专利名称：一种无焊接式脉动缓冲器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于石油开采及石油输送的高压管路中的无焊接式脉动缓冲器及其制作方法，属于石油开采输送压力控制装置技术领域。
背景技术：
脉动缓冲器是石油开采及输送中的重要、关键装置。它广泛应用于石油开采、石油输送高压管路中。其作用主要是缓和石油开采过程中的超高压力、石油输送的高压管路中压力峰值，起到稳定压力、保障正常工作、保障其安全性能的作用。目前国内外的脉动缓冲器的壳体主要采用上下二瓣锻造加工后再对焊而成的焊接组合式结构，其内腔对焊处为柱面，并在其结构体中有一环状焊缝，这种焊接组合式结构的脉动缓冲器，其焊缝和焊接热影响区的质量稳定性难以保证，可靠性较低，因其内腔不是均匀性球面和光滑表面的结构，使其使用寿命大大降低。因此现有的脉动缓冲装置存在着使用寿命较短、制造、检验工序繁多、工艺复杂、加工周期长、成本高的缺点，特别是在工作过程中其耐压安全性能差，容易发生设备和人生安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、制作容易、制作成本较低、使用寿命较长、工作性能安全可靠的一种无焊接式脉动缓冲器及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的本发明的无焊接式脉动缓冲器的制作方法为它包括采用皮囊将缓冲器的壳体内腔分隔为两室，它采用整体锻造和整体机械加工成型的方法将缓冲器的壳体制作为整体式的外形为球形内腔为光滑椭圆球形的中空球体，并在缓冲器的壳体上下两端分别制作出一个与内腔相通的开口，然后将皮囊安装在缓冲器壳体的整体式椭圆球形空心内腔中，使皮囊将其空心内腔分隔为两室，并在壳体的上下开口上分别通过螺栓安装有一个顶盖和一个底座盖；
本发明具体的无焊接式脉动缓冲器为它包括采用壳体(1)，其壳体(1)的外形为整体式球形，壳体(1)的内腔为整体式椭圆形空心内腔，在壳体(1)的上下两端分别设有一个与其内腔相通的开口，在壳体(1)的上下两端的开口上分别通过螺栓(4)和内六角螺钉(5)连接有顶盖(2)和底座盖(3)，在壳体(1)内还安装有一个将其内腔分隔为两室的皮囊(6)；在安装在壳体(1)内腔的皮囊(6)上通过皮囊夹板(7)和螺钉(8)连接有一块稳定平板(9)；在顶盖(2)上安装有气阀(10)和压力表(11)，并在气阀(10)和压力表(11)上罩有保护罩(12)。
由于采用了上述技术方案，本发明的脉动缓冲器壳体(1)采用了整体锻造和整体机械加工成型的方法加工出整体式外形为球形、内腔为椭球形的结构，该结构使本发明的脉动缓冲器工作室内腔形成均匀性球面和光滑表面，其承压测试压力比国内外现有装置提高了30Mpa，本发明不仅避免了焊接工艺所引起的一系列问题，而且还避免和解决了上述国内外现有装置的所存在的缺陷，使脉动缓冲装置的性能、使用寿命明显提高，特别是使其安全性、可靠性大为提高。因此，本发明与现有技术相比，本发明具有结构简单、制作容易、制作成本较低、使用寿命较长、工作性能安全可靠的优点。
当将本发明的无焊接式脉动缓冲器用于平衡三缸泥浆泵石油输送过程中的压力控制时，它可以减少其工作中的波动，为钻机及油输送提供良好的工作动力。使用本发明时时，先通过一个连接管将钻井泵高压排出系统与本发明的底座盖(3)上的连接孔连接，由于皮囊(6)把中空球体式的壳体(1)内腔分成上下两个工作腔，在顶盖(2)和皮囊(6)之间形成的密封腔中预先充有一定压力的氮气(约45MPa)，称为上工作腔，其下腔通过底座盖(3)上的连接孔与钻井泵高压排出系统相连，泥浆泵(输送管)工作过程中，工作缸的压力始终是由负压(小于大气压)到最高工作压力(35MPa)，且压力变化为正弦曲线，相位差120°；工作中，当钻井泥浆泵或输送排出压力大于中空球体式壳体(1)的上腔中心气体压力时，其腔内的气体被压缩，上腔空间体积减少，其内部的气体压力随之升高到钻井泵排出压力，达到上下腔压力平衡，当钻井泵工作压力波动时，上腔的压力随之变化，同时上腔的体积也随着钻井泵(石油输送)工作压力的变化而变化，从而达到压力平衡，使泥浆泵(石油输送)始终处于稳定的工作过程中。
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施例方式采用整体锻造和整体机械加工成型的方法将壳体(1)制作为整体式的外形为球形、内腔为光滑椭圆球形的中空球体，使其内腔的表面粗糙度达Ra1.6即可，其壳体(1)的材料可采用锻钢、中碳结构钢或不锈钢材料制作，在壳体(1)的上下两端分别制作出一个与其内腔相通的开口，并在壳体(1)的上下两端的开口上分别通过螺栓(4)和内六角螺钉(5)连接上顶盖(2)和底座盖(3)，在壳体(1)内固定安装上一个能将其内腔分隔为两室的皮囊(6)为了使皮囊(6)工作更加稳定，可采用皮囊夹板(7)和螺钉(8)将一块稳定平板(9)连接在皮囊(6)的中部位置；为了工作时便于控制，可在顶盖(2)上安装上气阀(10)和压力表(11)，并使气阀(10)和压力表(11)能够与壳体(1)的内腔相通，气阀(10)和压力表(11)均可采用市场上出售的成品，然后在顶盖(2)上用螺栓固定上一个保护罩(12)，并使保护罩(12)能将气阀(10)和压力表(11)罩住即成。
权利要求
1.一种无焊接式脉动缓冲器的制作方法，它包括采用皮囊将缓冲器的壳体内腔分隔为两室，其特征在于它采用整体锻造和整体机械加工成型的方法将缓冲器的壳体制作为整体式的外形为球形内腔为光滑椭圆球形的中空球体，并在缓冲器的壳体上下两端分别制作出一个与内腔相通的开口，然后将皮囊安装在缓冲器壳体的整体式椭圆球形空心内腔中，使皮囊将其空心内腔分隔为两室，并在壳体的上下开口上分别通过螺栓安装上一个顶盖和一个底座盖。
2.一种无焊接式脉动缓冲器，它包括壳体(1)，其特征在于壳体(1)的外形为整体式球形，壳体(1)的内腔为整体式椭圆形空心内腔，在壳体(1)的上下两端分别设有一个与其内腔相通的开口，在壳体(1)的上下两端的开口上分别通过螺栓(4)和内六角螺钉(5)连接有顶盖(2)和底座盖(3)，在壳体(1)内还安装有一个将其内腔分隔为两室的皮囊(6)。
3.根据权利要求2所述的无焊接式脉动缓冲器，其特征在于在安装在壳体(1)内腔的皮囊(6)上通过皮囊夹板(7)和螺钉(8)连接有一块稳定平板(9)。
4.根据权利要求2所述的无焊接式脉动缓冲器，其特征在于在顶盖(2)上安装有气阀(10)和压力表(11)，并在气阀(10)和压力表(11)上罩有保护罩(12)。
全文摘要
本发明公开了一种无焊接式脉动缓冲器及其制作方法，它采用整体锻造和整体机械加工成型的方法将缓冲器的壳体制作为整体式的外形为球形内腔为椭圆球形的中空球体，并在缓冲器的壳体上下两端分别制作出一个与内腔相通的开口，然后将皮囊安装在缓冲器壳体的整体式椭圆球形空心内腔中，使皮囊将其空心内腔分隔为两室，并在壳体的上下开口上分别通过螺栓安装上一个顶盖和一个底座盖。本发明的壳体采用了整体锻造和整体机械加工成型的方法加工出整体式外形为球形、内腔为椭球形的结构，该结构避免了焊接工艺所引起的一系列问题。本发明具有结构简单、制作容易、制作成本较低、使用寿命较长、工作性能安全可靠的优点。
文档编号F17D3/00GK1515817SQ0313573
公开日2004年7月28日 申请日期2003年8月29日 优先权日2003年8月29日
发明者万东海, 张令, 洪大军, 吴连根 申请人:贵州航天新力铸锻有限责任公司