雙活塞水力調壓泵的製作方法

2023-06-05 13:57:01

專利名稱：雙活塞水力調壓泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用於液體輸送的往復泵，特別是涉及一種應用於水 力驅動的雙活塞水力調壓泵。
背景技術：
普通活塞式或柱塞式往復泵的動力一般採用電動機，需要消耗大量的電力。 在許多生產場所中大容量電力輸送受到各種客觀因素限制，其現場又往往存在 大量的環保性能源。例如油田都有豐富的具有壓力的地下水資源，而在石油開 採的後期又需要把大量的水注入地下油層。油田的地下油層其壓力分為高壓、 中壓和低壓，在石油開採的後期需要把大量的聚合物與水注入地下油層，把油 層中的油擠出來。與各油層相對應的地下水其壓力也分為高壓、中壓和低壓。 為了獲得不同油層的油必須分層注壓；故存在費時、費力、造價高、耗電多、 環保性差等問題。為了克服現有技術所存問題，研製一種新型的雙活塞水力調 壓泵是十分必要的。發明內容本實用新型的目的是克服普通活塞式或柱塞式往復泵的動力一般採用電動 機，需要消耗大量電力的缺陷，提供一種採用具有壓力的地下水資源為動力的 雙活塞水力調壓泵。達到耗電量小、成本低、 一泵多用、省時、省力等優點。本實用新型所述的雙活塞水力調壓泵，其結構由雙活塞泵和調壓系統所組 成；雙活塞泵的活塞缸體內裝有兩個活塞並通過活塞軸連接在一起，形成雙活 塞結構；活塞一和活塞二外表面有溝槽，用來安裝0形密封圈，其內表面有內 螺紋，分別與活塞兩端的外螺紋相連接。在活塞缸體的兩端具有端蓋；在活塞 缸體的體內具有兩個內腔，兩個活塞分別在兩個內腔中同步往復移動，把兩個 內腔分隔成四個空間，形成活塞一外室、活塞一內室、活塞二內室、和活塞二 外室，端蓋上有一個帶內螺紋的接口，端蓋上還有一個帶內螺紋的通孔，用來安裝推桿一、壓蓋一和彈簧一，或者彈簧二、壓蓋二和推桿二。接近開關一和 接近開關二並分別通過開關支架固定在端蓋上，固定在端蓋上的還有推桿一和 推桿二；並且推桿一和推桿二均具有軸肩，分別用來安裝固定彈簧一和彈簧二。在雙活塞水力調壓泵的調壓系統中採用接近開關及其觸點給控制電路發送活塞 位置信號，由換向閥的電磁鐵執行控制電路的指令信號，使換向閥處於相應的 切換位置，由換向閥切換中壓地下水的注入方向，並由單向闊確保不同壓力的 水按規定的方向流動。本實用新型所述的活塞缸體可以為整體結構，也可為分體密封連接結構。本實用新型所述的調壓系統由換向閥、單向閥、接近開關、活塞缸體的a、 b、 c、 d、 e、 f接口及其連接管路所組成；換向閥一側的兩接口分別同活塞缸體 的a、 b、 c、 d接口相連通，在b、 c、接口的前端分別裝有單向閥；換向閥另一 側的兩接口分別同低壓出口和中壓出口相連通；活塞缸體的e、 f接口分別通過 單向閥與高壓出口相連。本實用新型所述的雙活塞水力調壓泵利用活塞有效作用面積差進行調壓， 塞外側端面的有效作用面積是以活塞直徑為直徑的圓的面積，活塞內側端面的 有效作用面積是以活塞直徑為外徑，以活塞軸直徑為內徑的環的面積；活塞外 側水的壓力P々卜除外，作用在活塞外側有效作用面積A々卜上，產生的推力F ^與活 塞內側水的壓力P rt、作用在活塞內側有效作用面積A ft上的推力F內大小相等， 方向相反，其平衡公式如下F外二F內， P外XA外二P內XA內由於活塞外側有效作用面積A々卜大於活塞內側有效作用面積A rt，所以活塞 外側水的壓力P々卜一定小於活塞內側水的壓力P內。本實用新型所述的雙活塞水力調壓泵當作用在活塞外側的水是動力源，則 作用在活塞內側水的壓力P ^大於作用在活塞外側水的壓力P ，卜，該活塞起升壓 作用，活塞外側的水推動活塞由活塞外側方向朝活塞內側方向移動，該活塞處 於升壓階段。本實用新型所述的雙活塞水力調壓泵當作用在活塞內側的水是動力源，則 作用在活塞外側水的壓力P w小於作用在活塞內側水的壓力P rt，該活塞起降壓作用，活塞內側的水推動活塞由活塞內側方向朝活塞外側方向移動，該活塞處 於降壓階段。本實用新型所述的雙活塞水力調壓泵具有以下特點與有益效果1、 本實用新型利用13.0Mpa的中壓地下水為動力，該中壓地下水與聚合物 混合後進入水力調壓泵，經水力調壓泵調壓後， 一路輸出15.3Mpa的高壓水(含 聚合物)，注入油田的高壓油層的油井中，另一路輸出10.0Mpa的低壓水(含聚 合物)，注入油田的低壓油層的油井中；當然13.0Mpa的中壓水(含聚合物)， 可以直接注入油田的中壓油層的油井中；從而具有耗電量小、成本低、 一泵多 用、省時、省力等優點。2、 本實用新型所述的水力調壓泵利用中壓地下水為動力，該泵是無電驅動， 是節能高效設備，與同類產品相比可以年節省3億2千萬元電費，同時可以節 省大量的管道設施投資，是油田最理想的高效節能產品，從而填補了油田注水 環保節能設的空白。3、 本實用新型的廣泛使用必將產生積極地社會效益和巨大的經濟效益。

本實用新型共有四張附圖，其中附圖1是活塞一處於升壓階段雙活塞水力調壓泵的結構圖。 附圖2是活塞二處於升壓階段雙活塞水力調壓泵的結構圖。附圖3是活塞一處於升壓階段雙活塞水力調壓泵的液壓系統圖。 附圖4是活塞二處於升壓階段雙活塞水力調壓泵的液壓系統圖。 圖中1端蓋、2 a接口、 3 0形密封圈、4開關支架、5接近 開關一、6推桿一、7壓蓋一、8彈簧一、9活塞一外室、10螺釘、 11 活塞一、12活塞軸、13活塞缸體、14活塞一內室、15連接缸 體、16 e接口、 17 f接口、 18活塞二內室、19活塞二、 20活塞 二外室、21 彈簧二、 22壓蓋二、 23推桿二、 24接近開關二、 25 d 接口、 26 c接口、 27 b接口、 28 中壓進口、 29 電磁鐵一、30換 向閥、31雙活塞水力調壓泵、32接近開關一觸點、33單向閥、34高 壓出口、 35接近開關二觸點、36 電磁鐵二、 37低壓出口。 注圖中箭頭表示中壓地下水流動方向。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例做進一步敘述。雙活塞水力調壓泵的兩個活塞ll、 19由活塞軸12連接在一起，由端蓋l、 活塞缸體38和連接缸體15共同組成雙活塞水力調壓泵的泵體，泵體內有兩個 內腔，兩個活塞分別在兩個內腔中同歩往復移動，把兩個內腔分隔成四個空間， 活塞一外側的空間為活塞一外室9，活塞一內側的空間為活塞一內室14，活塞 二外側的空間為活塞二外室20，活塞二內側的空間為活塞二內室18。參照圖1和圖2，活塞一11和活塞二19外表面有溝槽，用來安裝0形密封圈3，其內表面有內螺紋，分別與活塞軸12兩端的外螺紋相連接，並通過螺釘 10止旋固定。由兩個端蓋1、兩個活塞缸體13和一個連接缸體15共同組成雙 活塞水力調壓泵的泵體。泵體內有兩個內腔，兩個活塞分別在兩個內腔中同步 往復移動，把兩個內腔分隔成四個空間，形成活塞一外室9、活塞一內室14、 活塞二內室18、和活塞二外室20。端蓋l上有溝槽，用來安裝0形密封圈3， 兩個端蓋l上各有一個帶內螺紋的通孔，分別命名為a接口 2和d接口 25，兩 個端蓋1上還各有一個帶內螺紋的通孔，分別用來安裝推桿一 6、壓蓋一 7和彈 簧一8，以及彈簧二21、壓蓋二22和推桿二23，接近開關一5和接近開關二 24分別通過開關支架4固定在端蓋1上。連接缸體15內外表面上均有溝槽，用 來安裝0形密封圈3，並有四個帶內螺紋的通孔，分別命名為e接口16、 f接口 17、 c接口 26和b接口 27。壓蓋一 7和壓蓋二 22內表面有溝槽，用來安裝0 形密封圈3，外表面有外螺紋，用來固定在端蓋l上。推桿一6和推桿二23上 有軸肩，分別用來安裝固定彈簧一8和彈簧二21。參照圖1和圖3，在雙活塞水力調壓泵31工作時，當活塞一 11位於活塞 一外室9的端蓋1 一側時，活塞軸12的一端頂住推桿一 6，壓縮彈簧一 8，使 推桿一 6靠近接近開關一 5，接近開關一 5啟動並使接近開關一觸點32閉合， 給控制電路發送活塞位置信號，換向閥30的電磁鐵一29吸合，執行控制電路 的指令信號，使換向閥30處於直通的切換位置，中壓地下水從中壓進口 28進 入系統，經過換向閥30設定流向，其中一路中壓地下水直接經過a接口 2注入 活塞一外室9，活塞外側的水推動活塞一ll由活塞外側方向朝活塞內側方向移 動，使活塞一ll處於升壓階段，活塞一內室14的水升為高壓，並經過e接口16和e接口 16的單向閥33排出，最終從高壓出口 34排出系統。另外一路中壓 地下水先經過c接口 26的單向閥33和c接口 26注入活塞二內室18，活塞內側 的水推動活塞二 19由活塞內側方向朝活塞外側方向移動，使活塞二 19處於降 壓階段，活塞二外室20的水降為低壓，並經過d接口25排出，再經過換向閥 30設定的流向，最終從低壓出口 37排出系統。參照圖2和圖4，在雙活塞水力調壓泵31工作時，當活塞二 19位於活塞 二外室20的端蓋1 一側時，活塞軸12的一端頂住推桿二 23，壓縮彈簧二 21， 使推桿二 23靠近接近開關二 24，接近開關二 24啟動並使接近開關二觸點35閉 合，給控制電路發送活塞位置信號，換向閥30的電磁鐵二 36吸合，執行控制 電路的指令信號，使換向閥30處於交叉的切換位置，中壓地下水從中壓進口28 進入系統，經過換向閥30設定流向，其中一路中壓地下水直接經過d接口 25 注入活塞二外室20，活塞外側的水推動活塞二 19由活塞外側方向朝活塞內側方 向移動，使活塞二 19處於升壓階段，活塞二內室18的水升為高壓，並經過f 接口 17和f接口 17的單向閥33排出，最終從高壓出口 34排出系統。另外一 路中壓地下水先經過b接口 27的單向閥33和b接口 27注入活塞一內室14，活 塞內側的水推動活塞一 11由活塞內側方向朝活塞外側方向移動，使活塞一 11 除於降壓階段，活塞一外室9的水降為低壓，並經過a接口2排出，再經過換 向閥30設定的流向，最終從低壓出口 37排出系統。在雙活塞水力調壓泵液壓系統中，採用接近開關及其觸點給控制電路發送 活塞位置信號，由換向閥的電磁鐵執行控制電路的指令信號，使換向閥處於相 應的切換位置，由換向閥切換中壓地下水的注入方向。並由單向閥確保不同壓 力的水按規定的方向流動。
權利要求1、一種雙活塞水力調壓泵，其特徵在於由雙活塞泵和調壓系統所組成；雙活塞泵的活塞缸體(13)內裝有兩個活塞(11、19)並通過活塞軸(12)連接在一起，形成雙活塞結構；活塞一(11)和活塞二(19)外表面有溝槽，用來安裝O形密封圈(3)，其內表面有內螺紋，分別與活塞(12)兩端的外螺紋相連接；在活塞缸體(13)的兩端具有端蓋(1)；在活塞缸體(13)的體內具有兩個內腔，兩個活塞(11、19)分別在兩個內腔中同步往復移動，把兩個內腔分隔成四個空間，形成活塞一外室(9)、活塞一內室(14)、活塞二內室(18)、和活塞二外室(20)；端蓋(1)上有一個帶內螺紋的接口，端蓋(1)上還有一個帶內螺紋的通孔，用來安裝推桿一(6)、壓蓋一(7)和彈簧一(8)，或者彈簧二(21)、壓蓋二(22)和推桿二(23)；接近開關一(5)和接近開關二(24)並分別通過開關支架(3)固定在端蓋(1)上，固定在端蓋(1)上的還有推桿一(6)和推桿二(23)；並且推桿一(6)和推桿二(23)均具有軸肩，分別用來安裝固定彈簧一(8)和彈簧二(21)，在雙活塞水力調壓泵的調壓系統中採用接近開關(5、24)及其觸點(32、35)給控制電路發送活塞位置信號，由換向閥(30)的電磁鐵執行控制電路的指令信號，使換向閥(30)處於相應的切換位置，由換向閥(30)切換中壓地下水的注入方向，並由單向閥(33)確保不同壓力的水按規定的方向流動。
2、 根據權利要求l所述的雙活塞水力調壓泵；其特徵在於活塞缸體(13) 可以為整體結構，也可為分體密封連接結構。
3、 根據權利要求l所述的雙活塞水力調壓泵；其特徵在於調壓系統由換向 閥(30)、單向閥(33)、接近開關(5、 24)、活塞缸體(13)的a、 b、 c、 d、 e、 f接口 (2、 27、 26、 25、 16、 17)及其連接管路所組成；換向閥(30) —側的 兩接口分別同活塞缸體(13)的a、 b、 c、 d接口 (2、 27、 26、 25、)相連通， 在b、 c、接口 (27、 26)的前端分別裝有單向閥(33);換向閥(30)另一側的 兩接口分別同低壓出口 (37)和中壓出口 (28)相連通；活塞缸體(13)的e、 f接口 (16、 17)分別通過單向閥(33)與高壓出口 (34)相連。
4、根據權利要求1所述的雙活塞水力調壓泵；其特徵在於利用活塞有效作 用面積差進行調壓，活塞外側端面的有效作用面積是以活塞直徑為直徑的圓的 面積，活塞內側端面的有效作用面積是以活塞直徑為外徑，以活塞軸直徑為內 徑的環的面積；活塞外側水的壓力P々卜除外，作用在活塞外側有效作用面積A々卜 上，產生的推力F々卜與活塞內側水的壓力P^、作用在活塞內側有效作用面積A內 上的推力Frt大小相等，方向相反，其平衡公式如下F外=F內， P外X A外二 P內X A內由於活塞外側有效作用面積A々卜大於活塞內側有效作用面積A rt，所以活塞外側 水的壓力P外一定小於活塞內側水的壓力P內。
專利摘要本實用新型涉及一種應用於水力驅動的雙活塞水力調壓泵。其結構在於由雙活塞泵和調壓系統所組成；雙活塞泵的活塞缸體內裝有兩個活塞並通過活塞軸連接在一起，形成雙活塞結構；在活塞缸體的兩端具有端蓋；在活塞缸體的體內具有兩個內腔，兩個活塞分別在兩個內腔中同步往復移動，把兩個內腔分隔成四個空；在雙活塞水力調壓泵的調壓系統中採用接近開關及其觸點給控制電路發送活塞位置信號，由換向閥的電磁鐵執行控制電路的指令信號，並由單向閥確保不同壓力的水按規定的方向流動。本產品具有耗電量小、成本低、一泵多用、省時、省力等優點，從而填補了油田注水環保節能設的空白。本實用新型的廣泛使用必將產生積極地社會效益和巨大的經濟效益。
文檔編號F04B9/109GK201165949SQ20082001071
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月14日 優先權日2008年2月14日
發明者李廣松 申請人:大連勞雷流體設備有限公司