专利名称：进口压力平衡式增压注水泵的制作方法
技术领域：
本发明与油田井口注水增压往复柱塞式水泵有关。
背景技术：
增压注水泵主要用于油田井口注水或各种需要增压输送高压液体的 单位使用。该泵的进口介质有一定的工作压力，如果用普通往复泵作动 力源，需要克服进口压力所作的功，即多耗功率。因此，需设计专门的 增压注水泵，平衡掉进口压力产生的"无用功"达到节能的目的。
已有的增压注水泵的高压缸体内分为四个腔，§卩A--高压腔、B— 工作腔、C—高压平衡腔和D—低压腔；柱塞采用特殊的阶梯形式(大 小头式)，并用高压连通管将高压腔和高压平衡腔连接。
工作时，电机带动柱塞在高压缸体内往复运动，使缸体内的工作容 积产生周期性的变化。当柱塞为吸入行程时，缸体内工作腔的容积增大， 出水阀芯关闭，形成局部低压腔，工作介质在进水压力Pl的作用下， 打开进水阀芯进入缸体工作腔；反之，进水阀关闭，工作介质由出水阀 进入与高压腔，形成高压介质并输送工作压力P2 ;此时，部分高压水 P2通过高压连通管进入高压平衡腔，通过对柱塞的阶梯处(大小头面 积差)产生液压力，以此平衡掉进口压力。
常规增压注水泵虽然达到了节能的目的，但在实际使用过程中，存
在以下缺点
为了平衡柱塞受力，需根据实际使用时的进口压力和出口压力的关 系，来确定柱塞大小头的面积差。 一旦柱塞尺寸确定，当实际使用过程 中，如果管路的进、出口压力和设计的不同时，就有可能打破柱塞受到 的平衡力(这种情况在实际使用中是经常遇到的)，导致柱塞受进口压 力的反推，使泵的动力端油温过高，出现"发烧"现象，减少泵的使用 寿命。.
发明内容
本发明的目的是提供一种使用方便，无论管路的进、出口压力如何
3变化，都不能打破柱塞受到力的平衡的进口压力平衡式增压注水泵。 本发明这样实现的 '
本发明进口压力平衡式增压注水泵，泵体l内有高压腔A、工作腔
B、平衡腔C和低压腔D，低压腔有进水口，高压腔有出水口，高压腔与 工作腔的连通道上有出水阀座3和出水阀芯2，低压腔与工作腔的连通 道上有进水阀座12和进水阀芯11，出水阀芯和进水阀芯分别有复位弹 簧10，工作腔B和低压平衡腔由柱塞13隔离，柱塞杆6位于平衡腔C， 有密封副5，其特征在于阶梯柱塞13的前端有与后端柱寒杆6直径相同 的平衡杆14，平衡杆有密封副8，平衡腔C通过低压连通管9与低压腔 D连通。
进口压力平衡式增压注水泵液力端工作原理及优点如下
(1)相对于已有的增压注水泵，本发明有以下改进
a. 在原来的阶梯柱塞的前端，增加了一段平衡杆，其大小和原柱塞 的小端相同。同时为了密封平衡杆，在原基础上增加了一道密封副；
b. 将原来的高压连通管改为了低压连通管。g卩将平衡柱塞的高压
水源由出口改为了进口，这样，就避免了计算进、出口压差，对柱塞的 大小头面积的限制。
(2)工作原理
当本发明和用户管路连通后，由于泵的低压腔和低压平衡腔是由 "低压连通管"连通的，进口压力水源一路直接进入低压平衡腔，另一 路推开进水阀芯，进入工作腔，此时，柱塞的两端受到相同的压力，由 于柱塞的两端小头面积相同，因此，此时的柱塞处于绝对的平衡状态。 这样，进口压力对柱塞的反推现象便被平衡掉了，当泵开始工作时，其 工作原理就和已有的柱塞泵完全一样了。
(3)进口压力平衡式增压注水泵有以下优点
a. 变传统增压泵以出口压力做平衡源，为进口压力作为平衡源，使
柱塞在回程时三受力是绝对平衡的，从而有效地克服了传统泵易出现柱 塞受"反推"现象，因此极大地改善了动力端的受力工况，解决了传统 增压泵动力端油温过高容易"发烧"的难题，使动力端的平均寿命提高
了 5-10倍。
b. 在柱塞杆的对应面设计了一段与柱塞杆直径相同的平衡杆，达到 了柱塞前后端受力面积相等的目的，在泵的运行过程中，无需考虑进口压力与出口压力的比例关系，进口压力可高可低，甚至可以为零，因此，
极大地提高了泵的使用范围。
图i为已有的增压k水泵结构图。
图2为本发明结构图。
具体实施例方式
泵体l内有高压腔A、工作腔B、低压平衡腔C和低压腔D。低压腔 有进水口，其水压为P1，高压腔有出水口，其水压P2。工作腔B和低 压平衡腔C由阶梯柱塞13分隔，柱塞的平衡杆14位于工作腔B，有填 料密封8，柱塞的柱塞杆6位于低压平衡腔C，有填料密封5。泵体内柱 塞的行程部位有缸套4，高压腔A有出水阀座3和,出水阀芯2。低压腔D 有进水阀座12和进水阀芯11，进、出水阀芯上有进、出水阀弹簧IO。 低压连通管9连通低压腔D和低压平衡腔C。缸套4与柱塞13之间有密 封7。
权利要求
1、进口压力平衡式增压注水泵，其特征在于泵体(1)内有高压腔(A)、工作腔(B)、平衡腔(C)和低压腔(D)，低压腔有进水口，高压腔有出水口，高压腔与工作腔的连通道上有出水阀座(3)和出水阀芯(2)，低压腔与工作腔的连通道上有进水阀座(12)和进水阀芯(11)，出水阀芯和进水阀芯分别有复位弹簧(10)，工作腔(B)和低压平衡腔由柱塞(13)隔离，柱塞杆(6)位于平衡腔(C)，有密封副(5)，其特征在于阶梯柱塞(13)的前端有与后端柱塞杆(6)直径相同的平衡杆(14)，平衡杆有密封副(8)，平衡腔(C)通过低压连通管(9)与低压腔(D)连通。
全文摘要
本发明为进口压力平衡式增压注水泵，解决已有注水泵使用寿命低，只适用特定进、出口压差的问题。泵体(1)内有高压腔(A)、工作腔(B)、平衡腔(C)和低压腔(D)，低压腔有进水口，高压腔有出水口，高压腔与工作腔的连通道上有出水阀座(3)和出水阀芯(2)，低压腔与工作腔的连通道上有进水阀座(12)和进水阀芯(11)，出水阀芯和进水阀芯分别有复位弹簧(10)，工作腔(B)和低压平衡腔由柱塞(13)隔离，柱塞杆(6)位于平衡腔(C)，有密封副(5)，其特征在于阶梯柱塞(13)有前端有与后端柱塞杆(6)直径相同的平衡杆(14)，平衡杆有密封副(8)，平衡腔(C)通过低压连通管(9)与低压腔(D)连通。
文档编号F04B9/02GK101603515SQ20091005989
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者吴家红, 文 李, 邱富彬, 建 陈, 星 魏 申请人:四川杰特机器有限公司