置有球芯二，所述阀座二上设置有与球芯二相配合的密封装置二，所述球芯支架二连接有球芯支架二扶正装置。
8.进一步地，所述阀箱本体上设置有用于支撑阀座一的侧壁的台阶一。
9.进一步地，所述球芯支架一扶正装置包括扶正套，所述球芯支架一上设置有与扶正套相对应的导向块，所述扶正套上设置有与导向块相配合的导向槽。
10.进一步地，所述球芯支架一扶正装置包括设置在球芯支架一上端外壁的导向凸楞，所述球芯支架一上端设置有卡销孔，所述卡销孔内设置有卡销，所述球芯一移动的过程中能够推动卡销沿卡销孔向外移动。
11.进一步地，所述阀箱本体上设置有用于支撑阀座二的侧壁的台阶二。
12.进一步地，所述球芯支架二扶正装置包括设置在排出压盖上的导向柱，所述球芯
支架二上端设置有与导向柱相配合的导向孔。
13.进一步地，所述导向柱外套装有缓冲套。
14.本发明的有益效果在于：石油钻采用压裂泵的球芯阀箱，包括阀箱本体，所述阀箱本体连接有柱塞装置、封堵装置和阀芯装置，所述阀芯装置包括吸入阀芯装置和压出阀芯装置，所述吸入阀芯装置包括阀座一，所述阀座一连接有球芯支架一，所述球芯支架一内设置有球芯一，所述阀座一上设置有与球芯一相配合的密封装置一，所述球芯支架一连接有球芯支架一扶正装置，通过球芯支架一扶正装置对球芯支架一进行扶正，方便安装，工作稳定性高，所述压出阀芯装置包括阀座二，所述阀座二连接有球芯支架二，所述球芯支架二内设置有球芯二，所述阀座二上设置有与球芯二相配合的密封装置二，所述球芯支架二连接有球芯支架二扶正装置，通过球芯支架二扶正装置对球芯支架二进行扶正，方便安装，工作稳定性高，所述球芯支架一扶正装置包括扶正套，所述球芯支架一上设置有与扶正套相对应的导向块，所述扶正套上设置有与导向块相配合的导向槽，结构简单，由于使用球芯，通过自重即能够落入密封装置内，实现密封，结构简单，使用寿命长。
附图说明
15.图1为实施例1结构示意图；图2为实施例1主视剖面示意图；图3为实施例1阀芯装置拆解示意图；图4为图2中a处局部放大示意图；图5为图2中b处局部放大示意图；图6为扶正套仰视示意图；图7为扶正套俯视示意图；图8为导向块主视剖面示意图；图9为实施例2的球芯支架一结构示意图；图10为实施例2的球芯支架一主视剖面示意图；其中：1-阀箱本体，2-柱塞，3-盘根，4-润滑腔，5-注油孔，6-压帽，7-排出压盖，8-拉出柱，9-拉出螺纹孔，10-六棱孔，11-导向柱，12-球芯支架二，13-泄压孔，14-压出腔，15-球芯二，16-阀座二，17-密封胶座二，18-侧压盖，19-侧压冒，20-扶正套，21-导向块，22-球芯支架一，23-吸入腔，24-阀座一，25-密封胶座一，26-球芯一，27-缓冲套，28-密封圈安装槽，29-定位槽，30-导向槽，31-支撑板，32-导向头，33-扶正孔，34-左过液口，35-上过液口，36-加强筋，37-导向凸楞，38-卡销，39-卡台，40-右过液口。
具体实施方式
16.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
17.下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整
地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1如图1-8所示，一种石油钻采用压裂泵的球芯阀箱，包括阀箱本体1，阀箱本体1连接有五组柱塞装置、封堵装置和阀芯装置，形成五缸阀箱，交替工作，降低单缸的负载，同时提高工作连续性。
19.柱塞装置包括加工在阀箱本体1上的柱塞孔，柱塞孔内壁加工有润滑腔4，阀箱本体1上加工有连通至润滑腔4的注油孔5，在润滑腔4外端安装有盘根3，进而进行密封。
20.在阀箱本体1上正对柱塞孔处加工有侧孔，方便抽出柱塞2进行维修，侧孔处安装有侧压盖18，侧压盖18外侧安装有侧压冒19，进而进行密封。
21.阀芯装置包括吸入阀芯装置和压出阀芯装置，在阀箱本体1上预制有吸入腔23和压出腔14，吸入腔23用于安装吸入阀芯装置，压出腔14用于安装压出阀芯装置，压出腔14与泄压孔13连通，吸入腔23和压出腔14同轴线，吸入腔23的轴线与柱塞孔轴线垂直，吸入阀芯装置包括阀座一24，阀座一24连接有球芯支架一22，本实施例中，阀座一24、阀座二16均选用凡尔座，结构稳定性高，阀座一24和阀座二16的中间位置加工过液通道，球芯支架一22内放置有球芯一26，阀座一24上安装有与球芯一26相配合的密封装置一，本实施例中，密封装置一和密封装置二均选用密封胶座，分别为密封胶座一25、密封胶座二17，与球芯一26、球芯二15之间的密封效果好，为保证密封胶座一25、密封胶座二17与凡尔座之间的连接稳定性，在凡尔座上加工有与相应的密封胶座一25、密封胶座二17相配合的定位槽29，密封胶座一25、密封胶座二17下端插入定位槽29中，能够防止密封胶座一25、密封胶座二17变形、脱离，提高使用稳定性。
22.球芯支架一22连接有球芯支架一扶正装置，球芯支架一扶正装置包括扶正套20，扶正套20为管状，扶正套20与柱塞2同轴线，球芯支架一22上端安装有与扶正套20相对应的导向块21，具体的，在阀箱本体1上对应球芯支架一22处加工有吸入腔23，本实施例中，球芯支架一22和球芯支架二12侧壁均加工有开口，在扶正套20的左端下侧加工有左过液口34，在扶正套20的右端下侧加工有右过液口40，吸入时，液体由阀座一24的过液通道，进而沿开口、吸入腔23、左过液口34、右过液口40进入扶正套20内，扶正套20上加工有与导向块21相配合的导向槽30，具体的，在球芯支架一22上端加工有向上的台阶孔，导向块21包括与台阶孔相配合的支撑板31，支撑板31与台阶孔之间间隙配合，支撑板31上端一体成型有导向头32，更具体的，导向槽30为朝向左过液口34的开口，该开口入口处倒圆弧，进而方便导向头32移动至开口内，本实施例中，导向头32加工为倒锥台型，能够卡装在导向槽30处，进而提高连接稳定性，为方便扶正，在导向头32中间位置加工有扶正孔33，扶正套20上端加工有上过液口35，上过液口35与压出阀芯装置相对应，在阀座一24侧壁加工有向下的卡台39，在吸入腔23侧壁加工有与卡台39相配合的台阶一，进而能够向上支撑阀座一24，在安装的过程中，阀座一24安装密封胶座一25后，自压出腔14向下插入吸入腔23，卡台39与台阶一配合定位，球芯支架一22安装导向块21后，放入球芯一26，自压出腔14向下插入吸入腔23，进而插装至阀座一24内，通过侧孔插入扶正套20，导向槽30对应导向块21移动，通过上过液口35插入拨杆，拨杆插入扶正孔33内，进而使导向块21卡装在导向槽30内，降低工作过程中的摆
动。
23.为保证扶正套20的稳定，在扶正套20左端、右端和中间位置均加工有环形的加强筋36，不仅能够提高抗变形能力，还能够减小扶正套20与侧孔之间的接触面积，进而降低安装过程中的摩擦力，方便转动，调整角度，尤其是，导向槽30与上过液口35正对，在导向槽30与上过液口35之间有加强筋36，保证对球芯支架一22的支撑稳定性。
24.压出阀芯装置包括安装在压出腔14处的阀座二16，阀座二16连接有球芯支架二12，球芯支架二12内安装有球芯二15，阀座二16上安装有与球芯二15相配合的密封装置二，球芯支架二12连接有球芯支架二扶正装置，具体的，球芯支架二扶正装置包括一体成型在排出压盖7上的导向柱11，球芯支架二12上端加工有与导向柱11相配合的导向孔，本实施例中，球芯支架一22和球芯支架二12结构相同，台阶孔即为导向孔，导向柱11外套装有缓冲套27，缓冲套27为橡胶套，能够对球芯二15上升的过程中进行缓冲，避免刚性碰撞，在排出压盖7上端安装有压帽6，压帽6与压出腔14之间螺纹连接，在压帽6上加工有六棱孔10，方便通过六棱杆驱动压帽6转动，为方便取出排出压盖7，排出压盖7上端一体成型有拉出柱8，拉出柱8延伸至六棱孔10内，保证长度，在拉出柱8中间位置加工有向上的拉出螺纹孔9，通过拉出螺纹孔9能够连接拉杆，进而向上拉出排出压盖7，在侧压盖18上也加工有拉出螺纹孔9，方便向外拉出侧压盖18。
25.在阀座二16侧壁加工有向下的卡台39，在吸入腔23侧壁加工有与卡台39相配合的台阶二，进而能够向上支撑阀座二16，在安装的过程中，阀座二16安装密封胶座二17后，向下插入压出腔14，卡台39与台阶配合定位，球芯支架二12放入球芯二15后，向下插入压出腔14进而插装至阀座二16内，在导向柱11上套装缓冲套27，向下安装排出压盖7，导向柱11插入球芯支架二12上端进而进行扶正，保证工作过程的稳定性。
26.在排出压盖7、阀座一24、侧压盖18、阀座二16上均加工有密封圈安装槽28，进而安装密封圈，达到较好的密封效果。
27.实施例2如图9-10所示，一种石油钻采用压裂泵的球芯阀箱，与实施例1不同的是，球芯支架一扶正装置包括加工在球芯支架一22上端外壁的导向凸楞37，导向凸楞37有4-6根，相互平行，导向凸楞37通过焊接、一体成型或者螺栓连接的方式与球芯支架一22连接，稳定性高，通过导向凸楞37，能够使球芯支架一22上端与吸入腔23内壁之间形成支撑，进而避免晃动，为防止球芯支架一22向上脱离，球芯支架一22上端加工有卡销孔，卡销孔内穿装有卡销38，球芯一26移动的过程中能够推动卡销38沿卡销孔向外移动，具体的，卡销孔穿过导向凸楞37下端，进而保证卡销孔有足够的长度，避免卡销38倾斜，卡销38由不锈钢板制成，卡销38端部倒圆弧，卡销38与卡销孔之间间隙配合，并涂覆润滑脂，在安装的过程中，将卡销38涂抹润滑脂后插入卡销孔内，球芯支架一22穿装卡销38后，放入球芯一26，向下插入吸入腔23内，球芯支架一22下端插入阀座一24内，进行定位，球芯支架一22上端通过导向凸楞37进行支撑定位，进而进行扶正，向上推动球芯一26，使卡销38外端延伸至卡销孔外，进而插入吸入腔23，防止球芯支架一22向上脱出吸入腔23，在使用时，吸入时，球芯一26被向上推动，阻挡卡销38向内移动，形成自锁。
28.本实施例中卡销38长度值大于卡销孔长度值3-4mm，由于导向凸楞37与吸入腔23之间间隙较小，卡销38延伸至卡销孔外即可实现阻挡，稳定性高。
29.卡销38长度值大于卡销孔长度值3-4mm，还能保证卡销38延伸至卡销孔的部分为弧形，在拆卸时，通过台阶孔插入钩子，向上拔球芯支架一22，卡销38外端被向内推入卡销孔内，球芯支架一22能够被顺利的向上拔出，方便维护。
30.为方便导向，导向凸楞37下端倒圆弧。
31.与实施例1相比，本实施例的球芯支架一扶正装置不需要额外制作扶正套20，节约成本，缺陷在于球芯支架一22和球芯支架二12结构不相同，不能相互替换。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。