基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，包括：(a)液動(dòng)換向閥處于左位，左液壓缸活塞處于中上端某位置，右液壓缸有桿端柱塞處于中端某位置；(b)活塞繼續(xù)下行，將凹孔內(nèi)的油液經(jīng)內(nèi)置液控單向閥排出；(c)單向閥進(jìn)入換向閥閥芯右端空間，推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)；(d)主泵油繼續(xù)推動(dòng)活塞下行，而同時(shí)主泵油液進(jìn)入液壓缸的上腔，開(kāi)始推動(dòng)活塞下行；(e)液壓缸開(kāi)始勻速排液，液壓缸達(dá)到最底端；(f)油液推動(dòng)液壓缸活塞向下移動(dòng)，然后推動(dòng)其向上移動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)上腔的油液流回油箱。本發(fā)明具有高壓、大流量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、排量可調(diào)、易于維護(hù)和操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換向準(zhǔn)確可靠、可增壓的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝【背景技術(shù)】
[0002]石油工業(yè)的發(fā)展對(duì)往復(fù)泵提出了更高的要求，一方面泵的壓力越來(lái)越高，功率越來(lái)越大，而制造和維護(hù)成本要低，體積和質(zhì)量也不能過(guò)大。另外由于石油工程用往復(fù)泵的工作條件十分惡劣，普遍存在易損件壽命短，正常運(yùn)行時(shí)效率低的問(wèn)題。
[0003]增壓注水泵的密封件容易損壞，一次造成的停泵事故在往復(fù)式增壓注水泵中占到約90%，另外尚有其他一些易損件因壽命問(wèn)題導(dǎo)致泵的正常運(yùn)行時(shí)效率低。
[0004]因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種高壓、大流量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、排量可調(diào)、易于維護(hù)和操作的新型液壓增壓注水泵用于油田作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，該液壓工藝具有高壓、大流量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、排量可調(diào)、易于維護(hù)和操作的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，包括以下步驟:
[0008](a)液動(dòng)換向閥處于左位，左液壓缸活塞處于中上端某位置，右液壓缸有桿端柱塞處于中端某位置；
[0009](b)活塞繼續(xù)下行，當(dāng)液壓缸的活塞下移至接近終點(diǎn)時(shí)，活塞下面的凸臺(tái)開(kāi)始進(jìn)入缸下端的凹孔內(nèi)，將凹孔內(nèi)的油液經(jīng)內(nèi)置液控單向閥排出；
[0010](C)然后經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥中的單向閥進(jìn)入換向閥閥芯右端空間，推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)；
[0011](d)主泵油經(jīng)繼續(xù)推動(dòng)活塞下行，而同時(shí)主泵油液進(jìn)入液壓缸的上腔，開(kāi)始推動(dòng)活塞下行；
[0012](e)換向完畢時(shí)，液壓缸開(kāi)始勻速排液，液壓缸達(dá)到最底端；
[0013](f)從柱塞泵來(lái)的油液進(jìn)入液壓缸的上腔，推動(dòng)液壓缸活塞向下移動(dòng)，通過(guò)活塞桿的作用使得泵缸也向下移動(dòng)進(jìn)行排液；液壓缸下腔的油經(jīng)油口排出進(jìn)入液壓缸的下腔，推動(dòng)其向上移動(dòng)，同時(shí)泵缸的活塞也被迫向上移動(dòng)，吸入工作介質(zhì)；液壓缸的活塞向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)上腔的油液流回油箱。
[0014]所述步驟(a)完成后，從柱塞泵來(lái)的液壓油經(jīng)油路進(jìn)入液壓缸的上腔，推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，有桿端油液進(jìn)入蓄能器及液壓缸的有桿端腔，并通過(guò)連軸器帶動(dòng)活塞桿將泵缸下腔的工作介質(zhì)排出到工作介質(zhì)管線(xiàn)，進(jìn)入液壓缸有桿端腔的液壓油及小流量泵的液壓油推動(dòng)液壓缸活塞向上移動(dòng)，很快到達(dá)液壓缸的頂部。
[0015]所述步驟(C)進(jìn)行的同時(shí)，經(jīng)油路將液控單向閥控制口打開(kāi)，排出換向閥閥芯排出的油液。
[0016]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:具有高壓、大流量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、排量可調(diào)、易于維護(hù)和操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換向準(zhǔn)確可靠、可增壓的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明所用液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]1-泵缸I ;2_聯(lián)結(jié)器；3_液壓缸I ;4_蓄能器I ;5_濾油器I ;6_恒功率變量泵；7-電動(dòng)機(jī)I ;8_單向閥I ;9_溢流閥I ; 10-單向節(jié)流調(diào)速閥I ; 11-單向節(jié)流閥調(diào)速閥2 ；12-三位四通液控?fù)Q向閥；13_油箱；14-蓄能器2 ; 15-液壓缸2 ; 16-蓄能器3 ; 17-溢流閥2 ;18_單向閥2 ;19_電動(dòng)機(jī)2 ;20-定量泵；21-濾油器2 ;22-泵缸2 ;23-吸液管線(xiàn)；24_吸液管線(xiàn)；25_地層壓力。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例:
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所用液壓系統(tǒng)，包括泵缸、與泵缸相連的聯(lián)結(jié)器、與聯(lián)結(jié)器相連的液壓缸；所述液壓缸連接有恒功率變量泵，所述恒功率變量泵連接有定量泵和濾油器；所述液壓缸還連接有蓄能器和濾油器；所述恒功率變量泵設(shè)置有溢流閥；所述恒功率變量泵設(shè)置有三位四通液控?fù)Q向閥。
[0022]圖1中實(shí)線(xiàn)表示主油路；虛線(xiàn)表示控制油路；小流量泵和蓄能器3組成自動(dòng)補(bǔ)給回路；換向閥兩端的單向節(jié)流閥控制換向時(shí)間；蓄能器1、2充當(dāng)輔助動(dòng)力源，輔助液壓缸完成返回行程；液壓缸采用一種特殊結(jié)構(gòu)，液壓缸的有桿端和無(wú)桿端都開(kāi)有緩沖槽；有桿端緩沖槽除減緩液壓沖擊外，還利用其產(chǎn)生的高壓驅(qū)動(dòng)液動(dòng)換向閥換向；換向閥換向時(shí)控制油液通過(guò)液控單向閥的反向開(kāi)啟作用進(jìn)入下一元件作用。
[0023]初始位置:液動(dòng)換向閥處于左位，左液壓缸活塞處于中上端某位置，右液壓缸有桿端柱塞處于中端某位置。此時(shí)從柱塞泵來(lái)的液壓油經(jīng)油路A進(jìn)入液壓缸I的上腔，推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，有桿端油液進(jìn)入蓄能器I及液壓缸II的有桿端腔，并通過(guò)連軸器帶動(dòng)活塞桿將泵缸I下腔的工作介質(zhì)排出到工作介質(zhì)管線(xiàn)。進(jìn)入液壓缸II有桿端腔的液壓油及小流量泵的液壓油推動(dòng)液壓缸II活塞向上移動(dòng)，很快到達(dá)液壓缸II的頂部。
[0024]活塞I繼續(xù)下行，當(dāng)液壓缸I的活塞下移至接近終點(diǎn)時(shí)，活塞I下面的凸臺(tái)開(kāi)始進(jìn)入缸下端的凹孔內(nèi)，將凹孔內(nèi)的油液經(jīng)內(nèi)置液控單向閥排出，然后經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥2中的單向閥進(jìn)入換向閥閥芯右端空間，推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)。同時(shí)經(jīng)油路將液控單向閥2控制口K打開(kāi)，排出換向閥閥芯排出的油液。
[0025]換向過(guò)渡階段:主泵油經(jīng)A繼續(xù)推動(dòng)活塞I下行，而同時(shí)主泵油液經(jīng)B進(jìn)入液壓缸II的上腔，開(kāi)始推動(dòng)活塞II下行。
[0026]換向完畢時(shí)，液壓缸II開(kāi)始勻速排液，液壓缸I達(dá)到最底端。此時(shí)，蓄能器I通過(guò)缸的油壓儲(chǔ)能,在換向過(guò)程中使閥芯越過(guò)換向死點(diǎn)并移動(dòng)到位,反向推動(dòng)活塞I向上運(yùn)動(dòng)，液壓缸II有桿端油液進(jìn)入液壓缸I的有桿端腔，推動(dòng)活塞I上行。[0027]于是從柱塞泵來(lái)的油液進(jìn)入液壓缸II的上腔，推動(dòng)液壓缸II活塞向下移動(dòng)，通過(guò)活塞桿的作用使得泵缸II也向下移動(dòng)進(jìn)行排液。液壓缸I下腔的油經(jīng)油口排出進(jìn)入液壓缸I的下腔，推動(dòng)其向上移動(dòng)，同時(shí)泵缸I的活塞也被迫向上移動(dòng)，
[0028]吸入工作介質(zhì)。液壓缸I的活塞向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)上腔的油液流回油箱。這樣，系統(tǒng)便完成了一個(gè)循環(huán)，并開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)，液壓缸和泵缸如此交替往復(fù)、自動(dòng)循環(huán)，從而不斷吸入和排出工作介質(zhì)，使泵不斷地工作。
[0029]液動(dòng)換向閥兩端的單向節(jié)流調(diào)速閥1、2的作用是控制和調(diào)節(jié)換向閥閥芯的移動(dòng)速度，從而控制調(diào)節(jié)活塞的換向時(shí)間和換向速度。蓄能器1、2的作用是通過(guò)缸的油壓儲(chǔ)能并在換向過(guò)程中使閥芯越過(guò)換向死點(diǎn)并移動(dòng)到位，從而使閥口反向開(kāi)啟并達(dá)到足夠的開(kāi)度，在非換向階段使閥芯保持原位不動(dòng)。這樣使換向可靠并減小閥口的阻力損失。因?yàn)閾Q向閥芯的移動(dòng)首先靠高壓控制油來(lái)推動(dòng)，高壓控制油來(lái)自液壓缸活塞下端的凸臺(tái)下移進(jìn)入缸下端凹孔所排出的油液。在換向過(guò)程中，原排液泵缸活塞減速下移，最后停止，此時(shí)液壓缸下端的圓柱凸臺(tái)不再向控制油路排出高壓控制油，因此若沒(méi)有蓄能器I和2，換向閥芯就不會(huì)再移動(dòng)，回油閥口此時(shí)還沒(méi)有打開(kāi)，進(jìn)油閥口的開(kāi)度還不夠大，結(jié)果可能使泵停止工作。
[0030]采用內(nèi)置液控單向閥使得換向過(guò)程可靠，并在達(dá)到其反向開(kāi)啟壓力的條件下，控制油經(jīng)過(guò)另一液壓缸的內(nèi)置液控單向閥進(jìn)入下一元件作用。小流量齒輪泵、單向閥2、蓄能器3和溢流閥2組成自動(dòng)補(bǔ)給回路，可以避免在吸入工作介質(zhì)中活塞上行不到死點(diǎn)，溢流閥2用于限制液壓缸下腔油液的最高壓力。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)液動(dòng)換向閥處于左位，左液壓缸活塞處于中上端某位置，右液壓缸有桿端柱塞處于中端某位置； (b)活塞繼續(xù)下行，當(dāng)液壓缸的活塞下移至接近終點(diǎn)時(shí)，活塞下面的凸臺(tái)開(kāi)始進(jìn)入缸下端的凹孔內(nèi)，將凹孔內(nèi)的油液經(jīng)內(nèi)置液控單向閥排出； (C)然后經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥中的單向閥進(jìn)入換向閥閥芯右端空間，推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)； (d)主泵油經(jīng)繼續(xù)推動(dòng)活塞下行，而同時(shí)主泵油液進(jìn)入液壓缸的上腔，開(kāi)始推動(dòng)活塞下行； (e)換向完畢時(shí)，液壓缸開(kāi)始勻速排液，液壓缸達(dá)到最底端； (f)從柱塞泵來(lái)的油液進(jìn)入液壓缸的上腔，推動(dòng)液壓缸活塞向下移動(dòng)，通過(guò)活塞桿的作用使得泵缸也向下移動(dòng)進(jìn)行排液；液壓缸下腔的油經(jīng)油口排出進(jìn)入液壓缸的下腔，推動(dòng)其向上移動(dòng)，同時(shí)泵缸的活塞也被迫向上移動(dòng)，吸入工作介質(zhì)；液壓缸的活塞向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)上腔的油液流回油箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，其特征在于，所述步驟(a)完成后，從柱塞泵來(lái)的液壓油經(jīng)油路進(jìn)入液壓缸的上腔，推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，有桿端油液進(jìn)入蓄能器及液壓缸的有桿端腔，并通過(guò)連軸器帶動(dòng)活塞桿將泵缸下腔的工作介質(zhì)排出到工作介質(zhì)管線(xiàn)，進(jìn)入液壓缸有桿端腔的液壓油及小流量泵的液壓油推動(dòng)液壓缸活塞向上移動(dòng)，很快到達(dá)液壓缸的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于注水泵液壓系統(tǒng)的液壓工藝，其特征在于，所述步驟(c)進(jìn)行的同時(shí)，經(jīng)油路將液控單向閥控制口打開(kāi)，排出換向閥閥芯排出的油液。
【文檔編號(hào)】F15B21/00GK103711750SQ201210408495
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月9日
【發(fā)明者】梁波 申請(qǐng)人:梁波