一种压裂车柱塞泵的运行测试台的制作方法

本发明涉及压裂车柱塞泵测试，特别涉及一种压裂车柱塞泵的运行测试台。

背景技术：

1、压裂车是用于向井内注入高压、大排量压裂液，将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的专用车辆，主要由载车底盘、车台发动机、车台传动箱、柱塞泵、管汇系统、润滑系统、电路系统、气路系统和液压系统等组成。其中柱塞泵(又称压裂泵)的作用是高压输送压裂液到压裂井中，因此柱塞泵的性能好坏是衡量压裂车效率的主要标准。

2、目前柱塞泵在出厂过程中，为了验证柱塞泵在不同转速下的性能，需要通过测试台运转柱塞泵进行测试，但现有的柱塞泵测试台测试功能单一，只能利用电机和皮带传动简单运转柱塞泵，来检测柱塞泵运转过程中是否存在有异响等不良问题，因此其并不能对柱塞泵的排量、压力等实际有效性能参数进行测量，而且该测试台的通用性较差，测试台上的柱塞泵驱动端无法根据不同型号和尺寸的柱塞泵，进行适应性调整和适配。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种压裂车柱塞泵的运行测试台，具有测试功能全、通用性高的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种压裂车柱塞泵的运行测试台，包括工作台，所述工作台表面上开设有用于放置柱塞泵的凹槽，所述工作台位于凹槽周围分别设置有柱塞泵驱动装置、柱塞泵固定装置和柱塞泵测试装置；所述柱塞泵驱动装置包括一对安装于工作台两侧的电机一、转动于电机一输出轴的转动空心盘一、固定于工作台且供转动空心盘一转动安装的支撑架、驱动转动空心盘一转动的驱动机构一、固定于电机一输出轴且位于转动空心盘一内的主动齿轮一、分别开设于转动空心盘一两侧且相互对齐的一对长条滑孔、分别滑动于两长条滑孔内的一对滑块一、两端分别转动穿出两滑块一的转动套一、固定安装于转动套一且位于转动空心盘一内的从动齿轮一、一端铰接连接电机一输出轴且位于主动齿轮一一侧的连杆一、一端铰接连接转动套一且位于主动齿轮一另一侧的连杆二、转动于连杆一和连杆二另一端之间从动齿轮二、设置于转动空心盘一且驱动所述连杆一翻转的驱动机构二，所述从动齿轮二分别和主动齿轮一和从动齿轮一啮合，且位于两者之间，所述长条滑孔垂直于所述转动空心盘一的轴心线，所述转动套一内滑动插接有传动轴，所述传动轴和转动套一之间通过滑键连接；所述柱塞泵固定装置包括一对可翻转于凹槽两侧侧壁上的翻转臂、两端分别滑动连接翻转臂且能压住柱塞泵上方的压杆、驱动两翻转臂翻转的驱动机构三、驱动压杆在翻转臂上滑动的驱动机构四、设置于凹槽两侧转动空心盘一上且能伸缩夹紧柱塞泵两侧的自动伸缩机构；所述柱塞泵测试装置包括分别固定于工作台底部的水箱和油箱、一对固定于工作台且分别连接水箱输入端和输出端的硬管一、一对固定于工作台且分别连接油箱输入端和输出端的硬管二、分别安装于硬管一上的节流阀、水压表和流量计、分别安装于硬管二上的油泵和温度计、连接硬管一和柱塞泵的吸入口或排出口的软管一、连接硬管二和柱塞泵润滑油输入端或输出端的软管二。

3、通过采用上述技术方案，当需要测试柱塞泵时，首先利用吊机等设备将柱塞泵放置在工作台的凹槽中；接着启动驱动机构三驱动翻转臂翻转，使得压杆压住柱塞泵的上方，其中在此之间可启动驱动构件四驱动调节压杆相对翻转臂的位置，以适应不同高度的柱塞泵；然后启动驱动机构一驱动转动空心盘一旋转，待到长条滑孔和柱塞泵驱动轴对准时，停止驱动机构一，并启动驱动机构二驱动连杆一相对转动空心盘一翻转，由于连杆一的一端铰接连杆二，连杆二的一端铰接滑块一，因此在连杆一翻转时，滑块一就会沿长条滑孔移动，以使得两滑块一之间的转动套一和柱塞泵驱动轴同心；紧接着拉出滑动在转动套一内的传动轴，并将传动轴的一端和柱塞泵驱动轴一端通过联轴器连接，由于主动齿轮一、从动齿轮一和从动齿轮二分别位于转动连杆一和连杆二各个转动铰接处，且相互啮合，因此电机一的输出轴就能依次通过主动齿轮一、从动齿轮二和从动齿轮一，将动力传递给传动轴和驱动轴，进而带动柱塞泵运转；之后启动转动空心盘一上的自动伸缩机构往柱塞泵两侧靠拢，待到柱塞泵两侧被夹紧固定后，将工作台上的两软管一分别和柱塞泵的吸出口和排出口连接，两软管二和柱塞泵润滑油输入端和输出端连接；最后启动电机一和油泵，以运转柱塞泵进行测试，其中通过硬管一上水压表和流量计可以得到柱塞泵实际排量和压力，而通过硬管二上的温度计可以检测润滑油温度，以防止润滑油过热，影响柱塞泵的运行稳定，同时也可可以观测运转过程中柱塞泵是否存在异响或其他不良问题；柱塞泵驱动装置在凹槽两侧对称的转动空心盘一和滑块一等结构，还能保障柱塞泵驱动装置可以适应并运转驱动轴不在同一侧的柱塞泵，以此提高该装置的通用性。

4、本发明的进一步设置为：所述驱动机构一包括固定设置在转动空心盘一外圈上的齿圈、转动安装于工作台上的转动轴一、一对固安装于转动轴上且分别和两转动空心盘一上齿圈啮合的主动齿轮二、固定安装于转动轴一端的蜗轮一、转动安装于工作台且啮合蜗轮一的蜗杆一，所述蜗杆一的一端安装有手摇柄一。

5、通过采用上述技术方案，当需要驱动转动空心盘一转动时，首先手动转动手摇柄一，使得蜗杆一转动，使得蜗杆一啮合传动蜗轮一，接着蜗轮一就会带动转动轴一转动，使得转动轴一上的两主动齿轮二分别啮合传动两转动空心盘一上的齿圈，最后转动空心盘一就会随齿圈旋转，使得转动空心盘一上的长条滑孔和柱塞泵的驱动轴对齐。

6、本发明的进一步设置为：所述驱动机构二包括固定于连杆一且转动穿出转动空心盘一一侧的转动套二、固定于转动套二且位于转动空心盘一一侧的蜗轮二、转动安装于转动空心盘一一侧且啮合蜗轮二的蜗杆二，所述转动套二转动连接电机一输出轴，所述蜗杆二的一端安装有旋钮一。

7、通过采用上述技术方案，当需要驱动连杆一翻转时，首先手动转动旋钮一，使得蜗杆二啮合传动蜗轮二，接着蜗轮二就会带动转动套二相对转动空心盘一转动，由于转动套二转动连接电机一输出轴，因此连杆一就会一电机一输出轴为中心翻转，进而间接调节的滑块一和长条滑孔的相对位置，以方便对准连接转动套一的传动轴和柱塞泵的驱动轴。

8、本发明的进一步设置为：所述驱动机构三包括转动安装于凹槽内的转动轴二、固定安装于工作台且驱动转动轴二转动的电机二，所述翻转臂的一端固定连接转动轴二，所述电机二和转动轴二的一端之间安装有蜗轮蜗杆减速器。

9、通过采用上述技术方案，当需要驱动翻转臂翻转时，启动电机二驱动转动轴二转动，就能带动转动轴二上的两翻转臂同步翻转。其中，蜗轮蜗杆减速电机能够降低电机二速度和提高转矩的同时，还能在电机二启动前后进行自锁，以保障翻转臂之间的压杆稳定的压住柱塞泵。

10、本发明的进一步设置为：所述驱动机构四包括固定于压杆两端且内部中空的滑块二、开设于翻转臂且供滑块二滑动的滑槽、固定于滑槽内且平行滑槽的丝杆一、转动安装于滑块二且螺纹连接丝杆一的螺母一、转动于滑块二内且固定安装于螺母一上的蜗轮三、转动穿过两滑块二和中间压杆的转动轴三、一对固定安装于于转动轴三上且分别和两滑块二内蜗轮三啮合的蜗杆三，所述转动轴三的一端穿出滑块一，且固定安装有手摇杆二。

11、通过采用上述技术方案，当需要驱动调节压杆在两翻转臂相对位置时，首先手动转动手摇杆二，使得转动轴三和蜗杆三转动，接着蜗杆三就会啮合传动压杆两端的蜗轮三，使得两蜗轮三分别带动两滑块二中的螺母一转动，由于螺母一螺纹连接丝杆一，而丝杠一又和滑槽平行，因此最后在螺母一转动下，两滑块二就会沿翻转臂上的滑槽滑动，并带动中间压杆相对两翻转臂移动。

12、本发明的进一步设置为：所述自动伸缩机构包括两个一端铰链在滑块一一侧的连杆三、套设于所述传动轴上的滑动套、两端分别铰接连接滑动套和连杆三一端的连杆四、驱动两连杆三相互靠近或远离翻转的驱动组件、可伸缩移动于滑动套前端的夹紧环、伸缩调节所述夹紧环和滑动套之间间距的调节组件，两所述连杆三分别位于传动轴两侧和长条滑孔两侧之间翻转，所述夹紧环和所述传动轴同轴心，且夹紧环直径大于传动轴直径。

13、通过采用上述技术方案，当需要夹紧柱塞泵两侧时，首先启动驱动组件驱动两连杆三相互靠近翻转，使得两连杆三之间的夹角缩小，接着与连杆三分别铰接的连杆四，也会随之缩小夹角，并同时推动滑动套相对传动轴移动，然后滑动套前端可伸缩的夹紧环就会逐渐向着柱塞泵侧面靠近，由于凹槽两侧对称设置有上述结构，因此柱塞泵的两侧就会被两夹紧环夹紧固定在中间，又因为夹紧环和传动轴同轴心，且夹紧环直径大于传动轴直径，所以夹紧环不仅不会影响传动轴和柱塞泵驱动轴之间的连接，而且还能够稳定夹紧固定柱塞泵驱动轴周围，以保障传动轴的传动平稳安全。其中调节组件能够调节夹紧环和滑动套的间距，以保障夹紧环能够足够伸长夹紧不同宽度的柱塞泵。

14、本发明的进一步设置为：所述驱动组件包括一对分别固定安装于两连杆三翻转中心处的锥齿轮一、转动安装于滑块一一侧且平行长条滑孔的转动轴四、固定安装于转动轴四且分别啮合两锥齿轮一的锥齿轮二、转动安装于转动中心盘且供转动轴四滑动穿插的转动套三、固定安装于转动套三上的蜗轮四、转动安装于转动空心盘一且啮合蜗轮四的蜗杆四、固定安装于转动盘且连接驱动蜗杆四的电机三，所述转动轴四和转动套三之间通过滑键连接，所述转动套三位于长条滑孔远离转动空心盘一中心的一端。

15、通过采用上述技术方案，当需要驱动两连杆三翻转时，首先启动电机三驱动蜗杆四，使得蜗杆四啮合传动蜗轮四转动，接着蜗轮四就会带动转动套三转动，由于转动轴四滑动插接，且两者之间滑键连接，因此转动轴四就会随转动套三转动，然后转动轴四前端的锥齿轮二就啮合传动锥齿轮一，使得被锥齿轮一连接翻转中心的连杆三翻转，又因为上下连杆三的锥齿轮一分别位于锥齿轮二两侧啮合，所以两连杆三就会以相互靠近或远离方向翻转，进而使得两连杆三之间的夹角缩小或扩大。其中转动轴四和转动套三之间的滑键连接，能够在有效稳定传动的同时，还不会影响驱动机构二驱动调节滑块一的移动。

16、本发明的进一步设置为：所述调节组件包括转动于滑动套前端的转动空心盘二、固定安装于滑动套且位于转动空心盘二内部中心齿轮、一对转动于转动空心盘二内且分别位于中心齿轮两侧的螺母二、固定安装于螺母二上且啮合中心齿轮的行星齿轮、一对垂直穿过转动空心盘且分别螺纹连接两螺母二的丝杆二，两所述丝杆二的一端垂直固定连接夹紧环。

17、通过采用上述技术方案，当需要调节滑动套和夹紧环之间的间距时，可以直接手动转动滑动套前端的转动空心盘二，使得转动空心盘二内两行星齿轮围绕中间中心齿轮转动，由于中心齿轮固定在滑动套上，因此两行星齿轮就会在围绕中心齿轮转动的同时，还能自转带动螺母二转动，然后与两螺母二分别螺纹连接的两丝杆二，就会在螺母二转动过程中，相对的伸缩压紧环远离或靠近滑动套，进而达到调节滑动套和夹紧环之间间距的效果。

18、本发明的进一步设置为：所述滑动套内壁开设有限位孔，所述限位孔内部滑动插接有限位柱，所述限位柱和限位孔底部之间设置有弹簧，所述限位柱一端为半球面，且伸出所述限位孔，所述传动轴上开设有嵌合限位柱半球面的环状弧槽，所述传动轴上固定设置有定位挡圈，所述滑动套位于定位挡圈和传动轴前端之间移动，所述滑动套和定位挡圈相接触时，限位柱顶端正好嵌入环状弧槽。

19、通过采用上述技术方案，当滑动套移动靠近柱塞泵一侧时，首先将滑动套紧靠定位挡圈一侧，以使得滑动套内壁的限位柱对准传动轴上环状弧槽，接着限位孔中弹簧就会将限位柱的一端顶入环状弧槽内，使得滑动套能够带动传动轴接近柱塞泵的驱动轴，进而快速方便安装的传动轴和驱动轴之间的联轴器，而待传动轴一端完全和驱动轴接触时，一端顶进环状弧槽内限位柱，就会被还在移动的滑动套拉出，从而解除传动轴和滑动套之间的锁定，以便于滑动套进行推动夹紧环夹紧柱塞泵的工作。当滑动套移动远离柱塞泵一侧时，滑动套就会返回和传动轴上挡圈接触，在推动传动轴远离柱塞泵的驱动轴的同时，还重新恢复了限位柱和环状弧槽的连接，从而便于对后续柱塞泵的进行准备工作。

20、本发明的有益效果是：

21、1.通过柱塞泵驱动装置中可调节转动的转动空心盘一和可调节移动的滑块一的结构，不仅能够调节驱动装置中传动轴的位置，以快速对准连接不同柱塞泵的驱动轴，而且配合转动空心盘一中齿轮和连杆之间传动结构，还能有效的将电机一的动力传动给传动轴，进而实现柱塞泵驱动装置能够快速适应并驱动运转不同尺寸和型号柱塞泵的效果。

22、2.通过柱塞泵固定装置中的翻转臂、压杆和自动伸缩组件等结构，不仅实现了能够自动压紧和夹紧固定柱塞泵的效果，而且其中的驱动机构四还能调整压杆和翻转臂之间相对位置，使得压杆能够适应和稳定压紧不同高度的柱塞泵，进而提高柱塞泵固定装置的通用性。

23、3.通过自动伸缩机构中连杆和滑动套等结构，不仅能够跟随滑块一和传动轴移动调整，以对不同柱塞泵两侧的安全部位进行夹紧固定，而且滑动套前端可伸缩的夹紧环，还能适应并固定不同宽度柱塞泵的同时，还能稳定的夹紧固定柱塞泵驱动轴的周围，进而保障传动轴和驱动轴之间的传动平稳。

24、4.通过柱塞泵测试装置的各个管道和检测仪器，不仅能够有效检测柱塞泵运转时的排量和压力，以增加测试台的测试功能，而且还能随时监控柱塞泵润滑油温度是否正常，以保障柱塞泵的运行安全。