一种超高压高精度岩心驱替泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超高压高精度岩心驱替泵，主要由外壳13、减速器1、伺服电机6、交流电机2、链轮12、操作面板3、滚珠丝杆5组成，所述伺服电机6带动减速器1和链轮12传动，所述交流电机2带动链轮12和滚珠丝杆5转动；外壳13嵌有操作面板3和进退泵按钮4；驱替泵上部有泵头9，所述泵头支撑带柱塞的滚珠丝杆5，所述柱塞10外有超高压筒体7，柱塞的末端与超高压筒体之间装有液压油11，该筒体上有阀门8。本实用新型在自动档下具有恒压、恒速和恒量三种功能，工作体积大，短时间内能够快速吸入传压介质，且密封性能好、计量精度高、运行噪声小、操作简单、维修方便，能够满足超高压实验要求。
【专利说明】一种超高压高精度岩心驱替泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油天然气开采过程中各种室内驱替实验中使用的一种超高压高精度岩心驱替泵。
【背景技术】
[0002]驱替泵主要是在驱动机构作用下实现往复运动，完成介质的吸入和排出。目前国内用于计量输送液体的泵主要有液压隔膜式、机械隔膜式和柱塞隔膜式。液压隔膜式计量泵无动密封，无泄漏，只适用于中等粘度介质且其计量精度低；机械隔膜式计量泵的隔膜寿命低，流量使用范围较小；柱塞式隔膜计量泵不适于输送腐蚀性的流体样品，其轴封为填料密封，有泄漏，需要周期性调节，且填料与柱塞之间易磨损，需要定期对填料环作压力冲洗和排放。国外的高压计量泵虽然能满足超高压实验的压力和精度要求，但是其工作体积小，吸入传压介质时间长，组合密封件需要施加预紧力，维修和更换工作繁琐。
[0003]因此，研发更高技术精度、密封性能强以及超高压高温实验条件、稳定性好的驱替泵是当务之急。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种超高压高精度岩心驱替泵，该驱替泵在自动档下具有恒压、恒速和恒量三种功能，工作体积大，短时间内能够快速吸入传压介质，且密封性能好、计量精度高、运行噪声小、操作简单、维修方便，能够满足超高压实验要求。
[0005]为达到以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案。
[0006]一种超高压高精度岩心驱替泵，主要由减速器、伺服电机、交流电机、链轮、带柱塞的滚珠丝杆、超高压筒体、操作面板组成，所述驱替泵可动可固定，电机、减速器、链轮等放置在驱替泵下部的外壳中，一方面伺服电机带动减速器和链轮精密传动；另一方面，交流电机带动链轮和滚珠丝杆快速转动。
[0007]外壳的正面有操作面板，所述操作面板旁边有快速进退泵按钮，用于在高压模式时快速吸油，缩短等待时间，提高实验效率。驱替泵上部有泵头，所述泵头支撑带柱塞的滚珠丝杆，所述柱塞外有超高压筒体，柱塞的末端与超高压筒体之间装有液压油，筒体上有阀门，所述阀门用于开启和关闭液压油进入筒体的通道。
[0008]本实用新型的工作过程如下:打开电源开关后，仪器连通电源指示灯工作，启动操作面板，触摸屏上显示三种工作模式的操作界面，同时也设置各个与泵相关的参数界面。三种工作模式是恒压、恒速和定量模式，在恒速运行时能连续提供恒定流速的工作介质，同时自动检测超高压筒体内压力和计量活塞的位置信号，并具有软件和硬件保护功能，泵的所有参数设置和控制都可以通过操作面板的触摸屏完成。
[0009]恒速模式设置驱替速度，由伺服电机精确转速控制。恒压模式采用高精度压力变送器，智能控制表传输至显示屏采集并通过数字PID算法计算，由显示屏通过串口控制伺服电机实现。恒速模式有常规模式和限压模式两种工作模式，常规模式只设置工作流量参数，限压模式则需要设置流量、限定压力和允许压差三个参数。恒量模式参数设置中可以设置“体积”和“流量”，“体积”表示需要排除或吸入的容量，“流量”表示在恒量模式工作过程中是以“流量”中的速度值工作，运行控制按钮有排除流体用的进泵、吸入流体用的退泵和停止按钮。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0011](I)采用多级自预紧组合动密封，使所述驱替泵的承压能力增强(最高工作压力200MPa)，解决了超高压下驱替泵的泵速稳定以及现有市场中泵的密封可靠性问题；
[0012](2)选用滚珠丝杆作为推动柱塞移动的传动丝杆，解决了现有的普通梯形丝杆往返形成间隙造成的体积误差问题；
[0013](3)增加了快速进退泵电机，采用机械离合方式，实现了大体积泵快速吸进传压介质，节约等待时间，提闻实验效率；
[0014](4)计量精度高(计量范围为0.001ml/mirTl5ml/min)，误差为0.1%，体积误差为l/1000ml ；
[0015](5)程序化控制，操作面板可以完成驱替泵运行过程中所有参数的设置，使泵的操作过程简单化；
[0016](6)运行噪声小、检修方便、安全性能高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型超高压高精度岩心驱替泵的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]一种超高压高精度岩心驱替泵，主要由外壳13、减速器1、伺服电机6、交流电机2、链轮12、操作面板3、滚珠丝杆5组成，所述交流电机、伺服电机、减速器、链轮放置在驱替泵下部的外壳中，伺服电机6连接减速器I和链轮12，交流电机2连接链轮12和滚珠丝杆5，所述伺服电机6带动减速器I和链轮12传动，所述交流电机2带动链轮12和滚珠丝杆5转动；外壳13嵌有操作面板3和进退泵按钮4 ;驱替泵上部有泵头9，所述泵头支撑带柱塞的滚珠丝杆5，所述柱塞10外有超高压筒体7，柱塞的末端与超高压筒体之间装有液压油11，该筒体上有阀门8。
【权利要求】
1.一种超高压高精度岩心驱替泵，主要由外壳(13)、减速器(I)、伺服电机(6)、交流电机(2)、链轮(12)、操作面板(3)、滚珠丝杆(5)组成，其特征在于，所述交流电机、伺服电机、减速器、链轮放置在驱替泵下部的外壳中，伺服电机(6)连接减速器(I)和链轮(12)，交流电机(2)连接链轮(12)和滚珠丝杆(5)，所述伺服电机(6)带动减速器(I)和链轮(12)传动，所述交流电机(2)带动链轮(12)和滚珠丝杆(5)转动；外壳(13)嵌有操作面板(3);驱替泵上部有泵头(9 )，所述泵头支撑带柱塞的滚珠丝杆(5 )，所述柱塞(10 )外有超高压筒体(7)，柱塞的末端与超高压筒体之间装有液压油(11)，该筒体上有阀门(8)。
2.如权利要求1所述的超高压高精度岩心驱替泵，其特征在于，所述外壳(13)嵌有进退泵按钮(4)。
【文档编号】F04B15/00GK203809229SQ201420190293
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】邹振, 涂汉敏, 郭平, 汪周华, 汪浩瀚, 仲彬 申请人:西南石油大学