專利名稱：一種無焊接式脈動緩沖器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油開采及石油輸送的高壓管路中的無焊接式脈動緩沖器及其制作方法，屬于石油開采輸送壓力控制裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
脈動緩沖器是石油開采及輸送中的重要、關(guān)鍵裝置。它廣泛應(yīng)用于石油開采、石油輸送高壓管路中。其作用主要是緩和石油開采過程中的超高壓力、石油輸送的高壓管路中壓力峰值，起到穩(wěn)定壓力、保障正常工作、保障其安全性能的作用。目前國內(nèi)外的脈動緩沖器的殼體主要采用上下二瓣鍛造加工后再對焊而成的焊接組合式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔對焊處為柱面，并在其結(jié)構(gòu)體中有一環(huán)狀焊縫，這種焊接組合式結(jié)構(gòu)的脈動緩沖器，其焊縫和焊接熱影響區(qū)的質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證，可靠性較低，因其內(nèi)腔不是均勻性球面和光滑表面的結(jié)構(gòu)，使其使用壽命大大降低。因此現(xiàn)有的脈動緩沖裝置存在著使用壽命較短、制造、檢驗工序繁多、工藝復(fù)雜、加工周期長、成本高的缺點，特別是在工作過程中其耐壓安全性能差，容易發(fā)生設(shè)備和人生安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、制作成本較低、使用壽命較長、工作性能安全可靠的一種無焊接式脈動緩沖器及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的無焊接式脈動緩沖器的制作方法為它包括采用皮囊將緩沖器的殼體內(nèi)腔分隔為兩室，它采用整體鍛造和整體機械加工成型的方法將緩沖器的殼體制作為整體式的外形為球形內(nèi)腔為光滑橢圓球形的中空球體，并在緩沖器的殼體上下兩端分別制作出一個與內(nèi)腔相通的開口，然后將皮囊安裝在緩沖器殼體的整體式橢圓球形空心內(nèi)腔中，使皮囊將其空心內(nèi)腔分隔為兩室，并在殼體的上下開口上分別通過螺栓安裝有一個頂蓋和一個底座蓋；
本發(fā)明具體的無焊接式脈動緩沖器為它包括采用殼體(1)，其殼體(1)的外形為整體式球形，殼體(1)的內(nèi)腔為整體式橢圓形空心內(nèi)腔，在殼體(1)的上下兩端分別設(shè)有一個與其內(nèi)腔相通的開口，在殼體(1)的上下兩端的開口上分別通過螺栓(4)和內(nèi)六角螺釘(5)連接有頂蓋(2)和底座蓋(3)，在殼體(1)內(nèi)還安裝有一個將其內(nèi)腔分隔為兩室的皮囊(6)；在安裝在殼體(1)內(nèi)腔的皮囊(6)上通過皮囊夾板(7)和螺釘(8)連接有一塊穩(wěn)定平板(9)；在頂蓋(2)上安裝有氣閥(10)和壓力表(11)，并在氣閥(10)和壓力表(11)上罩有保護罩(12)。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的脈動緩沖器殼體(1)采用了整體鍛造和整體機械加工成型的方法加工出整體式外形為球形、內(nèi)腔為橢球形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使本發(fā)明的脈動緩沖器工作室內(nèi)腔形成均勻性球面和光滑表面，其承壓測試壓力比國內(nèi)外現(xiàn)有裝置提高了30Mpa，本發(fā)明不僅避免了焊接工藝所引起的一系列問題，而且還避免和解決了上述國內(nèi)外現(xiàn)有裝置的所存在的缺陷，使脈動緩沖裝置的性能、使用壽命明顯提高，特別是使其安全性、可靠性大為提高。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、制作成本較低、使用壽命較長、工作性能安全可靠的優(yōu)點。
當將本發(fā)明的無焊接式脈動緩沖器用于平衡三缸泥漿泵石油輸送過程中的壓力控制時，它可以減少其工作中的波動，為鉆機及油輸送提供良好的工作動力。使用本發(fā)明時時，先通過一個連接管將鉆井泵高壓排出系統(tǒng)與本發(fā)明的底座蓋(3)上的連接孔連接，由于皮囊(6)把中空球體式的殼體(1)內(nèi)腔分成上下兩個工作腔，在頂蓋(2)和皮囊(6)之間形成的密封腔中預(yù)先充有一定壓力的氮氣(約45MPa)，稱為上工作腔，其下腔通過底座蓋(3)上的連接孔與鉆井泵高壓排出系統(tǒng)相連，泥漿泵(輸送管)工作過程中，工作缸的壓力始終是由負壓(小于大氣壓)到最高工作壓力(35MPa)，且壓力變化為正弦曲線，相位差120°；工作中，當鉆井泥漿泵或輸送排出壓力大于中空球體式殼體(1)的上腔中心氣體壓力時，其腔內(nèi)的氣體被壓縮，上腔空間體積減少，其內(nèi)部的氣體壓力隨之升高到鉆井泵排出壓力，達到上下腔壓力平衡，當鉆井泵工作壓力波動時，上腔的壓力隨之變化，同時上腔的體積也隨著鉆井泵(石油輸送)工作壓力的變化而變化，從而達到壓力平衡，使泥漿泵(石油輸送)始終處于穩(wěn)定的工作過程中。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
具體實施例方式采用整體鍛造和整體機械加工成型的方法將殼體(1)制作為整體式的外形為球形、內(nèi)腔為光滑橢圓球形的中空球體，使其內(nèi)腔的表面粗糙度達Ra1.6即可，其殼體(1)的材料可采用鍛鋼、中碳結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼材料制作，在殼體(1)的上下兩端分別制作出一個與其內(nèi)腔相通的開口，并在殼體(1)的上下兩端的開口上分別通過螺栓(4)和內(nèi)六角螺釘(5)連接上頂蓋(2)和底座蓋(3)，在殼體(1)內(nèi)固定安裝上一個能將其內(nèi)腔分隔為兩室的皮囊(6)為了使皮囊(6)工作更加穩(wěn)定，可采用皮囊夾板(7)和螺釘(8)將一塊穩(wěn)定平板(9)連接在皮囊(6)的中部位置；為了工作時便于控制，可在頂蓋(2)上安裝上氣閥(10)和壓力表(11)，并使氣閥(10)和壓力表(11)能夠與殼體(1)的內(nèi)腔相通，氣閥(10)和壓力表(11)均可采用市場上出售的成品，然后在頂蓋(2)上用螺栓固定上一個保護罩(12)，并使保護罩(12)能將氣閥(10)和壓力表(11)罩住即成。
權(quán)利要求
1.一種無焊接式脈動緩沖器的制作方法，它包括采用皮囊將緩沖器的殼體內(nèi)腔分隔為兩室，其特征在于它采用整體鍛造和整體機械加工成型的方法將緩沖器的殼體制作為整體式的外形為球形內(nèi)腔為光滑橢圓球形的中空球體，并在緩沖器的殼體上下兩端分別制作出一個與內(nèi)腔相通的開口，然后將皮囊安裝在緩沖器殼體的整體式橢圓球形空心內(nèi)腔中，使皮囊將其空心內(nèi)腔分隔為兩室，并在殼體的上下開口上分別通過螺栓安裝上一個頂蓋和一個底座蓋。
2.一種無焊接式脈動緩沖器，它包括殼體(1)，其特征在于殼體(1)的外形為整體式球形，殼體(1)的內(nèi)腔為整體式橢圓形空心內(nèi)腔，在殼體(1)的上下兩端分別設(shè)有一個與其內(nèi)腔相通的開口，在殼體(1)的上下兩端的開口上分別通過螺栓(4)和內(nèi)六角螺釘(5)連接有頂蓋(2)和底座蓋(3)，在殼體(1)內(nèi)還安裝有一個將其內(nèi)腔分隔為兩室的皮囊(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無焊接式脈動緩沖器，其特征在于在安裝在殼體(1)內(nèi)腔的皮囊(6)上通過皮囊夾板(7)和螺釘(8)連接有一塊穩(wěn)定平板(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無焊接式脈動緩沖器，其特征在于在頂蓋(2)上安裝有氣閥(10)和壓力表(11)，并在氣閥(10)和壓力表(11)上罩有保護罩(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無焊接式脈動緩沖器及其制作方法，它采用整體鍛造和整體機械加工成型的方法將緩沖器的殼體制作為整體式的外形為球形內(nèi)腔為橢圓球形的中空球體，并在緩沖器的殼體上下兩端分別制作出一個與內(nèi)腔相通的開口，然后將皮囊安裝在緩沖器殼體的整體式橢圓球形空心內(nèi)腔中，使皮囊將其空心內(nèi)腔分隔為兩室，并在殼體的上下開口上分別通過螺栓安裝上一個頂蓋和一個底座蓋。本發(fā)明的殼體采用了整體鍛造和整體機械加工成型的方法加工出整體式外形為球形、內(nèi)腔為橢球形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)避免了焊接工藝所引起的一系列問題。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、制作成本較低、使用壽命較長、工作性能安全可靠的優(yōu)點。
文檔編號F17D3/00GK1515817SQ0313573
公開日2004年7月28日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者萬東海, 張令, 洪大軍, 吳連根 申請人:貴州航天新力鑄鍛有限責任公司