專利名稱：一種改進(jìn)的液力差動(dòng)式水力活塞泵換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液壓傳動(dòng)的從石油井中抽汲石油的水力活塞泵換向閥的改進(jìn)。
現(xiàn)有的水力活塞泵，應(yīng)用較多的是液力差式換向閥結(jié)構(gòu)的水力活塞泵。例如美國科貝公司(KOBE)的A、B、D、E型四個(gè)系列的水力活塞泵都是液力差動(dòng)式換向閥結(jié)構(gòu)。中國的水力活塞泵也都是采用此種結(jié)構(gòu)的換向閥。
液力差動(dòng)式換向閥主要由可運(yùn)動(dòng)的活塞桿[9]和滑閥[37](見


圖1)，固定不動(dòng)的閥體[33]和閥芯[16]等零件組成。此種閥具有反應(yīng)靈敏，換向時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)泵的高沖數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍存在下述問題1.閥體[33]下端需鉆多個(gè)通到閥體下部孔[36]的軸向長孔[19]，加工復(fù)雜，成品率低。
2.為了便于鉆軸向長孔[19]，閥體下部都采用公扣螺紋，這種結(jié)構(gòu)在徑向上的排列，占用了較大的徑向尺寸，限制了滑閥[37]的直徑，使滑閥的液力作用面積小，造成換向過程中作用其上的換向力小，當(dāng)換向力不能克服阻力時(shí)，就發(fā)生滑閥停止運(yùn)動(dòng)，換向失靈使泵不工作，必須從井下提出泵進(jìn)行修復(fù)。
3.滑閥的上部密封面[7]無論滑閥在上限或下限兩個(gè)位置，始終作用著高壓動(dòng)力流壓力P1與乏動(dòng)力液壓力P2之壓差，而閥體與滑閥中部密封面[11]，閥體與滑閥下部密封面[15]，閥芯與滑閥密封面[13]，及閥體上部密封面[3]和閥體中部密封面[10]卻只有在滑閥上(或下)一個(gè)位置作用著高壓動(dòng)力液與乏動(dòng)力液壓差，所以，在使用同等材料和熱處理工藝的情況下，滑閥上部密封面[7]的工作壽命只有其它各密封面工作壽命的一半。
由于存在上述問題，造成此類換向閥的加工難度大，工作壽命短。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的水力活塞泵換向閥。其特征一閥體外部有一個(gè)外環(huán)套[30]熱裝并焊接在閥體上，它們之間形成了上環(huán)形流道[4]和下環(huán)形流道[12]，下環(huán)形流道取代了部分老式結(jié)構(gòu)閥體下部軸向長孔。其特征二閥體下部螺紋[24]采用母扣螺紋，緊靠螺紋內(nèi)徑鉆小直徑閥體下部軸向孔[19]，從而減少了閥體對徑向尺寸的占用量。其特征三滑閥上部密封面[7]裝一高硬度襯套[6]。
下面對照
圖1對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步論述。
閥體[33]外部有一個(gè)外環(huán)套[30]，與閥體熱裝焊接而成，外環(huán)套與閥體之間的密封面[31]和[34]采用過盈配合熱裝。然后焊接，焊口共有[27]、[38]、[43]三處，上部焊口[27]和中部焊口[38]采用先焊接，然后再鉆孔[1]和[39]。閥體與外環(huán)套之間形成上環(huán)形流道[4]和下環(huán)形流道[12]，這樣閥體上只需鉆較短的閥體下部軸向孔[19]與下環(huán)形流道[12]勾通即可，再配合閥體下部螺紋采用母扣螺紋，就使密封面[15]和[3]的徑向尺寸比老式結(jié)構(gòu)閥體增加。滑閥上安裝一個(gè)高硬材料襯套[6]，襯套安裝在滑閥上部密封面[7]上。
本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)滑閥處于下限位置時(shí)，如
圖1，高壓動(dòng)力液經(jīng)閥體的上部孔[29]，閥體與外環(huán)套形成的上環(huán)形流道[4]，再經(jīng)孔[1]，進(jìn)入泵的液馬達(dá)，推動(dòng)活塞組下行。乏動(dòng)力液由閥體下接頭[47]的孔[23]，閥體下部軸向孔[19]進(jìn)入閥體與閥體外環(huán)套形成的下環(huán)形流道[12]，經(jīng)閥體的下部孔[36]通過滑閥縮徑處[35]，從閥體的乏動(dòng)力液排出孔[32]排出，其壓力為P2。此時(shí)滑閥的下端面[42]也作用著壓力P2，它是由閥體二速孔[39]經(jīng)滑閥二速孔[41]，滑閥一速孔[18]傳遞至滑閥下端面的；而滑閥上端面[28]則作用著高壓動(dòng)力液壓力P1，在此壓差作用下，滑閥將保持在下限的位置不動(dòng)。當(dāng)活塞組向下運(yùn)動(dòng)完成下行程時(shí)，其活塞桿[9]的上換向槽[8]和[5]將閥芯上一速孔[14]勾通高壓動(dòng)力液壓力P1，高壓動(dòng)力液通過閥芯上一速孔[14]，滑閥一速孔[18]作用于滑閥的下端面[42]，由于滑閥下端面面積大于上端面面積，將產(chǎn)生一差動(dòng)力促使滑閥行至上限位置。當(dāng)滑閥行至上限位置后，滑閥縮徑處[35]將閥體上部孔[29]與乏動(dòng)力液排出孔[32]勾通滑閥孔[40]將閥體下部孔[36]與高壓動(dòng)力液勾通，使活塞組上行，當(dāng)活塞組向上運(yùn)動(dòng)完成上行程時(shí)，其活塞桿[9]下?lián)Q向槽[20]將閥芯下一速孔[22]與閥芯中一速孔[17]勾通，使滑閥下端的高壓液體經(jīng)閥芯斜孔[21]，閥體一速孔[44]與乏動(dòng)力液壓力P2連通，滑閥下端泄壓，在滑閥上端高壓動(dòng)力液壓力P1的作用下，滑閥下行至下限位置。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)活塞組往復(fù)抽油運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型與已有的技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)1.降低了加工難度，提高了閥體加工成品率。
2.增加了滑閥的液力作用面積，提高了滑閥克服換向阻力的能力，從而增加了換向閥的無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
3.提高了滑閥上端密封面的抗磨損性能，延長了整個(gè)滑閥的使用壽命。
本實(shí)用新型適合于各種液力差動(dòng)式換向閥結(jié)構(gòu)的水力活塞泵。
附
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖，也是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施示意圖。圖中[2]為密封圈，[25]為滑閥限位環(huán)，[26]為閥體上部接頭，[45]、[46]為密封圈。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的液力差動(dòng)式水力活塞泵換向閥，其特征在于a.閥體[33]外部熱裝焊接一外環(huán)套[30]，閥體與外環(huán)套之間形成上環(huán)形流道[4]和下環(huán)形流道[12]。b.閥體下部螺紋為母扣螺紋，緊靠螺紋內(nèi)徑鉆有閥體下部軸向孔[19]。c.滑閥上部密封面[7]裝一高硬度襯套[6]。
2.如權(quán)利要求1所述的換向閥，其特征在于外環(huán)套與閥體之間的密封面[31]和[34]采用過盈配合熱裝，其配合的過盈量為0.035～0.076mm。
3.如權(quán)利要求1所述的換向閥，其特征在于閥體與外環(huán)套熱裝后再焊接，焊口有[27]、[38]、[43]三個(gè)部位，上部焊口[27]和中部焊口[38]焊完后再打孔[1]和孔[39]。
4.如權(quán)利要求1所述的換向閥，其特征在于所鉆閥體下部軸向孔[19]的直徑為3～5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的換向閥，其特征在于閥體一速孔[44]為一斜孔，它與閥體軸線的斜角為25°～40°。
專利摘要一種改進(jìn)的液力差動(dòng)式水力活塞泵換向閥。其特征為閥體外部熱裝焊接一外環(huán)套，之間形成上、下環(huán)形流道；閥體下部采用母和螺紋，并鉆有小直徑軸向孔與下環(huán)形流道相通，從而減少了閥體對徑向尺寸的占用量。滑閥上部密封面裝一高硬度襯套。本實(shí)用新型適合于各種液力差動(dòng)式換向閥結(jié)構(gòu)的水力活塞泵，可提高閥體加工成品率，增加換向閥無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，延長滑閥的使用壽命。
文檔編號(hào)F04B53/10GK2265444SQ9521871
公開日1997年10月22日 申請日期1995年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月8日
發(fā)明者邵雷, 王乃華, 董現(xiàn)堂, 蔣賢儒, 朱光華, 湯力 申請人:勝利油田凱源石油開發(fā)有限責(zé)任公司, 勝利石油管理局濱南采油廠