基于注水泵液压系统的液压工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于注水泵液压系统的液压工艺，包括：(a)液动换向阀处于左位，左液压缸活塞处于中上端某位置，右液压缸有杆端柱塞处于中端某位置；(b)活塞继续下行，将凹孔内的油液经内置液控单向阀排出；(c)单向阀进入换向阀阀芯右端空间，推动阀芯向左移动；(d)主泵油继续推动活塞下行，而同时主泵油液进入液压缸的上腔，开始推动活塞下行；(e)液压缸开始匀速排液，液压缸达到最底端；(f)油液推动液压缸活塞向下移动，然后推动其向上移动活塞向上运动，推动上腔的油液流回油箱。本发明具有高压、大流量、结构简单、高效节能、寿命长、排量可调、易于维护和操作、结构简单、换向准确可靠、可增压的特点。
【专利说明】基于注水泵液压系统的液压工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于注水泵液压系统的液压工艺【背景技术】
[0002]石油工业的发展对往复泵提出了更高的要求，一方面泵的压力越来越高，功率越来越大，而制造和维护成本要低，体积和质量也不能过大。另外由于石油工程用往复泵的工作条件十分恶劣，普遍存在易损件寿命短，正常运行时效率低的问题。
[0003]增压注水泵的密封件容易损坏，一次造成的停泵事故在往复式增压注水泵中占到约90%，另外尚有其他一些易损件因寿命问题导致泵的正常运行时效率低。
[0004]因此迫切需要开发一种高压、大流量、结构简单、高效节能、寿命长、排量可调、易于维护和操作的新型液压增压注水泵用于油田作业。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为了克服现有技术的不足与缺陷，提供一种基于注水泵液压系统的液压工艺，该液压工艺具有高压、大流量、结构简单、高效节能、寿命长、排量可调、易于维护和操作的特点。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0007]基于注水泵液压系统的液压工艺，包括以下步骤:
[0008](a)液动换向阀处于左位，左液压缸活塞处于中上端某位置，右液压缸有杆端柱塞处于中端某位置；
[0009](b)活塞继续下行，当液压缸的活塞下移至接近终点时，活塞下面的凸台开始进入缸下端的凹孔内，将凹孔内的油液经内置液控单向阀排出；
[0010](C)然后经过单向节流阀中的单向阀进入换向阀阀芯右端空间，推动阀芯向左移动；
[0011](d)主泵油经继续推动活塞下行，而同时主泵油液进入液压缸的上腔，开始推动活塞下行；
[0012](e)换向完毕时，液压缸开始匀速排液，液压缸达到最底端；
[0013](f)从柱塞泵来的油液进入液压缸的上腔，推动液压缸活塞向下移动，通过活塞杆的作用使得泵缸也向下移动进行排液；液压缸下腔的油经油口排出进入液压缸的下腔，推动其向上移动，同时泵缸的活塞也被迫向上移动，吸入工作介质；液压缸的活塞向上运动，推动上腔的油液流回油箱。
[0014]所述步骤(a)完成后，从柱塞泵来的液压油经油路进入液压缸的上腔，推动活塞向下移动，有杆端油液进入蓄能器及液压缸的有杆端腔，并通过连轴器带动活塞杆将泵缸下腔的工作介质排出到工作介质管线，进入液压缸有杆端腔的液压油及小流量泵的液压油推动液压缸活塞向上移动，很快到达液压缸的顶部。
[0015]所述步骤(C)进行的同时，经油路将液控单向阀控制口打开，排出换向阀阀芯排出的油液。
[0016]综上所述，本发明的有益效果是:具有高压、大流量、结构简单、高效节能、寿命长、排量可调、易于维护和操作、结构简单、换向准确可靠、可增压的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明所用液压系统的结构示意图。
[0018]1-泵缸I ;2_联结器；3_液压缸I ;4_蓄能器I ;5_滤油器I ;6_恒功率变量泵；7-电动机I ;8_单向阀I ;9_溢流阀I ; 10-单向节流调速阀I ; 11-单向节流阀调速阀2 ；12-三位四通液控换向阀；13_油箱；14-蓄能器2 ; 15-液压缸2 ; 16-蓄能器3 ; 17-溢流阀2 ;18_单向阀2 ;19_电动机2 ;20-定量泵；21-滤油器2 ;22-泵缸2 ;23-吸液管线；24_吸液管线；25_地层压力。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0020]实施例:
[0021]如图1所示，本发明所用液压系统，包括泵缸、与泵缸相连的联结器、与联结器相连的液压缸；所述液压缸连接有恒功率变量泵，所述恒功率变量泵连接有定量泵和滤油器；所述液压缸还连接有蓄能器和滤油器；所述恒功率变量泵设置有溢流阀；所述恒功率变量泵设置有三位四通液控换向阀。
[0022]图1中实线表示主油路；虚线表示控制油路；小流量泵和蓄能器3组成自动补给回路；换向阀两端的单向节流阀控制换向时间；蓄能器1、2充当辅助动力源，辅助液压缸完成返回行程；液压缸采用一种特殊结构，液压缸的有杆端和无杆端都开有缓冲槽；有杆端缓冲槽除减缓液压冲击外，还利用其产生的高压驱动液动换向阀换向；换向阀换向时控制油液通过液控单向阀的反向开启作用进入下一元件作用。
[0023]初始位置:液动换向阀处于左位，左液压缸活塞处于中上端某位置，右液压缸有杆端柱塞处于中端某位置。此时从柱塞泵来的液压油经油路A进入液压缸I的上腔，推动活塞向下移动，有杆端油液进入蓄能器I及液压缸II的有杆端腔，并通过连轴器带动活塞杆将泵缸I下腔的工作介质排出到工作介质管线。进入液压缸II有杆端腔的液压油及小流量泵的液压油推动液压缸II活塞向上移动，很快到达液压缸II的顶部。
[0024]活塞I继续下行，当液压缸I的活塞下移至接近终点时，活塞I下面的凸台开始进入缸下端的凹孔内，将凹孔内的油液经内置液控单向阀排出，然后经过单向节流阀2中的单向阀进入换向阀阀芯右端空间，推动阀芯向左移动。同时经油路将液控单向阀2控制口K打开，排出换向阀阀芯排出的油液。
[0025]换向过渡阶段:主泵油经A继续推动活塞I下行，而同时主泵油液经B进入液压缸II的上腔，开始推动活塞II下行。
[0026]换向完毕时，液压缸II开始匀速排液，液压缸I达到最底端。此时，蓄能器I通过缸的油压储能,在换向过程中使阀芯越过换向死点并移动到位,反向推动活塞I向上运动，液压缸II有杆端油液进入液压缸I的有杆端腔，推动活塞I上行。[0027]于是从柱塞泵来的油液进入液压缸II的上腔，推动液压缸II活塞向下移动，通过活塞杆的作用使得泵缸II也向下移动进行排液。液压缸I下腔的油经油口排出进入液压缸I的下腔，推动其向上移动，同时泵缸I的活塞也被迫向上移动，
[0028]吸入工作介质。液压缸I的活塞向上运动，推动上腔的油液流回油箱。这样，系统便完成了一个循环，并开始下一个循环，液压缸和泵缸如此交替往复、自动循环，从而不断吸入和排出工作介质，使泵不断地工作。
[0029]液动换向阀两端的单向节流调速阀1、2的作用是控制和调节换向阀阀芯的移动速度，从而控制调节活塞的换向时间和换向速度。蓄能器1、2的作用是通过缸的油压储能并在换向过程中使阀芯越过换向死点并移动到位，从而使阀口反向开启并达到足够的开度，在非换向阶段使阀芯保持原位不动。这样使换向可靠并减小阀口的阻力损失。因为换向阀芯的移动首先靠高压控制油来推动，高压控制油来自液压缸活塞下端的凸台下移进入缸下端凹孔所排出的油液。在换向过程中，原排液泵缸活塞减速下移，最后停止，此时液压缸下端的圆柱凸台不再向控制油路排出高压控制油，因此若没有蓄能器I和2，换向阀芯就不会再移动，回油阀口此时还没有打开，进油阀口的开度还不够大，结果可能使泵停止工作。
[0030]采用内置液控单向阀使得换向过程可靠，并在达到其反向开启压力的条件下，控制油经过另一液压缸的内置液控单向阀进入下一元件作用。小流量齿轮泵、单向阀2、蓄能器3和溢流阀2组成自动补给回路，可以避免在吸入工作介质中活塞上行不到死点，溢流阀2用于限制液压缸下腔油液的最高压力。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.基于注水泵液压系统的液压工艺，其特征在于，包括以下步骤: (a)液动换向阀处于左位，左液压缸活塞处于中上端某位置，右液压缸有杆端柱塞处于中端某位置； (b)活塞继续下行，当液压缸的活塞下移至接近终点时，活塞下面的凸台开始进入缸下端的凹孔内，将凹孔内的油液经内置液控单向阀排出； (C)然后经过单向节流阀中的单向阀进入换向阀阀芯右端空间，推动阀芯向左移动； (d)主泵油经继续推动活塞下行，而同时主泵油液进入液压缸的上腔，开始推动活塞下行； (e)换向完毕时，液压缸开始匀速排液，液压缸达到最底端； (f)从柱塞泵来的油液进入液压缸的上腔，推动液压缸活塞向下移动，通过活塞杆的作用使得泵缸也向下移动进行排液；液压缸下腔的油经油口排出进入液压缸的下腔，推动其向上移动，同时泵缸的活塞也被迫向上移动，吸入工作介质；液压缸的活塞向上运动，推动上腔的油液流回油箱。
2.根据权利要求1所述的基于注水泵液压系统的液压工艺，其特征在于，所述步骤(a)完成后，从柱塞泵来的液压油经油路进入液压缸的上腔，推动活塞向下移动，有杆端油液进入蓄能器及液压缸的有杆端腔，并通过连轴器带动活塞杆将泵缸下腔的工作介质排出到工作介质管线，进入液压缸有杆端腔的液压油及小流量泵的液压油推动液压缸活塞向上移动，很快到达液压缸的顶部。
3.根据权利要求1所述的基于注水泵液压系统的液压工艺，其特征在于，所述步骤(c)进行的同时，经油路将液控单向阀控制口打开，排出换向阀阀芯排出的油液。
【文档编号】F15B21/00GK103711750SQ201210408495
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2012年10月9日
【发明者】梁波 申请人:梁波