双向双通道液压直驱往复式抽油泵的制作方法

本发明涉及一种液压驱动采油设备，具体是一种具有井上的主动往复式液压泵与井下由液压驱动的被动往复式液压泵结构，适用于各种工况油井，包括井壁弯曲变形油井、大斜度井、水平井等，属无杆采油设备。当然也可应用于工作介质需要隔离及电机需要隔离的流体泵送领域。

背景技术：

常规有杆采油设备，效率低，维修施工成本高，在水平井、定向井等工况存在明显缺陷，近年来无杆采油设备，如电潜泵、水力活塞泵、喷射泵等均有自身难以克服的缺陷，致使这几种泵的使用存在较大的局限性，如常规液压驱动抽油泵需要复杂的换向机构，井上液压柱塞泵也需要单向阀阀控机构在井深深度范围、复杂工况、安全可靠性、使用寿命、综合使用成本方面还存在较多问题。

技术实现要素：

本发明就是提供一种能适用于各种工况(如水平井、定向井、断杆频繁井)、结构简单、容易加工、泵效率高、井深深度范围大、安全可靠性高、使用寿命长、井下部分维修期长、维护成本低、综合使用成本低、通过远程液压驱动且整机无需换向阀、无需单向阀阀控机构的往复式双向双通道的液压直驱无杆抽油泵。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种双向双通道液压直驱往复式抽油泵，包括泵体1，柱塞2，柱塞2由主柱塞20、下柱塞21和上柱塞22组成，在泵体1上设置有主泵筒10、下泵筒11、上泵筒12、进油口13、下液压管道14、上液压管道15，其中主柱塞20、上柱塞21和下柱塞22分别在主泵筒10、上泵筒12和下泵筒11内滑动，主柱塞20将主泵筒10分割成独立的两个独立密闭空间，在柱塞2的中部设置有柱塞通孔23将下泵筒11和上泵筒12连通，在进油口13上设置有下油阀16，在柱塞通孔23上设置有上油阀26，下液压管道14和上液压管道15分别和两个液压动力源连接，当下液压管道14和上液压管道15其中一个液压动力源处于高压状态时另一个液压动力源处于低压状态，所述的两个液压动力源分别为主动往复式液压泵的两个液压缸筒，且所述的两个液压缸筒内的柱塞的工作相位差180度，即其中一个液压缸筒处于高压排液状态时另一个液压缸筒处于低压进液状态。

作为对本发明的改进，下液压管道14和上液压管道15分别设置有注液机构，注液机构可增加或减少下液压管道14和上液压管道15内的液体量。

作为对本发明的改进，在泵体1内设置有柱塞2的位置检测装置，当柱塞2的位置偏离预定位置时可增加或减少下液压管道14和上液压管道15内的液体量。

作为对本发明的改进，下柱塞21每次吸入或排出的液体容积为上柱塞22每次吸入或排出的液体容积的2倍。

作为对本发明的改进，在下液压管道14和上液压管道15内设置有预压装置，预压装置可减少管道内的压力波动范围，同时使管道内液体在一定压力范围内工作。

作为对本发明的改进，所述的主动往复式液压泵为同轴多偏心轴往复式液压泵。

一种双向双通道液压直驱往复式抽油泵，包括主动往复式液压泵和被动往复式液压泵，主动往复式液压泵包含有一对工作相位差为180度的两个柱塞，即其中一个柱塞工作的液压缸筒处于高压排液状态时另一个柱塞工作的液压缸筒处于低压进液状态，所述的两个液压缸筒分别通过两个液压连通管与被动往复式液压泵中的两个泵筒连通，主动往复式液压泵中的两个柱塞直接驱动被动往复式液压泵中对应的两个柱塞进行抽油工作。

采用以上技术方案的有益效果是：在井上部分的主动往复式液压泵上设置工作相位差为180度的两个柱塞，主动往复式液压泵的两个液压缸分别通过下液压管和上液压管与井下部分的被动往复式液压泵的两个泵筒连通，从而实现井上主动往复式液压泵的柱塞直接驱动井下被动式往复式液压泵的柱塞运动并实现采油，由此省略了常规液压抽油泵的换向机构，单向阀阀控机构。同时井下部分通过柱塞一体化设计使抽油泵机械部分除油阀外只有柱塞和泵体两个部件，且只有柱塞为活动部件，大大提高了井下机构零部件的可靠性和稳定性，可使井下零部件的维修期极大延长，可适用各种采油工况。下柱塞工作排量为上柱塞工作排量的两倍时可使所述柱塞的每次上行或下行的抽油量保持一致并且都可通过柱塞中部通孔及上泵筒通道排液以减少井上部分扭力波动程度。井上主动往复式液压泵和液压连通管直接连通，使井上井下的往复泵形成一个动力驱动闭环从而使液体在驱动工作过程中动力损失大幅度降低，也极大降低了由于液压波动造成的能量损失，降低对设备造成的损害，液压管道中的工作介质仅在液压连通管道往复运动(除极少泄漏外)也不会浪费消耗。

附图说明

图1是本发明中一种被动往复式液压泵的剖面结构示意图。

图2是图1基础上增加缓存缸的剖面结构示意图。

图3是图2基础上增加曲柄连杆结构的往复式液压泵的剖面结构示意图。

图4是图1基础上增加同步多偏心轴往复式液压泵的剖面结构示意图。

图中标记是：

1-泵体，10-主泵筒，11-下泵筒，12-上泵筒，13-进油口，14-下液压管道，15-上液压管道，16-下油阀，2-柱塞，20-主柱塞，21-上柱塞，22-下柱塞，23-柱塞通孔，24-下液压空间，25-上液压空间，26-上油阀，31-进油口通道，32-缓存泵筒，33-缓存空间。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的双向双通道液压直驱往复式抽油泵的优选实施方式。

请参见图1，图1揭示的是一种双向双通道液压直驱往复式抽油泵，尤其是其中位于井下的被动往复式液压泵的剖面结构示意图，包括泵体1，柱塞2，柱塞2由主柱塞20、下柱塞21和上柱塞22组成，在泵体1上设置有主泵筒10、下泵筒11、上泵筒12、进油口13、下液压管道14、上液压管道15，其中主柱塞20、下柱塞21和上柱塞22分别在主泵筒10、下泵筒11和上泵筒12和内滑动，主柱塞20将主泵筒10分割成独立的下液压空间24和上液压空间25两个独立密闭空间，在柱塞2的中部设置有柱塞通孔23将下泵筒11和上泵筒12连通，在进油口13上设置有下油阀16，在柱塞通孔23上设置有上油阀26，下液压管道14和上液压管道15分别和两个液压动力源连接，当下液压管道14和上液压管道15其中一个液压动力源处于高压状态时另一个液压动力源处于低压状态，所述的两个液压动力源分别为主动往复式液压泵的两个液压缸，且两个柱塞液压缸内工作的柱塞的工作相位差180度，即其中一个柱塞液压缸处于高压排液状态时另一个柱塞液压缸处于进液状态。

优选的，本发明中下液压管道14和上液压管道15分别设置有注液机构，注液机构可增加或减少下液压管道14和上液压管道15内的液体量。

优选的，本发明中在泵体1内设置有柱塞2的位置检测装置，当柱塞2的位置偏离预定位置时可增加或减少下液压管道14和上液压管道15内的液体量。

优选的，本发明中下柱塞21每次吸入或排出的液体容积为上柱塞22每次进入或排出的液体容积的2倍。

优选的，本发明中上液压空间中每次进入或排出的液体容积是下液压空间每次进入或排出的液体容积2倍。

优选的，本发明中在下液压管道14和上液压管道15内设置有预压装置，预压装置可减少压力波动范围同时使工作液在一定压力范围内作用。

优选的，本发明中主动往复式液压泵为同步多偏心轴往复式液压泵，请参见图4，图4在图1基础上增加了同步多偏心轴往复式液压泵的剖面结构图，同步多偏心轴往复式液压泵包括第一偏心轴、第二偏心轴、第三偏心轴、转子和缸体，所述的第一偏心轴和第二偏心轴及第三偏心轴的偏心距相同且第一偏心轴第一轴、第二偏心轴第一轴和第三偏心轴第一轴都可转动的设置在缸体上，所述的第一偏心轴第二轴、第二偏心轴第二轴和第三偏心轴第二轴可转动的设置在转子上，在缸体上下两侧设置有对置的两个缸筒，两个缸筒内分别设置有两个柱塞，柱塞可在缸筒内滑动，两个柱塞之间相互固定连接，在两个柱塞的一端和转子通过直线导轨相互连接作用，当第一偏心轴、第二偏心轴和第三偏心轴做同步转动运动，转子做公转运动时，柱塞同步进行往复运动。本实施例中同步多偏心轴往复式液压泵的上下两个缸筒分别通过上液压管道15和下液压管道14与上液压空间25和下液压空间24连通，同步多偏心轴往复式液压泵的上缸筒每次吸入或排出的液体容积是下缸筒每次吸入或排出的液体容积2倍，上液压空间25每次吸入或排出的液体容积是下液压空间24每次吸入或排出的液体容积的2倍。

一种双向双通道液压直驱往复式抽油泵，包括主动往复式液压泵和被动往复式液压泵，主动往复式液压泵包含有一对工作相位差为180度的两个柱塞，即其中一个柱塞工作的液压缸筒处于高压排液状态时另一个柱塞工作的液压缸筒处于低压进液状态，所述的主动往复式液压泵的两个液压缸筒分别通过两个液压连通管与被动往复式液压泵中的两个泵筒连通，主动往复式液压泵中的两个柱塞直接驱动被动往复式液压泵中对应的两个柱塞进行抽油工作。

请参见图2，图2是图1基础上增加缓存缸的剖面结构示意图，其中进油口通道31和进油口13连通，缓存泵筒32中的空间缓存空间33和上液压空间25和上泵筒12空间都隔离。

请参见图3，图3是图2基础上增加井上主动往复式液压泵的结构示意图，其中主动往复式液压泵的两个柱塞中的一个处于排液结束状态时另一处于吸液结束状态，主动往复式液压泵的两个液压缸分别通过上液压管道15和下液压管道14与被动式往复液压泵中的两个泵筒直接连通，当主动往复式液压泵的柱塞对液体做功并通过上液压管道15及上液压空间25驱动柱塞2向下移动，同时驱动井液通过柱塞通孔23及上泵筒12排出，同时柱塞2压缩下液压空间24同时驱动下液压空间及下液压管道14内的液体回流处于吸液状态的主动往复式液压泵的缸筒内，可实现工作液几乎无损伤无污染重复高效利用。

本发明除可用于油井采油装置也可以应用于工作介质需要隔离及电机需要隔离的流体泵送领域。