智能液壓柱塞注水泵的製作方法
2023-05-02 02:51:06 1
技術領域
本發明涉及一種注水泵,尤其涉及一種智能液壓柱塞注水泵。
背景技術:
石油的注水開採是國內外油田開採的主要方式,注水開採石油,注水費用佔總開發費用的1/3左右。目前國內外主要的注水設備主要有兩種,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%的注水量依靠機械柱塞泵注入,其壓力在16~45MPa。對於低滲透油層的開發,必須採用高壓的機械柱塞泵。隨著富礦不斷減少,低滲透油層開發面的不斷增加,對機械柱塞式高壓注水泵的需求將隨之增加。當今使用的機械柱式泵,存在著體積大,故障率高,運行維護費用高,對複雜滲透油層適應性差、能耗高、振動噪音大等問題,研發新一代的注水設備,勢在必行。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供了一種智能液壓柱塞注水泵,改變機械傳動為全液壓傳動,降低了齒輪傳動噪音,整機核心部件使用壽命長、故障少,運行費用低。
為了達到上述目的,本發明採用以下技術方案:
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,所述電機與所述油泵連接,用以控制所述油泵抽取所述油箱內的液壓油,並輸送至所述換向閥;
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分別於所述水缸A和所述水缸B內往復運動,用以控制所述水缸A和所述水缸B進水和出水;
進水管,所述進水管連通所述水缸A和所述水缸B,所述進水管上開設有進水口;
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與所述電機和所述油泵電連接,用以控制所述電機運轉並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設置於第一預設位置,另一傳感器B設置於第二預設位置,且所述推桿上設置有感應圈,所述感應圈於所述傳感器A和所述傳感器B之間往復運動,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接受所述感應圈釋放的電磁信號,並輸送至所述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感應所述出水口的水壓信號,並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置有油冷器。
上述的智能液壓柱塞注水泵,其中,所述電機為變頻電機。
採用以上技術方案,能夠達到如下有益效果:
1、本發明改變機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、本發明變曲柄連杆推柱塞為液壓推動柱塞,可以長行程,低速度,直接減少了曲柄連杆機構轉動中產生的振動;
3、本發明傳動液壓介質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使用,節約用油;
4、本發明注水壓力使用PLC自動控制,可以適應變化的滲透油層,節能效果顯著;
5、柱塞運動速度低、摩擦損耗小,整機核心部件使用壽命長、故障少,運行費用低。
附圖說明
圖1是本發明智能液壓柱塞注水泵的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明,但不作為本發明的限定。
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5、柱塞、水缸、進水管8、出水管9、PLC10;其中,換向閥1上設置有換向閥油口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5與油泵4連接,用以控制油泵4抽取油箱3內的液壓油,並輸送至換向閥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的作用下於水缸A71內往復運動,柱塞B62與水缸B72配合,在雙向液壓缸2的作用下於水缸B72內往復運動,以此來控制水缸A71和水缸B72進水和出水;進水管8連通水缸A71和水缸B72,且在進水管8上開設有進水口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5和油泵4電連接,用以控制電機5運轉並同時控制油泵4抽取液壓油運輸至換向閥1。
本發明的工作原理是:通過PLC控制換向閥1的油口B打開,同時,控制電機5以及油泵4運行,油泵4從油箱3中抽取液壓油,並運輸至換向閥1內,從換向閥1的油口B進入至雙向液壓缸2的右側,將推桿21推向左側,雙向液壓缸2左側的液壓油從雙向液壓缸2的油口A進入至換向閥1,並從換向閥1回流進入油箱3內,由於推桿21在雙向液壓缸2的作用下推向左側,因此,與推桿21連接的柱塞A61和柱塞B62向左側運動,此時,水缸A71內的水壓增高,水缸B72內的水壓降低,因此,水缸A71內的水由出水口91壓入油層,同時,外界的水通過進水口81進入至水缸B72;通過PLC10控制換向閥1的油口A打開,同時,控制電機5以及油泵4運行,油泵4從油箱3中抽取液壓油,並運輸至換向閥1內,從換向閥1的油口A進入至雙向液壓缸2的左側,將推桿21推向右側,雙向液壓缸2右側的液壓油通過油口B進入換向閥並回流至油箱3內,柱塞A61和柱塞B62同時向右運動,水缸A71內水壓降低,水缸B72內水壓增高,因此,水缸B72內的水由出水口91壓入油層,同時,外界的水通過進水口81進入至水缸A71。
本發明可以通過PLC10控制液壓油從換向閥1的油口A進入、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進入、從換向閥1的油口A送出,以此來控制推桿21左右往復運動,同時與推桿21連接的柱塞A61和柱塞B62同樣左右往復運動,控制水缸A和水缸B內的水壓,不斷地將水壓入油層。
本發明較佳的實施方式中,還包括一傳感器A11設置於第一預設位置,另一傳感器B12設置於第二預設位置,且推桿21上設置有感應圈13,感應圈13於傳感器A11和傳感器B12之間往復運動,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,感應圈13釋放電磁信號,傳感器A11和傳感器B12接受感應圈13釋放的電磁信號,並輸送至PLC10。具體工作時,當推桿21往左邊運動,將柱塞A61壓入水缸A71內時,推桿21上的感應圈13正好處於傳感器A11的感應區域,傳感器A11感應到感應圈13發出的電磁信號,並將電磁信號發送至PLC10,PLC根據感應信號控制電機5、油泵4和換向閥1,使液壓油從換向閥1的油口A進入至雙向液壓缸2的左側,同時,推桿21在液壓油的作用下往右側運動,雙向液壓缸2右側的液壓油通過油口B回流至油箱3,當柱塞B62壓入水缸B72內時,推桿21上的感應圈13正好運動至傳感器B12的感應區域,傳感器B12感應到感應圈13發出的電磁信號,並發送至PLC10,PLC10根據感應信號,控制液壓油繼續從換向閥1的油口B進入至雙向液壓缸2的右側,以此來實現自動控制注水泵不斷將水壓入油層。
本發明較佳的實施方式中,出水口91設置有傳感器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感應出水口的水壓信號,並將水壓信號輸送至PLC。在具體工作時,由於油層地質構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的壓力發送至PLC10,PLC10根據壓力,控制電機5,電機5為變頻電機,因此,可以根據PLC的控制信號,改變輸出轉速和扭矩,使油泵4輸出液壓油的壓力和流量與之匹配,起到節能降耗的效果。
本發明較佳的實施方式中,油箱3和換向閥1之間設置有油冷器15。
以上所述僅為本發明較佳的實施例,並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍,對於本領域技術人員而言,應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案,均應當包含在本發明的保護範圍內。