专利名称：智能控制排量和混合比的液压往复泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于往复泵技术领域，特别是涉及一种通过PLC自动控制来调节往复 泵排出流量和混合比的液压往复泵。
背景技术：
老油田三期采油中广泛推广的注聚合物工艺，对注入设备的要求是(1) 一泵多 井，一套泵组可以给多口井注液，互不干涉；(2) —泵多液，一套泵组可以输出不同性质的 介质，并且排量是多种的；(3)泵排出的介质要与油田污水按比例混合后注入油井中；(4) 泵排量在0 100%范围内任意可调。常规的往复泵不能满足该工艺要求，而用计量泵能满 足工艺要求，但投资成本和使用成本很高，很难大面积使用。中国专利，专利号为ZL200620120668. 0的实用新型专利公开了一种流量比例分 配的多缸往复泵，通过(1)在同一根曲轴上设有若干个不同偏心距的曲拐和改变柱塞直径 的办法调节排出流量；(2)调节潜入液缸体的随动柱塞的潜入量，限制液体的吸入量，从而 改变单缸排出流量。中国专利，专利号为ZL200820154447. 4的实用新型专利公开了一种流量可调节 的多缸往复泵。通过调节液缸体内吸入阀组件的移动距离，改变液缸体内吸入腔容积，从而 改变了液体的排出流量。上述两种专利提供了目测刻度手动调节排量的多缸往复泵技术，存在着操作不方 便、不安全，调节精度不高等问题，同时，调节装置中的许多零件均与泵送介质直接接触，均 会被介质腐蚀或因介质结垢造成卡涩等，这些零件同往复泵液力端的许多零件一样是易损 件，直接影响了调节精度和可靠性。还有在往复泵液力端易损件出现故障泄漏引起排出流 量变化时，不可能及时调整排量维持排量稳定性。中国专利，专利号为CN200810090369. 0 一种比例控制阀与多功能液体混合泵，通 过电磁量的变化调整两种介质的过流面积来调节两种介质的混合比，混合后的液体进入泵 的入口。该结构相对简单，但两种介质混合比的精确性值得进一步研究。由于压力与流速 的关系极大，该技术也不适合两种不同压力介质的混合控制。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过PLC自动控制来调节往复泵排 出流量和混合比的液压往复泵。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种智能控制排量和混合 比的液压往复泵，包括定量泵、电液换向阀、P-Q阀、油缸组件、行程开关、液力端组件；所述 的P-Q阀的信号线与模块相连接，所述的模块分别与介质A流量计、介质B流量计、带执行 器的节流阀的信号线以及PLC系统相通，所述的液力端组件的排出管路上连接所述的介质 A流量计。所述的油缸组件为单作用组件或双作用组件。[0010]所述的定量油泵为多联泵，组成多缸液压往复泵。本发明的原理工作时，在PLC系统的人机界面上设定好工艺流程所需要的排出 流量Q和混合比的比例值K。PLC系统根据介质A流量计Q1的反馈信号，经过程序运算，给 液压往复运动组件中的P-Q阀动作指令，调整通往油缸的液压油的输出流量、压力，改变油 缸的往复运动的速度，经过数次运算调整后，泵排出的介质A流量Q1满足设定值要求Q(Q = Q1)。同时介质B管路上的带执行器的节流阀，在收到介质A流量值Q1的信号，阀门一定 程度的打开，同时，介质B流量计Q2反馈信号给PLC，PLC系统根据介质B流量计Q2的反馈 信号，经过程序运算，给介质B管路上的节流阀执行器动作指令，调整阀门开度，改变介质B 的过流面积，经过数次运算调整后，介质B流量Q2满足设定值要求K = Q2 Ql。Q2随Q1动 态变化，只要Q1变，Q2就跟着变，只是Q2的变化程度与K值有关。有益效果1.本实用新型通过PLC程序控制液压往复运动系统中的P-Q阀的液压油输出参 数，改变了液压油缸往复运动的速度，实现了对泵排量的智能控制。通过控制节流阀的开 度，改变了参与混合介质的流量，实现了对混合比的智能控制。2.本实用新型结构简单，适用于两种不同压力的介质。
图1是本实用新型的液压传动系统图；图2是本实用新型的控制原理示意图。其中1-定量泵、2-电液换向阀、3-P-Q阀、4-油缸组件、5-行程开关、6-液力端组件、7-介质A流量计、8-介质B流量计、9_带执行器的节流阀、11-PLC 系统、12-模块
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。如图1、2所示，一种智能控制排量和混合比的液压往复泵，包括定量泵1、电液换 向阀2、P-Q阀3、油缸组件4、行程开关5、液力端组件6 ；所述的P-Q阀3的信号线与模块 12相连接，所述的模块12分别与介质A流量计7、介质B流量计8、带执行器的节流阀9的 信号线以及PLC系统11相通，所述的液力端组件6的排出管路上连接所述的介质A流量计 7。通过改变油缸组件4中活塞往复运动的速度，从而改变液力端组件6中柱塞的往 复运动的速度，在往复泵行程长度和柱塞直径确定的前提下，达到改变泵的排出流量；在所 述的PLC系统11的人机界面上设定工艺要求的流量Q和混合比值K，启动泵机组开始工作， 此时，所述的介质A流量计7提供流量值Q1的电信号给模块12，所述的模块12将电信号转 换为数字信号，提供给所述的PLC系统11，经PLC系统11按既定程序将设定值Q与当时泵 排出的介质A流量值Q1进行比较运算后，便有指令返给所述的模块12转换为电信号，该电信号提供给所述的P-Q阀3，P-Q阀按指令调整供给所述的油缸组件4的液压油的流量、压 力，改变所述的油缸组件4中活塞往复运动的速度，各种信号经数次反复调整后，当泵排出 的介质A流量值Q1等于设定值Q(Q1 = Q)时，调整结束，各种参数处于相对稳定的运行状
态，Ql = Q是动态平衡，无论什么因素引起Q1卓Q，系统就自行进行调整，直到再次达到Q1 =Q。通过改变液体的过流面积，从而改变了液体的流量；所述的介质A流量计7提供流 量值Q1的另一路电信号给所述的节流阀9的执行器，节流阀就打开一定的开度，介质B通 过所述的流量计8，此时所述的介质B流量计8提供流量值Q2的电信号给所述的模块12， 模块12将电信号转换为数字信号，提供给所述的PLC系统11，经所述的PLC系统11按既 定程序将设定值K、当时泵排出的介质A流量Q1、当时的介质B流量Q2进行比较运算后，便 有指令返给所述的模块12转换为电信号，该电信号提供给所述的节流阀9的执行器，执行 器按指令动作，改变介质B通过节流阀的过流面积，从而改变了介质B的流量，如此反复，直 到Q2 Ql = K为止，这种状态也是动态平衡的，无论什么因素引起Q1的波动，Q2就随之 调整，以满足Q2 Ql = K。在本实用新型的具体实施中，液压往复运动组件中的液压油缸可以是单作用的， 也可以是双作用的。在本实用新型的具体实施中，液压往复运动组件中的定量油泵可以选用多联泵， 组成多缸液压往复泵。在本实用新型的具体实施中，每缸的排出流量、排出压力、吸入压力、泵速、油缸直 径、行程长度、柱塞(活塞)直径、吸入、排出口径等技术参数可以是相同的也可以是不同 的。由介质A流量计、介质B流量计、带执行器的节流阀和PLC系统组成的双液流量按 混合比自动调节装置。不局限于本实用新型中，还可以配套在机械传动的比例调节多缸往 复泵中使用，也可以配套在其它多种液体按比例混合的场所。
权利要求一种智能控制排量和混合比的液压往复泵，包括依次相连的定量泵(1)、电液换向阀(2)、P Q阀(3)、油缸组件(4)、行程开关(5)、液力端组件(6)，其特征在于所述的P Q阀(3)信号线与模块(12)相连接，所述的模块(12)分别与介质A流量计(7)、介质B流量计(8)、带执行器的节流阀(9)的信号线以及PLC系统(11)相通，所述的液力端组件(6)的排出管路上连接所述的介质A流量计(7)。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制排量和混合比的液压往复泵，其特征在于所 述的油缸组件为单作用组件或双作用组件。
3.根据权利要求1所述的一种智能控制排量和混合比的液压往复泵，其特征在于所 述的定量油泵为多联泵，组成多缸液压往复泵。
专利摘要本实用新型涉及一种智能控制排量和混合比的液压往复泵，包括定量泵(1)、电液换向阀(2)、P-Q阀(3)、油缸组件(4)、行程开关(5)、液力端组件(6)，所述的P-Q阀(3)的信号线与模块(12)相连接，所述的模块(12)分别与介质A流量计(7)、介质B流量计(8)、带执行器的节流阀(9)信号线以及PLC系统(11)相通，所述的液力端组件(6)的排出管路上连接所述的介质A流量计(7)，通过所述的PLC系统(11)的控制改变泵速，使液压往复泵的排出流量等于预设值，从而实现了对泵排量的智能控制。通过控制节流阀的开度，改变了参与混合介质的流量，使两种介质的混合比等于预设值。本实用新型结构相对简单，适用于两种不同压力的介质。
文档编号F04B13/00GK201650644SQ20102017994
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者马远志 申请人:宁波埃德蒙机电有限公司