一種往復式原油輸送泵柱塞密封結構的製作方法

2023-07-18 14:49:36

本實用新型涉及往復泵技術領域，特別是一種往復式原油輸送泵柱塞密封結構。

背景技術：

原油輸送泵用於將從採油井開採出的原油增壓輸送到集輸站，目前油田普遍應用的原油輸送泵是離心泵；由於原油的粘度較大，因此，使用往復泵輸送原油將獲得比離心泵更高的效率；從油井採出的原油僅經過簡單的沉澱過濾處理，因此其中含有較多泥沙雜質，同時，在原油輸送泵的使用過程中，要儘可能減少原油的洩漏，因此，解決往復式原油輸送泵的柱塞密封問題就有了重要的意義。

軟填料密封是一種普遍應用於柱塞的密封形式，其工作原理是依靠壓緊填料使其與柱塞表面緊密接觸而達到密封的目的；同時，為防止填料和柱塞之間的摩擦力過大而燒毀填料，壓緊力不能過大，且要保證每分鐘數滴的洩漏以達到潤滑冷卻填料的效果；在原油輸送中，必須的洩漏要求顯然不能滿足原油少洩漏乃至無洩漏的要求，同時，由於原油中的雜質較多，填料損壞很快，維護工作量很大，這樣的密封結構對於原油輸送泵不理想。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種磨損小、壽命長、洩漏少的往復式原油輸送泵柱塞密封結構。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：一種往復式原油輸送泵柱塞密封結構，其特徵在於，包括缸體、硬填料間隙密封環、壓力平衡隔套、導向套、填料箱、軟填料、墊片、壓緊環和柱塞；所述缸體的工作腔內設置有柱塞，柱塞上依次套有硬填料間隙密封環、導向套、填料箱，導向套的外側套有壓力平衡隔套，填料箱的內側依次設置有軟填料、墊片、壓緊環，軟填料、墊片和壓緊環均固定在缸體上；所述缸體的一側設置有第一徑向通道，第一徑向通道的一端與缸體的工作腔相連通，第一徑向通道的另一端與壓力平衡隔套的外側相連通；所述缸體的另一側設置有第二徑向通道，第二徑向通道的一端與缸體的吸入口相連通，第二徑向通道的另一端與硬填料間隙密封環的外側相連通。

優選地，所述硬填料間隙密封環的一端設置有凸臺，硬填料間隙密封環的另一端設置有豁口；所述凸臺上設置有第一O型密封圈。

優選地，所述壓力平衡隔套的外側設置有第二O型密封圈，第二O型密封圈位於壓力平衡隔套與缸體之間。

優選地，所述壓力平衡隔套的內側設置有第三O型密封圈，第三O型密封圈位於壓力平衡隔套與填料箱之間。

優選地，所述填料箱的外側設置有第四O型密封圈，第四O型密封圈位於填料箱與缸體之間。

優選地，所述硬填料間隙密封環和柱塞均採用同材質高硬度陶瓷材料。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點：本實用新型往復式原油輸送泵柱塞密封結構通過壓力平衡隔套的作用使硬填料間隙密封環軸向合力為零，硬填料間隙密封環處於徑向浮動狀態，且硬填料間隙密封環和柱塞均採用陶瓷材料，使硬填料間隙密封環磨損小，壽命長；由於硬填料間隙密封環對原油雜質的阻隔作用，並且軟填料密封密封的介質壓力等於入口壓力，軟填料密封可以做到基本無洩漏，並且維護周期長。

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型往復式原油輸送泵柱塞密封結構的結構示意圖。

圖2為本實用新型中硬填料間隙密封環的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種往復式原油輸送泵柱塞密封結構，包括缸體1、硬填料間隙密封環2、壓力平衡隔套4、導向套5、填料箱6、軟填料7、墊片8、壓緊環9和柱塞11；所述缸體1的工作腔內設置有柱塞11，柱塞11上依次套有硬填料間隙密封環2、導向套5、填料箱6，導向套5的外側套有壓力平衡隔套4，填料箱6的內側依次設置有軟填料7、墊片8、壓緊環9，軟填料7、墊片8和壓緊環9均固定在缸體1上；所述缸體1的一側設置有第一徑向通道3，第一徑向通道3的一端與缸體1的工作腔相連通，第一徑向通道3的另一端與壓力平衡隔套4的外側相連通；所述缸體1的另一側設置有第二徑向通道10，第二徑向通道10的一端與缸體1的吸入口相連通，第二徑向通道10的另一端與硬填料間隙密封環2的外側相連通；其中，所述硬填料間隙密封環2的一端設置有凸臺13，硬填料間隙密封環2的另一端設置有豁口14；所述凸臺13上設置有第一O型密封圈；所述壓力平衡隔套4的外側設置有第二O型密封圈，第二O型密封圈位於壓力平衡隔套4與缸體1之間；所述壓力平衡隔套4的內側設置有第三O型密封圈，第三O型密封圈位於壓力平衡隔套4與填料箱6之間；所述填料箱6的外側設置有第四O型密封圈，第四O型密封圈位於填料箱6與與缸體1之間；所述硬填料間隙密封環2和柱塞11均採用同材質高硬度陶瓷材料。

本實用新型往復式原油輸送泵柱塞密封結構的工作原理：由於缸體1的一側設置有第一徑向通道3，第一徑向通道3的一端與缸體1的工作腔相連通，第一徑向通道3的另一端與壓力平衡隔套4的外側相連通；在柱塞11排程時，缸體1工作腔的液體壓力會作用於壓力平衡隔套4上，對壓力平衡隔套4產生一個向左方向的力，這個力會作用於硬填料間隙密封環2上，同時液體壓力也會作用於硬填料間隙密封環2的凸臺13端面上，因此，硬填料間隙密封環2的軸向合力為零，硬填料間隙密封環2處於徑向浮動狀態；柱塞11依靠導向套5徑向依託定位，硬填料間隙密封環2和柱塞11之間沒有顯著摩擦，更兼有硬填料間隙密封環2和柱塞11均採用同材質高硬度陶瓷材料，因此硬填料間隙密封環2磨損小，壽命長；由於硬填料間隙密封環2在靠近軟填料7的一側開有豁口14，並且缸體1的另一側設置有第二徑向通道10，第二徑向通道10的一端與缸體1的吸入口相連通，第二徑向通道10的另一端與硬填料間隙密封環2的外側相連通；所以對於軟填料密封的軟填料7，其所密封的壓力為吸入口壓力，軟填料7與柱塞11表面接觸壓力較小就可以實現密封，更兼有硬填料間隙密封可以有效阻隔原油中的雜質進入到軟填料密封中，可以實現壽命長、可靠性好的少洩漏乃至無洩漏密封。

綜上所述，本實用新型往復式原油輸送泵柱塞密封結構通過壓力平衡隔套的作用使硬填料間隙密封環軸向合力為零，硬填料間隙密封環處於徑向浮動狀態，且硬填料間隙密封環和柱塞均採用陶瓷材料，使硬填料間隙密封環磨損小，壽命長；由於硬填料間隙密封環對原油雜質的阻隔作用，並且軟填料密封密封的介質壓力等於入口壓力，軟填料密封可以做到基本無洩漏，並且維護周期長。