專利名稱：雙活塞水力調(diào)壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于液體輸送的往復(fù)泵，特別是涉及一種應(yīng)用于水力驅(qū) 動(dòng)的雙活塞水力調(diào)壓泵。
背景技術(shù)：
普通活塞式或柱塞式往復(fù)泵的動(dòng)力一般采用電動(dòng)機(jī)，需要消耗大量的電力。 在許多生產(chǎn)場所中大容量電力輸送受到各種客觀因素限制，其現(xiàn)場又往往存在 大量的環(huán)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 采的后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，在石油開采的后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(duì)應(yīng)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(fèi)時(shí)、費(fèi)力、造價(jià)高、耗電多、 環(huán)保性差等問題。為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存問題，研制一種新型的雙活塞水力調(diào) 壓泵是十分必要的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服普通活塞式或柱塞式往復(fù)泵的動(dòng)力一般采用電動(dòng)機(jī)， 需要消耗大量電力的缺陷，提供一種采用具有壓力的地下水資源為動(dòng)力的雙活 塞水力調(diào)壓泵。達(dá)到耗電量小、成本低、 一泵多用、省時(shí)、省力等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所述的雙活塞水力調(diào)壓泵，其結(jié)構(gòu)由雙活塞泵和調(diào)壓系統(tǒng)所組成； 雙活塞泵的活塞缸體內(nèi)裝有兩個(gè)活塞并通過活塞軸連接在一起，形成雙活塞結(jié) 構(gòu)；活塞一和活塞二外表面有溝槽，用來安裝0形密封圈，其內(nèi)表面有內(nèi)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(nèi)具有兩個(gè)內(nèi)腔，兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)內(nèi)腔中同步往復(fù)移動(dòng)，把兩個(gè)內(nèi)腔分 隔成四個(gè)空向，形成活塞一外室、活塞一內(nèi)室、活塞二內(nèi)室、和活塞二外室， 端蓋上有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的接口，端蓋上還有一個(gè)帶內(nèi)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(guān)一和接近開關(guān)二并分別通過開關(guān)支架固定在端蓋上，固定在端蓋上的還有推桿和推桿二；并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(diào)壓泵的調(diào)壓系統(tǒng)中采用接近開關(guān)及其觸點(diǎn)給控制電路發(fā)送活塞位置信 號(hào)，由換向閥的電磁鐵執(zhí)行控制電路的指令信號(hào)，使換向閥處于相應(yīng)的切換位 置，由換向閥切換中壓地下水的注入方向，并由單向閥確保不同壓力的水按規(guī) 定的方向流動(dòng)。本發(fā)明所述的活塞缸體可以為整體結(jié)構(gòu)，也可為分體密封連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的調(diào)壓系統(tǒng)由換向閥、單向闊、接近開關(guān)、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(cè)的兩接UI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(cè)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。本發(fā)明所述的雙活塞水力調(diào)壓泵利用活塞有效作用面積差進(jìn)行調(diào)壓，塞外 側(cè)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(nèi)側(cè)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(nèi)徑的環(huán)的面積；活塞外側(cè)水 的壓力P *卜除外，作用在活塞外側(cè)有效作用面積A外上，產(chǎn)生的推力F外與活塞內(nèi) 側(cè)水的壓力P *、作用在活塞內(nèi)側(cè)有效作用面積A rt上的推力F力大小相等，方向 相反，其平衡公式如下F外F內(nèi)， P外)KA外P內(nèi)XA內(nèi)由于活塞外側(cè)有效作用面積A ，卜大于活塞內(nèi)側(cè)有效作用面積A rt，所以活塞 外側(cè)水的壓力P a—定小于活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P內(nèi)。本發(fā)明所述的雙活塞水力調(diào)壓泵當(dāng)作用在活塞外側(cè)的水是動(dòng)力源，則作用 在活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P A人于作用在活塞外側(cè)水的壓力P々卜，該活塞起升壓作用， 活塞外側(cè)的水推動(dòng)活塞由活塞外側(cè)方向朝活塞內(nèi)側(cè)方向移動(dòng)，該活塞處于升壓 階段。本發(fā)明所述的雙活塞水力調(diào)壓泵當(dāng)作用在活塞內(nèi)側(cè)的水是動(dòng)力源，則作用 在活塞外側(cè)水的壓力P ^小于作用在活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P rt，該活塞起降壓作用，活塞內(nèi)側(cè)的水推動(dòng)活塞由活塞內(nèi)側(cè)方向朝活塞外側(cè)方向移動(dòng)，該活塞處于降壓 階段。本發(fā)明所述的雙活塞水力調(diào)壓泵具有以下特點(diǎn)與有益效果1、 本發(fā)明利用13.0Mpa的中壓地下水為動(dòng)力，該中壓地下水與聚合物混合 后進(jìn)入水力調(diào)壓泵，經(jīng)水力調(diào)壓泵調(diào)壓后， 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(dāng)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(shí)、省力等優(yōu)點(diǎn)。2、 本發(fā)明所述的水力調(diào)壓泵利用中壓地下水為動(dòng)力，該泵是無電驅(qū)動(dòng)，是 節(jié)能高效設(shè)備，與同類產(chǎn)品相比可以年節(jié)省3億2千萬元電費(fèi)，同時(shí)可以節(jié)省 大量的管道設(shè)施投資，是油田最理想的高效節(jié)能產(chǎn)品，從而填補(bǔ)了油田注水環(huán) 保節(jié)能設(shè)的空白。3、 木發(fā)明的廣泛使用必將產(chǎn)生積極地社會(huì)效益和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。


本發(fā)明共有四張附圖，其中附圖1是活塞一處于升壓階段雙活塞水力調(diào)壓泵的結(jié)構(gòu)圖。 附圖2是活塞二處于升壓階段雙活塞水力調(diào)壓泵的結(jié)構(gòu)圖。附圖3是活塞一處于升壓階段雙活塞水力調(diào)壓泵的液壓系統(tǒng)圖。 附圖4是活塞二處于升壓階段雙活塞水力調(diào)壓泵的液壓系統(tǒng)圖。 圖中1端蓋、2 a接口、 3 0形密封圈、4開關(guān)支架、5接近 開關(guān)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(nèi)室、15連接缸 體、16 e接口、 17 f接口、 18活塞二內(nèi)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(guān)二、 25 d 接口、 26 c接口、 27 b接口、 28 中壓進(jìn)口、 29 電磁鐵一、30 換 向閥、31雙活塞水力調(diào)壓泵、32接近開關(guān)一觸點(diǎn)、33單向閥、34高 壓出口、 35接近開關(guān)二觸點(diǎn)、36 電磁鐵二、 37低壓出口。 注圖中箭頭表示中壓地下水流動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步敘述。雙活塞水力調(diào)壓泵的兩個(gè)活塞11、 19由活塞軸12連接在一起，由端蓋1、 活塞缸體38和連接缸體15共同組成雙活塞水力調(diào)壓泵的泵體，泵體內(nèi)有兩個(gè) 內(nèi)腔，兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)內(nèi)腔中同步往復(fù)移動(dòng)，把兩個(gè)內(nèi)腔分隔成四個(gè)空間， 活塞一外側(cè)的空間為活塞一外室9，活塞一內(nèi)側(cè)的空間為活塞一內(nèi)室14，活塞 二外側(cè)的空間為活塞二外室20，活塞二內(nèi)側(cè)的空間為活塞二內(nèi)室18。參照?qǐng)D1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(nèi)表面有內(nèi)螺紋，分別與活塞軸12兩端的外螺紋相連接，并通過螺釘 IO止旋固定。由兩個(gè)端蓋l、兩個(gè)活塞缸體13和一個(gè)連接缸體15共同組成雙 活塞水力調(diào)壓泵的泵體。泵體內(nèi)有兩個(gè)內(nèi)腔，兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)內(nèi)腔中同步 往復(fù)移動(dòng)，把兩個(gè)內(nèi)腔分隔成四個(gè)空間，形成活塞一外室9、活塞一內(nèi)室14、 活塞二內(nèi)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(gè)端蓋l上各有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的通孔，分別命名為a接口 2和d接口 25，兩 個(gè)端蓋l上還各有一個(gè)帶內(nèi)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(guān)一 5和接近開關(guān)二 24分別通過開關(guān)支架4固定在端蓋1上。連接缸體15內(nèi)外表面上均有溝槽，用 來安裝0形密封圈3，并有四個(gè)帶內(nèi)螺紋的通孔，分別命名為e接口 16、 f接口 17、 c接UI 26和b接口 27。壓蓋一 7和壓蓋二 22內(nèi)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?qǐng)D1和圖3，在雙活塞水力調(diào)壓泵31工作時(shí)，當(dāng)活塞一 11位于活塞 一外室9的端蓋1 一側(cè)時(shí)，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(guān)一 5，接近開關(guān)一 5啟動(dòng)并使接近開關(guān)一觸點(diǎn)32閉合， 給控制電路發(fā)送活塞位置信號(hào)，換向閥30的電磁鐵一 29吸合，執(zhí)行控制電路 的指令信號(hào)，使換向閥30處于直通的切換位置，中壓地下水從中壓進(jìn)口 28進(jìn) 入系統(tǒng)，經(jīng)過換向闊30設(shè)定流向，其中一路中壓地下水直接經(jīng)過a接口 2注入 活塞一外室9，活塞外側(cè)的水推動(dòng)活塞一ll由活塞外側(cè)方向朝活塞內(nèi)側(cè)方向移 動(dòng)，使活塞一ll處于升壓階段，活塞一內(nèi)室14的水升為高壓，并經(jīng)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(tǒng)。另外一路中壓 地下水先經(jīng)過c接口 26的單向閥33和c接口 26注入活塞二內(nèi)室18，活塞內(nèi)側(cè) 的水推動(dòng)活塞二 19由活塞內(nèi)側(cè)方向朝活塞外側(cè)方向移動(dòng)，使活塞二 19處于降 壓階段，活塞二外室20的水降為低壓，并經(jīng)過d接口25排出，再經(jīng)過換向閥 30設(shè)定的流向，最終從低壓出口 37排出系統(tǒng)。參照?qǐng)D2和圖4，在雙活塞水力調(diào)壓泵31工作時(shí)，當(dāng)活塞二19位于活塞 二外室20的端蓋1一側(cè)時(shí)，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(guān)二 24，接近開關(guān)二 24啟動(dòng)并使接近開關(guān)二觸點(diǎn)35閉 合，給控制電路發(fā)送活塞位置信號(hào)，換向閥30的電磁鐵二 36吸合，執(zhí)行控制 電路的指令信號(hào)，使換向閥30處于交叉的切換位置，中壓地下水從中壓進(jìn)口28 進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過換向閥30設(shè)定流向，其中一路中壓地下水直接經(jīng)過d接UJ 25 注入活塞二外室20，活塞外側(cè)的水推動(dòng)活塞二 19由活塞外側(cè)方向朝活塞內(nèi)側(cè)方 向移動(dòng)，使活塞二 19處于升壓階段，活塞二內(nèi)室18的水升為高壓，并經(jīng)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(tǒng)。另外一 路中壓地卜水先經(jīng)過b接口 27的單向閥33和b接口 27注入活塞一內(nèi)室14，活 塞內(nèi)側(cè)的水推動(dòng)活塞一 11由活塞內(nèi)側(cè)方向朝活塞外側(cè)方向移動(dòng)，使活塞一 11 除于降壓階段，活塞一外室9的水降為低壓，并經(jīng)過a接口2排出，再經(jīng)過換 向閥30設(shè)定的流向，最終從低壓出口 37排出系統(tǒng)。在雙活塞水力調(diào)壓泵液壓系統(tǒng)中，采用接近開關(guān)及其觸點(diǎn)給控制電路發(fā)送 活塞位置信號(hào)，由換向閥的電磁鐵執(zhí)行控制電路的指令信號(hào)，使換向閥處于相 應(yīng)的切換位置，由換向閥切換中壓地下水的注入方向。并由單向閥確保不同壓 力的水按規(guī)定的方向流動(dòng)。
權(quán)利要求
1、一種雙活塞水力調(diào)壓泵，其特征在于由雙活塞泵和調(diào)壓系統(tǒng)所組成；雙活塞泵的活塞缸體(13)內(nèi)裝有兩個(gè)活塞(11、19)并通過活塞軸(12)連接在一起，形成雙活塞結(jié)構(gòu)；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(nèi)表面有內(nèi)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(nèi)具有兩個(gè)內(nèi)腔，兩個(gè)活塞(11、19)分別在兩個(gè)內(nèi)腔中同步往復(fù)移動(dòng)，把兩個(gè)內(nèi)腔分隔成四個(gè)空間，形成活塞一外室(9)、活塞一內(nèi)室(14)、活塞二內(nèi)室(18)、和活塞二外室(20)；端蓋(1)上有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的接口，端蓋(1)上還有一個(gè)帶內(nèi)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(guān)一(5)和接近開關(guān)二(24)并分別通過開關(guān)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)；并且推桿一(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(diào)壓泵的調(diào)壓系統(tǒng)中采用接近開關(guān)(5、24)及其觸點(diǎn)(32、35)給控制電路發(fā)送活塞位置信號(hào)，由換向閥(30)的電磁鐵執(zhí)行控制電路的指令信號(hào)，使換向閥(30)處于相應(yīng)的切換位置，由換向閥(30)切換中壓地下水的注入方向，并由單向閥(33)確保不同壓力的水按規(guī)定的方向流動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙活塞水力調(diào)壓泵；其特征在于活塞缸體(13) 可以為整體結(jié)構(gòu)，也可為分體密封連接結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙活塞水力調(diào)壓泵；其特征在于調(diào)壓系統(tǒng)由換向 閥(30)、單向閥(33)、接近開關(guān)(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(cè)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(cè)的 兩接UI分別同低壓出口 (37)和中壓出UI (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(jù)權(quán)利要求l所述的雙活塞水力調(diào)壓泵；其特征在于利用活塞有效作 用面積差進(jìn)行調(diào)壓，活塞外側(cè)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(nèi)側(cè)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(nèi) 徑的環(huán)的面積；活塞外側(cè)水的壓力P w除外，作用在活塞外側(cè)有效作用面積A々卜 上，產(chǎn)生的推力F，卜與活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P^、作用在活塞內(nèi)側(cè)有效作用面積A內(nèi) 上的推力Fa大小相等，方向相反，其平衡公式如下<formula>formula see original document page 3</formula>由于活塞外側(cè)有效作用面積A外大于活塞內(nèi)側(cè)有效作用面積A rt，所以活塞外側(cè) 水的壓力P外一定小于活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的雙活塞水力調(diào)壓泵；其特征在于當(dāng)作用在活 塞外側(cè)的水是動(dòng)力源，則作用在活塞內(nèi)側(cè)水的壓力P 一」大于作用在活塞外側(cè)水的 壓力P外，該活塞起升壓作用，活塞外側(cè)的水推動(dòng)活塞由活塞外側(cè)方向朝活塞內(nèi) 側(cè)方向移動(dòng)，該活塞處于升壓階段。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的雙活塞水力調(diào)壓泵；其特征在于當(dāng)作用在活 塞內(nèi)側(cè)的水是動(dòng)力源，則作用在活塞外側(cè)水的壓力Pw小于作用在活塞內(nèi)側(cè)水的 壓力P內(nèi)，該活塞起降壓作用，活塞內(nèi)側(cè)的水推動(dòng)活塞由活塞內(nèi)側(cè)方向朝活塞外 側(cè)方向移動(dòng)，該活塞處于降壓階段。全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于水力驅(qū)動(dòng)的雙活塞水力調(diào)壓泵。其結(jié)構(gòu)在于由雙活塞泵和調(diào)壓系統(tǒng)所組成；雙活塞泵的活塞缸體內(nèi)裝有兩個(gè)活塞并通過活塞軸連接在一起，形成雙活塞結(jié)構(gòu)；在活塞缸體的兩端具有端蓋；在活塞缸體的體內(nèi)具有兩個(gè)內(nèi)腔，兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)內(nèi)腔中同步往復(fù)移動(dòng)，把兩個(gè)內(nèi)腔分隔成四個(gè)空；在雙活塞水力調(diào)壓泵的調(diào)壓系統(tǒng)中采用接近開關(guān)及其觸點(diǎn)給控制電路發(fā)送活塞位置信號(hào)，由換向閥的電磁鐵執(zhí)行控制電路的指令信號(hào)，并由單向閥確保不同壓力的水按規(guī)定的方向流動(dòng)。本產(chǎn)品具有耗電量小、成本低、一泵多用、省時(shí)、省力等優(yōu)點(diǎn)，從而填補(bǔ)了油田注水環(huán)保節(jié)能設(shè)備的空白。本發(fā)明的廣泛使用必將產(chǎn)生積極地社會(huì)效益和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F04B53/00GK101230849SQ200810010389
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者李廣松 申請(qǐng)人:大連勞雷流體設(shè)備有限公司