技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種注水泵，尤其涉及一種智能液壓柱塞注水泵。

背景技術(shù)：

石油的注水開采是國內(nèi)外油田開采的主要方式，注水開采石油，注水費用占總開發(fā)費用的1/3左右。目前國內(nèi)外主要的注水設(shè)備主要有兩種，按注水量分，70%的注水量依靠高壓離心泵注入，其壓力在16MPa以下；30%的注水量依靠機(jī)械柱塞泵注入，其壓力在16～45MPa。對于低滲透油層的開發(fā)，必須采用高壓的機(jī)械柱塞泵。隨著富礦不斷減少，低滲透油層開發(fā)面的不斷增加，對機(jī)械柱塞式高壓注水泵的需求將隨之增加。當(dāng)今使用的機(jī)械柱式泵，存在著體積大，故障率高，運行維護(hù)費用高，對復(fù)雜滲透油層適應(yīng)性差、能耗高、振動噪音大等問題，研發(fā)新一代的注水設(shè)備，勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種智能液壓柱塞注水泵，改變機(jī)械傳動為全液壓傳動，降低了齒輪傳動噪音，整機(jī)核心部件使用壽命長、故障少，運行費用低。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種智能液壓柱塞注水泵，包括

換向閥，所述換向閥上設(shè)置有換向閥油口A、換向閥油口B、換向閥油口C，換向閥油口D；

雙向液壓缸，所述雙向液壓缸上設(shè)置有雙向液壓缸油口A和雙向液壓缸油口B，所述雙向液壓缸油口A與所述換向閥油口A連通，所述雙向液壓缸油口B與所述換向閥油口B連通；

油箱，所述油箱與所述換向閥油口C連通；

油泵，所述油泵與所述換向閥油口D連通；

電機(jī)，所述電機(jī)與所述油泵連接，用以控制所述油泵抽取所述油箱內(nèi)的液壓油，并輸送至所述換向閥；

柱塞，所述柱塞包括柱塞A和柱塞B，所述柱塞A和所述柱塞B分別與所述雙向液壓缸兩側(cè)的推桿連接，通過所述雙向液壓缸，控制所述柱塞A和所述柱塞B往復(fù)運動；

水缸，所述水缸包括水缸A和水缸B，所述柱塞A和所述柱塞B分別于所述水缸A和所述水缸B內(nèi)往復(fù)運動，用以控制所述水缸A和所述水缸B進(jìn)水和出水；

進(jìn)水管，所述進(jìn)水管連通所述水缸A和所述水缸B，所述進(jìn)水管上開設(shè)有進(jìn)水口；

出水管，所述出水管連通所述水缸A和所述水缸B，所述出水管上開設(shè)有出水口；

PLC，所述PLC與所述換向閥電連接，用以控制所述換向閥的油口開閉；所述PLC與所述電機(jī)和所述油泵電連接，用以控制所述電機(jī)運轉(zhuǎn)并同時控制所述油泵抽取液壓油運輸至所述換向閥。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，還包括一傳感器A設(shè)置于第一預(yù)設(shè)位置，另一傳感器B設(shè)置于第二預(yù)設(shè)位置，且所述推桿上設(shè)置有感應(yīng)圈，所述感應(yīng)圈于所述傳感器A和所述傳感器B之間往復(fù)運動，所述傳感器A和所述傳感器B分別與所述PLC電連接。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，所述出水口設(shè)置有傳感器C，所述傳感器C與所述PLC連接。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，所述傳感器A和所述傳感器B為電磁傳感器，所述感應(yīng)圈釋放電磁信號，所述傳感器A和所述傳感器B接受所述感應(yīng)圈釋放的電磁信號，并輸送至所述PLC。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，所述傳感器C為壓力傳感器，所述傳感器C感應(yīng)所述出水口的水壓信號，并將所述水壓信號輸送至所述PLC。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，所述油箱和所述換向閥之間設(shè)置有油冷器。

上述的智能液壓柱塞注水泵，其中，所述電機(jī)為變頻電機(jī)。

采用以上技術(shù)方案，能夠達(dá)到如下有益效果：

1、本發(fā)明改變機(jī)械傳動為全液壓傳動，甩掉了龐大的齒輪變速箱，直接降低了齒輪傳動噪音；

2、本發(fā)明變曲柄連桿推柱塞為液壓推動柱塞，可以長行程，低速度，直接減少了曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生的振動；

3、本發(fā)明傳動液壓介質(zhì)和水分開在各自的油缸和水缸中，不會互滲透，而且液壓油為封閉式循環(huán)使用，節(jié)約用油；

4、本發(fā)明注水壓力使用PLC自動控制，可以適應(yīng)變化的滲透油層，節(jié)能效果顯著；

5、柱塞運動速度低、摩擦損耗小，整機(jī)核心部件使用壽命長、故障少，運行費用低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明智能液壓柱塞注水泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

如圖1所示，一種智能液壓柱塞注水泵，包括換向閥1、雙向液壓缸2、油箱3、油泵4、電機(jī)5、柱塞、水缸、進(jìn)水管8、出水管9、PLC10；其中，換向閥1上設(shè)置有換向閥油口A、換向閥油口B、換向閥油口C，換向閥油口D；雙向液壓缸2上設(shè)置有雙向液壓缸油口A和雙向液壓缸油口B，雙向液壓缸油口A與換向閥油口A連通，雙向液壓缸油口B與換向閥油口B連通；油箱3與換向閥油口C連通；油泵4與換向閥油口D連通；電機(jī)5與油泵4連接，用以控制油泵4抽取油箱3內(nèi)的液壓油，并輸送至換向閥1；柱塞包括柱塞A61和柱塞B62，柱塞A61和柱塞B62分別與雙向液壓缸2兩側(cè)的推桿21連接，通過雙向液壓缸2，控制柱塞A61和柱塞B62往復(fù)運動；水缸包括水缸A71和水缸B72，柱塞A61與水缸A71配合，在雙向液壓缸2的作用下于水缸A71內(nèi)往復(fù)運動，柱塞B62與水缸B72配合，在雙向液壓缸2的作用下于水缸B72內(nèi)往復(fù)運動，以此來控制水缸A71和水缸B72進(jìn)水和出水；進(jìn)水管8連通水缸A71和水缸B72，且在進(jìn)水管8上開設(shè)有進(jìn)水口81；出水管9連通水缸A71和水缸B72，且在出水管9上開設(shè)有出水口91；PLC10與換向閥1電連接，用以控制換向閥1上的各個油口的開閉；PLC10與電機(jī)5和油泵4電連接，用以控制電機(jī)5運轉(zhuǎn)并同時控制油泵4抽取液壓油運輸至換向閥1。

本發(fā)明的工作原理是：通過PLC控制換向閥1的油口B打開，同時，控制電機(jī)5以及油泵4運行，油泵4從油箱3中抽取液壓油，并運輸至換向閥1內(nèi)，從換向閥1的油口B進(jìn)入至雙向液壓缸2的右側(cè)，將推桿21推向左側(cè)，雙向液壓缸2左側(cè)的液壓油從雙向液壓缸2的油口A進(jìn)入至換向閥1，并從換向閥1回流進(jìn)入油箱3內(nèi)，由于推桿21在雙向液壓缸2的作用下推向左側(cè)，因此，與推桿21連接的柱塞A61和柱塞B62向左側(cè)運動，此時，水缸A71內(nèi)的水壓增高，水缸B72內(nèi)的水壓降低，因此，水缸A71內(nèi)的水由出水口91壓入油層，同時，外界的水通過進(jìn)水口81進(jìn)入至水缸B72；通過PLC10控制換向閥1的油口A打開，同時，控制電機(jī)5以及油泵4運行，油泵4從油箱3中抽取液壓油，并運輸至換向閥1內(nèi)，從換向閥1的油口A進(jìn)入至雙向液壓缸2的左側(cè)，將推桿21推向右側(cè)，雙向液壓缸2右側(cè)的液壓油通過油口B進(jìn)入換向閥并回流至油箱3內(nèi)，柱塞A61和柱塞B62同時向右運動，水缸A71內(nèi)水壓降低，水缸B72內(nèi)水壓增高，因此，水缸B72內(nèi)的水由出水口91壓入油層，同時，外界的水通過進(jìn)水口81進(jìn)入至水缸A71。

本發(fā)明可以通過PLC10控制液壓油從換向閥1的油口A進(jìn)入、從換向閥1的油口B送出，或者控制液壓油從換向閥1的油口B進(jìn)入、從換向閥1的油口A送出，以此來控制推桿21左右往復(fù)運動，同時與推桿21連接的柱塞A61和柱塞B62同樣左右往復(fù)運動，控制水缸A和水缸B內(nèi)的水壓，不斷地將水壓入油層。

本發(fā)明較佳的實施方式中，還包括一傳感器A11設(shè)置于第一預(yù)設(shè)位置，另一傳感器B12設(shè)置于第二預(yù)設(shè)位置，且推桿21上設(shè)置有感應(yīng)圈13，感應(yīng)圈13于傳感器A11和傳感器B12之間往復(fù)運動，傳感器A11和傳感器B12分別與PLC10電連接，具體的，傳感器A11和傳感器B12為電磁傳感器，感應(yīng)圈13釋放電磁信號，傳感器A11和傳感器B12接受感應(yīng)圈13釋放的電磁信號，并輸送至PLC10。具體工作時，當(dāng)推桿21往左邊運動，將柱塞A61壓入水缸A71內(nèi)時，推桿21上的感應(yīng)圈13正好處于傳感器A11的感應(yīng)區(qū)域，傳感器A11感應(yīng)到感應(yīng)圈13發(fā)出的電磁信號，并將電磁信號發(fā)送至PLC10，PLC根據(jù)感應(yīng)信號控制電機(jī)5、油泵4和換向閥1，使液壓油從換向閥1的油口A進(jìn)入至雙向液壓缸2的左側(cè)，同時，推桿21在液壓油的作用下往右側(cè)運動，雙向液壓缸2右側(cè)的液壓油通過油口B回流至油箱3，當(dāng)柱塞B62壓入水缸B72內(nèi)時，推桿21上的感應(yīng)圈13正好運動至傳感器B12的感應(yīng)區(qū)域，傳感器B12感應(yīng)到感應(yīng)圈13發(fā)出的電磁信號，并發(fā)送至PLC10，PLC10根據(jù)感應(yīng)信號，控制液壓油繼續(xù)從換向閥1的油口B進(jìn)入至雙向液壓缸2的右側(cè)，以此來實現(xiàn)自動控制注水泵不斷將水壓入油層。

本發(fā)明較佳的實施方式中，出水口91設(shè)置有傳感器C14，傳感器C14與PLC10連接，具體的，傳感器C14為壓力傳感器，傳感器C14感應(yīng)出水口的水壓信號，并將水壓信號輸送至PLC。在具體工作時，由于油層地質(zhì)構(gòu)造差異會引起滲水流量壓力的變化，傳感器C14將檢測到的出水口91的壓力發(fā)送至PLC10，PLC10根據(jù)壓力，控制電機(jī)5，電機(jī)5為變頻電機(jī)，因此，可以根據(jù)PLC的控制信號，改變輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，使油泵4輸出液壓油的壓力和流量與之匹配，起到節(jié)能降耗的效果。

本發(fā)明較佳的實施方式中，油箱3和換向閥1之間設(shè)置有油冷器15。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護(hù)范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。