一种液压注入泵换向方法及系统与流程

本发明涉及石油装备技术领域，具体涉及一种液压注入泵换向方法及系统。

背景技术：

现有技术的曲轴式柱塞泵中，冲程较短，换向次数多，柱塞动作频繁，易损件的寿命短，例如，液力端的阀座、阀和阀胶皮等的使用寿命只有几十小时；另外，这种曲轴式柱塞泵的输出压力、流量的覆盖范围较窄，若要提高覆盖范围，需更换不同缸径的液力端；另外，柱塞在频繁快速换向时，压裂液尚未充分吸入即排出，造成吸入效率不高，导致工作效率偏低；另外，压裂泵内集成安装有曲轴、动力输入齿轮、连杆、液力端的箱体及座体等，结构复杂，制造成本高，拆装维护不便；另外，动力输入齿轮作高速重载旋转，对润滑和冷却的要求高，需要布置结构复杂的润滑系统及对应的冷却系统。

液压注入泵具有冲程长、换向次数少、易损件寿命长等优点。但是，现有的液压注入设备排量较小，难以满足油田调剖、压驱、压裂等注入作业的使用要求。如果在液压注入泵中设置多个工作单元，将能够提高设备的整体排量，但如何使各工作单元能够协调工作是困扰本领域技术人员的技术难题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中所存在的上述技术问题提供了一种液压注入泵换向方法及系统，本实施例中，通过检测单元检测各液压缸的换向时长和换向时点，通过动态的控制变频器的输出频率，进而控制各液压缸的换向时长大致相同，并且提高换向时点的规律性，使多个工作单元能够协调工作。

为实现上述技术目的，本发明实施例的一个方面提供了一种液压注入泵换向方法，用于液压注入泵，所述液压注入泵包括多个工作单元，每个所述工作单元包括液压缸，所述液压缸内设有液压活塞杆，所述换向方法包括主要包括以下步骤：检测并比较各个液压缸的换向时长，以其中一个液压缸为基准液压缸，使其余液压缸的换向时长与所述基准液压缸的换向时长的差值小于第一阈值；检测并比较各个液压缸的换向时点，使所述其余液压缸与所述基准液压缸的相同侧的换向时点的时间间隔的差值小于第二阈值。

本发明实施例的另一个方面提供一种液压注入泵换向系统，所述液压注入泵包括多个供油单元和多个工作单元，所述供油单元与所述工作单元一一对应连接；每个所述工作单元包括液压缸，所述液压缸内设有液压活塞杆；所述换向系统包括控制器、多个变频器和多个检测单元，所述控制器分别与多个所述变频器连接，所述控制器分别与多个所述检测单元连接，所述变频器与所述供油单元一一对应连接，所述检测单元与所述工作单元一一对应连接，所述检测单元用于检测所述液压缸的换向时长和换向时点，所述控制器用于接收并比较各个所述液压缸的换向时长和换向时点，并通过变频器调整所述供油单元向相对应工作单元输送液压油的流速，以其中一个所述液压缸为基准液压缸，使其余液压缸的换向时长与所述基准液压缸的差值小于第一阈值，和使所述其余液压缸与所述基准液压缸的相同侧的换向时点的时间间隔的差值小于第二阈值。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本发明实施例中，通过检测单元检测各液压缸的换向时长和换向时点，动态控制变频器的输出频率，进而控制各液压缸的换向时长大致相同，并且提高换向时点的规律性，即换向时点错开且顺次具有相近的时间间隔。

附图说明

图1为一种实施例的液压注入泵的俯视图。

图2为一种实施例的液压注入泵的液压原理图。

图3为一种实施例的液压泵站撬的前视图。

图4为一种实施例的液压泵站撬的俯视图。

图5为一种实施例的液压油箱的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为图6中的a向视图。

图8为图发明一种实施例的箱体的结构示意图。

图9为图8中的b向视图。

图10为一种实施例的液压注入泵液力撬的主视图。

图11为一种实施例的液压注入泵液力撬的俯视图。

图12为图10的左视图。

图13为机架的结构示意图。

图14为一种实施例的吸浆管路系统中第一管路的结构示意图。

图15为图14中的a-a剖视图。

图16为另一种实施例的吸浆管路系统中第一管路的结构示意图。

图17为图16中的局部放大图b。

图18为一种实施例的液压注入泵排浆管路系统的结构示意图。

图19为图18的左视图。

图20为一种实施例的液压注入泵排浆管路系统中缓冲器的结构示意图。

图21为一种实施例的液压注入泵喷淋系统的结构示意图。

图22为一种实施例的液压注入泵喷淋系统的俯视图。

图23为图10中的局部放大图c。

图24为图10中的局部放大图d。

图25为一种实施例的分体连接管路的结构示意图。

图26为图25的俯视图。

图27为图25的左视图。

图28为一种实施例的液压注入泵换向系统的原理示意图。

图29为一种实施例的液压注入泵换向系统的检测单元的原理示意图。

图30为一种实施例的液压注入泵换向系统的另一种检测单元的原理示意图。

图31为一种实施例的液压注入泵换向方法的流程示意图。

附图标记说明

1、液压泵站撬；101、动力元件；102、传动元件；103、分动箱；104a、104b、液压油泵；105、吸油管路；106、出油管路；107、蓄能器；108、阀块；109、回油集成块；110、溢流管路；111、回油管路；112a、112b、回油滤油器；113、供油集成块；114、单向阀；

2、液压油箱；201、箱体；2011、油箱出油口；2012、第一隔板；2013、第二隔板；2014、第三隔板；202、散热器；203、散热油泵；204、散热吸油管；2041、吸油孔；205、散热回油管；2051、第一分支管；2052、第二分支管；206、通风管；

3、液力撬；301、机架；301a、第一接纳腔；301b、第二接纳腔；301c、过水孔；301d、回水孔；3011、第一墙板；3012、第二墙板；3013、第一端板；3014、第二端板；3015、第一隔板；3016、第二隔板；3017、第一固定板；3018、第二固定板；3019a、第一支撑板；3019b、第二支撑板；302、液压缸；303、液压活塞杆；304、换向阀；305、第一阀箱；306、第二阀箱；307、第一缸套；308、第二缸套；

6、分体连接管路系统；601、进油管路；602、第一连接块；603、第二连接块；604、第一阀门；605、第一胶管；606、第二胶管；607、支撑框架；607a、支撑面板；608、接油盘；609、第二阀门；610、输油泵；611、小油箱；612、滤油器；613、吸油管；614、回油管路；615、第三胶管；616、第四胶管；617、支撑架；618、排油管；

7、吸浆管路系统；701、第一管路；701a、第一连接段；701b、第二连接段；701c、第三连接段；7012、外接层管；7014、密封圈；7015、外螺母；7016、凹孔部；7017、径向凸起部；703、支架；705、油任接头；706、第二管路；707、支管路；709、吸入空气包；710、第三管路；

8、排浆管路系统；801、第一三通；802、第一高压管；803、第二三通；804、第二高压管；805、第三三通；806、排出空气包；807、排气阀；808、缓冲器；808a、沉积腔；808b、内部管；809、压力表；810、第一汇集管；811、第二汇集管；812、支柱；

9、喷淋系统；901、喷淋水箱；901a、回水口；902、喷淋水泵；903、供水管；904、分水横管；905、喷水管；

10、底座。

具体实施方式

通过解释以下本申请的优选实施方案，本发明的其他目的和优点将变得清楚。

液压注入泵包括液压泵站撬1和液力撬3，其中，液压泵站撬1上包括动力元件101、液压油泵104a、104b、液压油箱2；而液力撬3中则包括机架、主工作液缸和阀箱，液压泵站撬1和液力撬3通过分体连接管路6连接。液压泵站撬1用于向液力撬3提供液压油，液力撬3则用于将液压油的压力转化为工作介质的压力，进行调剖、压裂、压驱、堵水等注入作业。

实施例1

如图1至图4所示，一种液压泵站撬1，包括多个供油单元，每个供油单元包括动力元件101、分动箱103和两个液压油泵104a、104b，动力元件101与分动箱103的输入端传动连接，分动箱103具有两个输出端，分动箱103的输出端分别与液压油泵104a、104b传动连接。

在现有技术中，液压油泵104a、104b的排量并不能任意选择，特别是对大排量液压油泵进行选型时往往受到技术成熟度、价格等因素的限制，本实施例的液压泵站撬1中，采用一个动力元件101驱动两个液压油泵104a、104b，并通过分动箱103进行传动，在使用少量动力元件101的情况下，选择常规的液压油泵104a、104b即可大幅提高液压注入泵的最大排量。

本实施例中动力元件采用电动机，电动机通过传动元件102与分动箱103连接，上述传动元件102例如可以包括钟形罩和联轴器，电动机的壳体通过钟形罩与分动箱103的壳体连接，电动机的输出轴通过联轴器与分动箱103的输入端连接，通过钟形罩和联轴器进行传动连接，同轴度好，性价比高。

其中，动力元件101例如可以为电动机或者柴油机等，本领域技术人员具有多种选择，对此不作特别地限定。本实施例中，分动箱103具有一个输入端和两个输出端，两个输出端分别与一个液压油泵104a、104b传动连接。当然，还可以根据需要采用更多数量输出端的分动箱103，在此不再赘述。

在一些实施例中，动力元件101为多个。例如在一台液压泵站撬1中安装二个、三个、四个、五个……动力元件101。在一个液压泵站撬1中安装多个动力元件101，与此同时，每个动力元件101驱动两个液压油泵104a、104b，当然也可以为多个液压油泵，从而达到液压注入泵最大排量的大幅提升的技术效果，满足液压压驱作业对大排量注入设备的要求。

本实施例中，液压泵站撬1包括三个动力元件101，每个动力元件101则能够同时驱动两台液压油泵，这样在一台液压注入泵中则具有六台液压油泵，相对于传统的液压调剖泵来说，在采用同样规格的液压油泵情况下，整机的排量能够提高至六倍。

本实施例中，在每个液压油泵的出口均设置单向阀114，避免液压系统回油损伤液压油泵，对液压油泵起到保护作用。

在一些实施例中，液压泵站撬1还包括液压油箱2；液压油泵104a、104b的吸入口通过吸油管路105与液压油箱2连接。

其中，吸油管路105例如可以设置进油滤油器和喉箍，进油滤油器用于过滤掉液压油中的杂质，避免杂质进入循环；喉箍便于对管路进行连接，也能够起到隔振的作用。

液压油箱2的主要作用是储存油液，此外还起着对油液的散热、杂质沉淀和使油液中的空气逸出等作用。按油箱液面是否与大气相通，油箱可分为开式与闭式两种。开式油箱用于一般的液压系统中；闭式油箱用于水下和对工作稳定性、噪声有严格要求的液压系统中。本实施例中的液压油箱2为开式油箱。液压油泵104a、104b的吸入口与液压油箱2连接，从液压油箱2内吸入液压油，并将液压油泵104a、104b送至主工作液压缸，从主工作液缸流回的油液再经过回油管路111流回液压油箱2。

在一些实施例中，液压油箱2包括箱体201、散热器202和散热油泵203，散热油泵203的吸入端与箱体201连接，散热油泵203的排出端与散热器202连接，散热器202的排出端与箱体201连接。传统的液压调剖泵中将散热器202连接至回油管路111上，而本实施例中的液压油箱2则采用旁路散热，一方面散热器202免受回流的液压油冲击，另一方面，便于根据散热的需要匹配合理的散热油泵203，对液压油进行高效散热。

在一些实施例中，散热器202和散热油泵203均为多个，且散热器202与散热油泵203一一对应。通过增加散热器202和散热油泵203的数量能够增大液压泵站撬1的散热能力，当系统的产热量较低时，通过启动部分散热油泵203工作即可满足散热要求，避免了能源的浪费，便于维持液压油的油温在合理的区间内。

在一些实施例中，液压泵站撬1还包括供油集成块113，供油集成块113的进油口与液压油泵104a、104b的排出口通过出油管路106连接，在出油管路106中可以设置蓄能器107，蓄能器107用于缓冲液压回路中的液压冲击。出油管路106的一端与液压油泵连接，另一端与阀块108连接，在阀块108上可以设置溢流阀，溢流阀的溢流口通过溢流管路110连接至回油集成块109，可以通过溢流阀将液压油直接回流至液压油箱，起到控制液力撬启动和停止的作用。另外，还可以在阀块108上设置安全阀，限定液压系统的压力，对液压系统起到安全保护作用。

供油集成块113具有多个出油口。将液压注入泵涉及为分体式，即包括用于提供液压油的液压泵站撬1和液力撬3，从而每一部分具有较小的体积和重量，便于运输。通过在液压泵站撬1上设置供油集成块113便于通过液压油管将液压泵站撬1与液力撬3连接。

在一些实施例中，液压泵站撬1还包括回油集成块109，与回油管路111的一端连接，回油管路111的另一端与回油滤油器112a、112b连接，回油滤油器112a、112b与油箱连接，通过设置回油集成块109便于通过液压油管将从液力撬3流回的液压油连接至液压油箱2。

在一些实施例中，回油滤油器112a、112b为多个；回油管路111具有多个出油口，回油管路111的出油口分别与一个回油滤油器112a、112b连接。现有技术中常用的回油滤油器112a、112b具有几种规格，通过设置多个回油滤油器112a、112b来适应大排量的回油过滤要求，并且采用常规的回油滤油器112a、112b维护方便，设备保养时更换常规的滤芯即可。

实施例2

如图1至图9所示，一种液压油箱，该液压油箱2包括箱体201、散热器202和散热油泵203，散热油泵203的吸入端与箱体201连接，散热油泵203的排出端与散热器202连接，散热器202的排出端与箱体201连接。传统的液压调剖泵中将散热器202连接至回油管路111上，而本实施例中的液压油箱2则采用旁路散热，一方面散热器202免受回流的液压油冲击，另一方面，便于根据散热的需要匹配合理的散热油泵203，对液压油进行高效散热。

散热器202和散热油泵203均为多个，且散热器202与散热油泵203一一对应。通过增加散热器202和散热油泵203的数量能够增大液压泵站撬1的散热能力，当系统的产热量较低时，通过启动部分散热油泵203工作即可满足散热要求，避免了能源的浪费，便于维持液压油的油温在合理的区间内。

本实施例的液压油箱2具有三个散热油泵203和三个散热器202，散热油泵203和散热器202一一对应。也就是说，每个散热器202均由一个散热油泵203供油。当然，也可以采用三个散热油泵203向两个散热器202供油，或者两个散热油泵203向三个散热器202供油，即，两者数量不相同也可以。

本实施例中，散热器202位于箱体201的上方。散热器202从下侧吸风，向上排出热风。在散热器202与箱体201之间设有用于空气流通的空隙。散热器202设于箱体201的上方合理利用了箱体201上方的空间，减小了液压油箱2在长度和宽度方向的空间占用。

箱体201的一侧壁上设有多个油箱出油口2011。每个液压油泵与一个油箱出油口2011对应，通过油箱出油口2011从液压油箱2内吸取液压油。

箱体201内设有多个隔板，隔板将箱体201的内腔分隔为多个容置腔，每个容置腔均对应有至少一个油箱出油口2011。本实施例中，每个容置腔对应于两个油箱出油口2011。

本实施例中，箱体201内设有第一隔板2012和第二隔板2013，第一隔板2012和第二隔板2013平行设置，将箱体201的内腔分隔为三个容置腔。第一隔板2012和第二隔板2013由箱体201的底部向上延伸，但与箱体201的顶部之间保留一定间隔，当一个容置腔的油位超过隔板的高度时，该容置腔内的液压油可以向相邻的容置腔溢出。

如图6所示，箱体201的右侧壁上设有油箱出油口2011，箱体201的顶部左侧设有回油滤油器。而第一隔板2012和第二隔板2013沿着左右方向延伸。

箱体201内设有散热吸油管204，散热吸油管204的一端与散热油泵203连接，另一端贯穿至少一个隔板，散热吸油管204上设有多个吸油孔2041，散热吸油管204通过吸油孔2041与多个容置腔连通。这样散热油泵203能够从不同的容置腔内吸取液压油，保证液压油箱2内各个容置腔内的液压油温均衡。

散热器202的排出端与散热回油管205连接，散热回油管205包括第一分支管2051和第二分支管2052，第一分支管2051和第二分支管2052分别与不同容置腔连通。经过散热器202降温后的液压油被分配至两个容置腔，进一步确保了各个容置腔内液压油的油温均衡。

如图8所示，在箱体201的中部设有第三隔板2014，第三隔板2014与第一隔板2012的延伸方向垂直，在左右方向将箱体201的内腔分隔开。回油滤油器在第三隔板2014的一侧，油箱出油口2011在第三隔板2014的另一侧。经过系统循环后，液压油由回油滤油器流回油箱，在第三隔板2014的左侧经过沉降后流动至第三隔板2014的右侧，第三隔板2014能够起到沉降液压油内杂质的作用。

在箱体201上还设有多个通风管206，通风管206在上下方向贯穿箱体201，在通风管206内形成连通箱体201上侧和下侧的通风孔。通风管206位于散热器202的下方。通风孔一方面能够为散热器202提供进风通道，对箱体201内部的液压油起到降温作用；另一方面，还能够加强箱体201的结构强度。

实施例3

如图10至图13所示，一种液压注入泵液力撬3，包括机架301与机架301连接的三个工作单元。工作单元包括液压缸302和对称设置在液压缸302两侧的第一液力端和第二液力端。液压缸302包括液压活塞杆303，液压活塞杆303具有相对设置的第一输出端和第二输出端，第一输出端与第一液力端连接，第二输出端与第二液力端连接。

机架301安装在底座10的上侧，底座10用于为机架301、吸浆管路系统7、排浆管路系统8和喷淋系统9提供支撑。

本实施例中，工作单元为三个，但是需要注意的是，根据需要可以为工作单元为2～10个。进一步优选地，工作单元的数量为3～5个。本发明通过增加工作单元的数量提高了液压注入泵的最大排量。

每个工作单元包括液压缸302和对称设置在液压缸302两侧的第一液力端和第二液力端。液压缸302、第一液力端和第二液力端均与机架301固定连接。本实施例中，液压缸302用于将液压能转化为液压活塞杆303的往复直线运动，液压活塞杆303再驱动第一液力端和第二液力端交替的吸入和排出压驱介质。

液压缸302与换向阀304连接，换向阀304用于驱动液压缸302往复换向。

第一液力端包括第一阀箱305和第一缸套307。第一阀箱305与机架301固定连接，第一缸套307与第一阀箱305密封连接。第一输出端设有泥浆活塞，泥浆活塞与第一缸套307的内孔密封且可滑动连接。

第二液力端包括第二阀箱306和第二缸套308。第二阀箱306与机架301固定连接，第二缸套308与第二阀箱306密封连接。第二输出端设有泥浆活塞，泥浆活塞与第二缸套308的内孔密封且可滑动连接。

第一阀箱305和第二阀箱306内均设有上水阀和下水阀。当液压活塞杆303由左向右运动时，第一缸套307内的泥浆活塞由左向右运动，位于机架301左侧的第一阀箱305的下水阀打开，上水阀关闭，将压驱介质吸入第一缸套307内；与此同时，第二缸套308内泥浆活塞由左向右运动，位于机架301右侧的第二阀箱306的上水阀打开，下水阀关闭，将第二缸套308内的压驱介质向外排出。当液压活塞杆303由右向左运动时，与上述过程相反，不再赘述。由此，通过液压活塞杆303的往复运动能够将液压油的压力能转换为压驱介质的压力能。

本实施例中，三个工作单元平行排列。

本实施例中，第一阀箱305和第二阀箱306优选为l型阀箱，具有较大通径和承压能力。

液压注入泵液力撬3还包括吸浆管路系统7，吸浆管路系统7分别与第一液力端和第二液力端的吸入口连接，第一液力端和第二液力端通过吸浆管路系统7将压驱介质吸入第一缸套307或者第二缸套308内。

液压注入泵还包括排浆管路系统8，排浆管路系统8分别与第一液力端和第二液力端的排出口连接。第一液力端和第二液力端通过排浆管路系统8将第一缸套307和第二缸套308内的压驱介质排出。

实施例4

为了能够对上述的液压缸302、阀箱、缸套等结构提供支撑，本发明实施例还提供一种液力端机架301，满足多个工作液缸的安装要求。

本发明实施例提供了一种液力端机架301，包括竖向设置且顺次首尾连接的第一墙板3011、第一端板3013、第二墙板3012和第二端板3014，第一墙板3011、第一端板3013、第二墙板3012和第二端板3014围合形成容纳空间，容纳空间由竖向设置的板材分隔为网格状。机架301内部的容纳空间由竖向设置的板材分隔为网格状，使机架301整体上承载能力大大加强。

具体的，机架301包括竖向设置且固定为一体的第一墙板3011、第二墙板3012、第一端板3013和第二端板3014，第一墙板3011与第二墙板3012相对设置，第一端板3013和第二端板3014相对设置。第一墙板3011、第一端板3013、第二墙板3012和第二端板3014顺次首尾连接，且焊接为一体，围合形成为机架301的外层，并在机架301内部形成容纳空间。第一端板3013和第二端板3014为阀箱的安装提供了支撑，第一墙板3011和第二墙板3012则能够将第一、第二端板3014连接为一起，并能够承受液压缸302工作时在机架301长度方向的载荷。

板材包括沿着机架301长度方向延伸的至少一隔板，隔板的一端与第一端板3013固定连接，隔板的另一端与第二端板3014固定。本实施例的机架301中设有第一隔板3015和第二隔板3016，第一墙板3011、第二墙板3012、第一隔板3015和第二隔板3016共同承受机架301长度方向的载荷。

板材还包括沿机架301宽度方向延伸的至少一固定板，固定板的一端与第一墙板3011固定连接、另一端与第二墙板3012固定连接。本实施例中，机架301的内设有两个固定板，即第一固定板3017和第二固定板3018，第一固定板3017和第二固定板3018上设有通孔，第一固定板3017、第二固定板3018及其上的通孔能够为液压缸302提供支撑。

板材包括沿着机架301宽度方向延伸的至少一支撑板，支撑板的一端与第一墙板3011固定连接、另一端与第二墙板3012固定连接。本实施例中包括第一支撑板3019a和第二支撑板3019b，第一支撑板3019a和第二支撑板3019b上设有通孔，第一支撑板3019a和第二支撑板3019b上的通孔能够为缸套提供支撑。

需要强调的是，对应于同一工作单元，上述第一端板3013、第二端板3014、第一固定板3017、第二固定板3018、第一支撑板3019a和第二支撑板3019b上的通孔直径可以相同或者不同，但是都是同轴心的。

进一步地，机架301的两端下侧分别设有一容纳腔，该容纳腔可以用于放置喷淋系统9的水箱，合理地利用了液力撬3上的空间。

实施例5

如图1,图10至图17所示，一种液压注入泵吸浆管路系统7，用于液压注入泵，液压注入泵包括机架301，机架301的长度方向的一端设有三个第一阀箱305，机架301长度方向的另一端设有三个第二阀箱306。对于第一阀箱305和第二阀箱306的数量不作特别地限定，可以为更多数量，例如五个第一阀箱305和五个第二阀箱306，在此不再赘述。液压注入泵通过吸浆管路系统7吸入压驱介质。

本实施例中，吸浆管路系统7包括第一管路701、第二管路706和第三管路710，第一管路701的一端与第二管路706连接，第一管路701的另一端与第三管路710连接，这样第一管路701、第二管路706和第三管路710互相连通，在吸浆管路系统7上设置一个吸入口即可，安装便利。优选地，第二管路706和/或第三管路710通过法兰与第一管路701连接。本实施例中，吸浆管路系统7通过多个支架703安装于底座10上。

第二管路706的上侧具有多个第一支管路707，第一支管路707与第一阀箱305一一对应，第一支管路707与第一阀箱305的吸入口连接；第三管路710的上侧具有多个第二支管路707，第二支管路707与第二阀箱306一一对应，第二支管路707与第二阀箱306的吸入口连接。第一支管路707的数量与第一阀箱305的数量相匹配，第一支管路707的上端可以通过法兰与第一阀箱305连接。同样，第二支管路707的数量可以与第二阀箱306的数量相匹配，第二支管路707的上端可以通过法兰与第二阀箱306连接。

在一些实施例中，在第一管路701的上形成有吸浆管路系统7的吸入口。上述吸入口可以形成在第一管路701的中部，这样机架301长度方向两端的第一阀箱305和第二阀箱306与该吸入口的距离相等，便于第一阀箱305和第二阀箱306能够获得等量的压驱介质。

在吸浆管路系统7的吸入口设有法兰或者油任接头705。在实际作业中，可以通过法兰或者油任接头705实现管路与该吸入口的快速连接。

在一些实施例中，第二管路706和/或第三管路710上设有吸入空气包709。吸入空气包709能够对吸浆管路系统7中的介质压力波动起到缓冲作用。

第一管路701包括第一连接段701a、第二连接段701b和第三连接段701c，第一连接段701a与第二连接段701b的一端可拆卸且密封连接，第二连接段701b的另一端与第三连接段701c可拆卸且密封连接。

以第一连接段701a和第二连接段701b之间的连接结构进行举例说明，第一连接段701a上套设有外接层管7012，第二连接段701b的端部外圆能够与该外接层管7012内孔相匹配。在第二连接段701b的外圆上设有密封圈7014槽，在密封圈7014槽内安装有密封圈7014。进一步地，在第二连接段701b的外轮廓上形成有径向凸起部7017，在第二连接段701b的外轮廓上安装有外螺母7015，外螺母7015与外接层管7012螺纹连接。优选地，在外螺母7015的外轮廓设有径向延伸的多个凹孔部7016，该凹孔部7016可以便于对外螺母7015进行安装和拆卸。

本实施例中，将第一管路701拆分为三段，并在相邻的两段之间设置可拆卸及密封连接结构。通过在第一连接段701a和第二连接段701b上设有可拆卸及密封连接的结构。一方面，每一段的重量相对于第一管路701的总重量减小。另一方面，便于根据第一阀箱305和第二阀箱306之间的间距进行调整，便于安装和维修。

实施例6

如图18至图20所示，本实施例提供一种液压注入泵排浆管路系统8，用于液压注入泵，液压注入泵包括机架301，机架301的长度方向的一端设有多个第一阀箱305，机架301长度方向的另一端设有多个第二阀箱306；排浆管路系统8包括与多个第一阀箱305的排出口连接的第一汇集管810，和与多个第二阀箱306的排出口连接的第二汇集管811，第一汇集管810与第二汇集管811通过出浆管汇连通。

本实施例中，机架301的一端设有三个第一阀箱305，另一端设有三个第二阀箱306。在各个第一阀箱305的朝向机架301侧设有排出口，第一阀箱305的排出口分别与第一汇集管810连通。在各个第二阀箱306的朝向机架301侧设有排出口，第二阀箱306的排出口分别与第二汇集管811连通。第一汇集管810与第二汇集管811通过出浆管汇连通，由此，本实施例的排浆管路系统8能够分别与多个第一阀箱305、多个第二阀箱306连通，并能够在出浆管汇上形成一个统一的出口，便于设备的安装。

出浆管汇包括包括第一三通801、第二三通803和第三三通805，第一汇集管810、第一三通801、第二三通803、第三三通805和第二汇集管811顺次连通，第二三通803上设有泵排出口。第一三通801通过第一高压管802与第二三通803连通。第二三通803与第三三通805通过第二高压管804连通。

第一三通801和/或第三三通805上设有排出空气包806。排出空气包806能够起到吸收泵运转过程中所产生的冲击的作用，第一三通801和第二三通803能够为排出空气包806的安装提供安装位置和支撑。

第一三通801、第二三通803和第三三通805中的至少一个通过支柱812与液压注入泵的底座10连接。支柱812能够对各三通及排出空气包806起到支撑的作用。

第二三通803上设有排气阀807，排气阀807在泵开始启动时能够排出排浆管路系统8中的空气。

第二三通803上设有压力表809，压力表809通过缓冲器808与第二三通803连接。压力表809用于测量和实现排浆管路系统8内的压驱介质的压力。

缓冲器808内设有沉积腔808a，缓冲器808的下部设有第一端口，上部设有第二端口，第一端口的下端与第二三通803连接，第一端口的上端设有在沉积腔808a内向上延伸的内部管808b，第二端口的下端与沉积腔808a连通，第二端口的上端与压力表809连通。

在沉积腔808a内填充有液压油，但仍有压驱介质中的少量杂质通过第一端口进入沉积腔808a内，并在沉积腔808a内沉积，避免杂质堵塞压力表809的检测孔。通过设置内部管808b能够避免沉积腔808a内的液压油全部流出。

内部管808b的上端弯曲为开口向下的形状。进入内部管808b的杂质向下侧喷出，避免堵塞压力表809。

实施例7

本实施例提供一种液压注入泵喷淋系统9，其能够持续的为缸套和活塞降温，延伸活塞和缸套的使用寿命。

具体地，如图10、图21至图24所示，一种液压注入泵喷淋系统9，用于液压注入泵，液压注入泵具有机架301和固定在机架301上的多个工作单元，每个工作单元包括液压缸302和设于液压缸302长度方向两侧的第一缸套307和第二缸套308。本实施例的液压注入泵具有三个工作单元，每个工作单元均具有一个第一缸套307和一个第二缸套308，因此，本实施例中具有三个第一缸套307和三个第二缸套308。

本实施例中，液压注入泵喷淋系统9包括分水横管904，分水横管904沿着机架301的宽度方向延伸。分水横管904上设有三个喷水管905。上述喷水管905例如可以为固定在分水横管904上的一段金属管。该喷水管905的一端与分水横管904连通，另一端朝向第一缸套307或者第二缸套308的靠近液压缸302的一端。喷水管905内喷出的水能够持续的为缸套和活塞降温，延长其使用寿命。

本实施例中，分水横管904为两个，其中一个分水横管904位于液压缸302的左侧，该喷水管905的喷水口朝向第一缸套307的内孔；另外一个分水横管904位于液压缸302的右侧，其喷水口朝向第二缸套308的内孔。

本实施例中，液压注入泵喷淋系统9包括喷淋水箱901和喷淋水泵902，喷淋水泵902的吸入口与喷淋水箱901连接，喷淋水泵902的排出口与分水横管904连接。喷淋水箱901用于存储喷淋水，喷淋水中的杂质也会在喷淋水箱901内沉淀。

本实施例中，喷淋水箱901为两个，喷淋水泵902为两个，喷淋水箱901、喷淋水泵902和分水横管904一一对应连接。

机架301的长度方向的两端下侧设有用于容纳喷淋水箱901的容纳腔。

喷淋水箱901的上侧设有回水口901a，回水口901a沿着机架301的宽度方向延伸，由缸套返回的水由上述回水口901a流回喷淋水箱901内。

机架301上设有第一接纳腔301a和第二接纳腔301b，第一接纳腔301a和第二接纳腔301b之间设有支撑板，第一接纳腔301a和第二接纳腔301b之间通过过水孔301c连接。上述支撑板用于对缸套进行定位和支撑。在支撑板的右侧形成上述第一接纳腔301a，在支撑板的左侧形成上述第二接纳腔301b。支撑板上设有过水孔301c，喷淋水从缸套内流出至第一接纳腔301a，再经由上述过水孔301c流动至第二接纳腔301b。

第一接纳腔301a和第二接纳腔301b的底壁倾斜设置且均为靠近支撑板的一侧位置较低。在第一接纳腔301a，其底壁的左侧较低，有利于喷淋水向左流动至过水孔301c。而在第二接纳腔301b，其底壁的右侧较低，有利于喷淋水汇集至右侧。

第二接纳腔301b的底壁上设有贯穿底壁的回水孔301d，回水孔301d位于回水口901a的上侧。第二接纳腔301b中的喷淋水由回水孔301d流回喷淋水箱901。

实施例8

如图25至图27所示，一种液压注入泵分体连接管路系统6，用于液压注入泵，液压注入泵包括液压泵站撬1和液力撬3。分体连接管路系统6包括多个进油管路601，进油管路601的一端与液压泵站撬1连接、另一端与液力撬3连接；至少一回油管路614，回油管路614的一端与液压泵站撬1连接、另一端与液力3撬连接；支撑框架607，进油管路601和回油管路614与支撑框架607固定连接。

本实施例中，进油管路601和回油管路614为金属管，便于固定，安全性好。优选地，进油管路601的一端设有第一连接块602、另一端设有第二连接块603；第一连接块602通过第一胶管605与液力撬连接，第二连接块603通过第二胶管606与液压泵站撬连接。优选地，回油管路614的一端通过多个第三胶管615与液力撬连接、另一端通过第四胶管616与液压泵站撬连接。

本实施例中，通过设置支撑框架607，将多个进油管路601和至少一回油管路614固定在一起，使液压泵站撬1和液力撬3之间的液压管路排列整齐，便于管线连接和运输。

本实施例中，支撑框架607的上表面设有多孔的支撑面板607a；支撑框架607内设有接油盘608，接油盘608位于支撑面板607a的下侧。进一步地，接油盘608的底部设有第二阀门609。在安装和拆卸液压管路时，泄漏的液压油会由上述多孔的支撑面板607a流入接油盘608内，减少了对环境的污染。通过第二阀门609能够将接油盘608内的液压油排出。

本实施例中，支撑框架607内设有小油箱611；进油管路601和回油管路614上设有第一阀门604，小油箱611能够与第一阀门604连接。拆卸管路时，可以将进油管路601和回油管路614与液压泵站撬、液力撬的连接处拆开(也可以设置排气阀)，打开第一阀门604，液压油通过第一阀门604流入小油箱611内，对液压管路内的液压油进行收集。

本实施例的分体连接管路系统6还包括输油泵610和排油管618，输油泵610的一端与小油箱611连接、另一端与排油管618连接，排油管618能够与液压泵站撬的油箱连接。开启输油泵610能够将小油箱611内的液压油输送至液压泵站撬的油箱内，对液压管路内的液压油进行回收利用。优选地，可以在输油泵610与液压油箱之间设置滤油器612，对小油箱611内的液压油进行过滤，避免污染液压泵站撬的油箱内的液压油。

支撑框架607的顶部设有支撑架617，第一胶管605能够支撑于支撑架617上，支撑架617能够对第一胶管605、第二胶管606和第三胶管615起到固定和支撑作用。

实施例9

如图28至图30所示，一种液压注入泵换向系统，用于协调液压注入泵多个工作单元换向时长和换向时点，使各个工作单元的液压缸换向时长的差值小于第一阈值，且换向时点错开且顺次具有相近的时间间隔。

本实施例的液压注入泵换向系统包括第一变频器、第二变频器和第三变频器；第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元；以及控制器。液压注入泵包括第一供油单元、第二供油单元、第三供油单元；第一工作单元、第二工作单元和第三工作单元。

控制器分别与第一变频器、第二变频器和第三变频器电连接。本实施例的控制器例如可以为plc，或plc采集与上位机协同控制。控制器用于控制第一、第二、第三变频器的启动/停止，采集各变频器的频率信号，并能够对各变频器的运行频率进行调整,以使各个工作单元协调工作。

第一变频器与第一供油单元连接，第二变频器与第二供油单元连接，第三变频器与第三供油单元连接，通过调整第一、第二、第三变频器的输出频率，能够调整第一、第二、第三供油单元输送液压油的流速。即，提高变频器的输出频率能够增大供油单元的输送液压油的流速，减小变频器的输出频率则能够减小供油单元的输出液压油的流速。

具体地，各供油单元包括电动机和液压油泵，电动机与液压油泵传动连接，变频器与电动机输电连接。通过调整变频器的输出频率能够调整电动机的转速，进而调整液压油泵的转速和实时排量。

液压油泵的吸入口与液压油箱连接，液压油泵的排出口通过管路与换向阀连接，换向阀与液压缸连接。通过调整液压油泵的实时排量即可调整液压缸的换向时长，液压油泵的实时排量越大则液压缸的换向时长越短。

如图29所示，第一工作单元内设有第一液压缸(1#)，第二工作单元内设有第二液压缸(2#)，第三工作单元内设有第三液压缸(3#)。第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸的规格优选为相同。如果向各个液压缸以相同的流速输送液压油，那么理论上来说，各液压缸的换向时长是相同的。但，在实际工作中，往往存在许多其他因素，例如液压油泵的容积效率不同、液压系统中液压油的内部泄漏量不同等，受到这些因素的影响，即使变频器的输出频率相同，那么累积一段时间之后，各液压缸的换向周期将出现差异，换向时点也会变的不规律。

本实施例中，通过检测单元检测各液压缸的换向时长和换向时点，通过动态的控制变频器的输出频率，进而控制各液压缸的换向时长大致相同，并且提高换向时点的规律性，即换向时点错开且顺次具有相近的时间间隔。

下面以第一液压缸为例进行说明，本实施例中，换向时长定义为从a1位置运动到c1位置的时间长度。当然，也可以将换向时长定义为从a位置运动到c1位置，再由c1位置返回a1位置的时间长度(此时可称为换向周期)。

对于各液压缸的换向时点，第一液压缸在a1位置换向的时间为第一时刻，第二液压缸在a2位置换向的时间为第二时刻，第三液压缸在a3位置换向的时间为第三时刻。各液压缸的换向时点错开且顺次具有相近的时间间隔是指，在同一轮换向过程中，第一时刻较早，第二时刻晚于第一时刻，第三时刻晚于第二时刻；而下一轮换向过程的第一时刻则晚于上一轮换向过程的第三时刻。在第一时刻、第二时刻、第三时刻、第一时刻、第二时刻……的循环过程中，相邻的两个时刻之间的时间间隔的波动小于第二阈值。

如图30所示，为了获取上述换向时长和换向时点，本实施例的液压注入泵换向系统可以在d1、d2、d3；j1、j2、j3处设置接近传感器。为了便于表述，将位于d1位置的接近传感器简称为接近传感器d1，将位于d2位置的接近传感器简称为接近传感器d2，其余接近传感器的编号以此类推。

以第一液压缸为例进行说明，第一液压缸的液压活塞杆具有相对设置的第一输出端和第二输出端，其中，液压活塞杆的第一输出端位于左侧，第二输出端位于右侧，当第一输出端的左侧端部运动至d1位置时，被接近传感器d1检测到，接近传感器d1将信号发送给控制器，控制器接收该信号并记录换向时点td1，控制器控制先导电磁阀换向，先导电磁阀控制换向阀换向，换向阀则进一步驱动第一液压缸换向。第一液压缸的液压活塞杆切换运动方向向右侧运动，当第一液压缸的液压活塞杆的右侧端部运动至j1位置时，被接近传感器j1检测到。接近传感器则向控制器发送信号，控制器接收信号并记录换向时点tj1，控制器进一步通过先导电磁阀、换向阀切换液压活塞杆的运动方向。

本实施例中，还可以在e2和/或h2处设置接近传感器，控制器分别与接近传感器e2和h2信号连接，接近传感器e2或者h2用于当检测第二液压缸的液压活塞杆运动至中间位置时向控制器发送信号，控制器可以通过变频器控制第二供油单元停止向第二液压缸供油，使第二液压缸的液压活塞杆停止在该中间位置。

如图30和图31所示，本实施例还提供一种液压注入泵换向方法，所述换向方法包括主要包括以下步骤：

s100，调整各个液压缸内液压活塞杆在所述液压缸长度方向的初始位置，使各个所述液压活塞杆按次序等间隔排列。

其中，第一液压缸(1#)的液压活塞杆的右端位于接近传感器j1位置处，第二液压缸(2#)的液压活塞杆的右端位于接近传感器h2处，第三液压缸(3#)的液压活塞杆左端位于接近传感器d3处。这样，各个液压活塞杆按照由1#至3#的顺序，在液压缸的长度方向等间隔排列。为实现上述排列方式，可以用低频率运行电动机，当第一液压缸的液压活塞杆右端被接近传感器j1检测到后，接近传感器j1向控制器发送信号，控制器通过第一变频器控制第一供油单元的电动机停止转动，进而停止向第一液压缸供油，第一液压缸的液压活塞杆停止在图30所示位置。同理，也可以采用同样的方式对第二液压缸和第三液压缸的液压活塞杆的位置进行操控，从而完成液压注入泵的初始状态。

s200，向各个所述工作单元的所述液压缸输送相同流速的液压油。

本实施例中，通过同步启动第一变频器、第二变频器和第三变频器，并使各个变频器具有相同的输出频率即可以相同的流速向各个工作单元的液压缸输送液压油。在各变频器的输出频率相同的情形下，与各变频器相对应的供油单元具有相同的实时排量，进而使各液压缸在初始状态下具有相同的换向时长和换向频率。

s300，检测并比较各个液压缸的换向时长，使各个液压缸的换向时长的差值小于第一阈值。

具体地，主要包括采用以下步骤：

测量并记录各个液压缸换向时长，其中所述换向时长为相邻的两次换向之间的时间间隔；

控制器通过换向时点tj1和换向时点td1可以计算得到第一液压缸的换向时长t1，即t1＝tj1-td1；采用同样的方法可以得到第二液压缸的换向时长t2，和第三液压缸的换向时长t3。

以其中一个液压缸为基准液压缸，该基准液压缸的换向时长为基准值，逐个计算其他液压缸的换向时长与所述基准值的差值；

控制器通过比较上述换向时长t1、t2和t3，以其中第一液压缸为基准液压缸，该基准液压缸的换向时长t1定义为基准值t0，逐个计算其他液压缸的换向时长与所述基准值t0的差值。

若第二液压缸的换向时长t2大于该基准值t0并且该差值大于第一预设时间(例如1秒)，表明该向第二液压缸输送液压油的流速相对于基准液压缸来说较低，则应增加向第二液压缸输送液压油的流速，本实施例中，可以通过逐渐增大第二变频器的输出频率来实现。将第二变频器的输出频率每次增加1hz，每次增加后测量并比较换向时长t2和基准值t0的差值，当该差值小于第一预设时间时保持第二变频器的输出频率。

若第二液压缸的换向时长t2小于该该基准值t0并且该差值大于第一预设时间，表面向该第二液压缸输送液压油的流路相对于基准液压缸来说较快，则减小向第二液压缸输送液压油的流速。本实施例中，可以通过逐渐减小第二变频器的输出频率来实现。将第二变频器的输出频率每次减小1hz，每次减小后测量并比较换向时长t2和基准值t0的差值，当该差值小于第一预设时间保持第二遍频率的输出频率。

如需要提高频率的变频器的频率已达到50hz(国内工频为50hz)，那么对换向时长较小的液压缸所对应的变频器降频。

由此，通过检测并比较各个液压缸的换向时长，使各个液压缸的换向时长的差值小于第一阈值得以实现。

s400，检测并比较各个液压缸的换向时点，使各个液压缸的换向时点的时间间隔波动小于第二阈值。

测量并记录各个液压缸的换向时点，在同一轮换向过程中，第一液压缸在左侧的换向时点为td1，第二液压缸在左侧的换向时点为td2，第三液压缸在左侧的换向时点为td3。

控制器通过换向时点td1、td2、td3可以计算得到各液压缸换向的时间间隔，如以第一液压缸为基准液压缸，则

t12＝td2-td1；

t13＝td3-td1；

其中，t12为在同一轮换向过程中，第一液压缸与第二液压缸之间在同侧的换向时间间隔；t13为在同一轮换向过程中，第一液压缸和第三液压缸在同侧的换向时间间隔。

以第一液压缸为基准液压缸，测量并记录该基准液压缸的换向时长t1，其中，所述换向时长为相邻的两次换向的时间间隔；以该基准液压缸的换向时点为基准值t0。

下面以第一液压缸和第二液压缸为例进行说明。

若t12＞kt0，其中，k为第一校准系数，此处k取0.7。则增加向该第二液压缸输送液压油的流速，可以通过增加第二变频器的输出频率来实现，每次增加1hz，并且至当t12≤kt0时，恢复向该第二液压缸输送液压油的流速至与向第一液压缸输送液压油的流速相同，可以通过增大第二变频器的输出频率与第一变频器的输出频率相同来实现。

若t12＜ft0，f为第二校准系数，此处f取0.3。则减小向该其他液压缸输送液压油的流速，可以通过降低第二变频器的输出频率来实现，每次降低1hz，并且至t12≥ft0时，恢复向该其他液压缸输送液压油的流速至与向该基准液压缸输送液压油的流速相同。

通过上述操作能够使同一轮换向过程中第一液压缸和第二液压缸在左侧(或右侧)的换向时点的时间间隔ft0≤t12≤kt0，本实施例中则具体为0.3t0≤t12≤0.7t0。

再以第一液压缸与第三液压缸为例进行说明。

若t13＞kt0，此处k取1.2。则增加向该第三液压缸输送液压油的流速，可以通过增加第三变频器的输出频率来实现，每次增加1hz，并且至当t13≤kt0时，恢复向该第三液压缸输送液压油的流速至与向第一液压缸输送液压油的流速相同，可以通过降低第三变频器的输出频率与第一变频器的输出频率相同来实现。

若t12＜ft0，此处f取0.8。则减少向第三液压缸输送液压油的流速，可以通过降低第三变频器的输出频率来实现，每次减少1hz，并且至t13≥ft时，恢复向该第三液压缸输送液压油的流速至与向第一液压缸输送液压油的流速相同。

通过上述操作能够使同一轮换向过程中第一液压缸和第三液压缸在左侧(或右侧)的换向时点的时间间隔ft0≤t12≤kt0，本实施例中则具体为0.8t0≤t13≤1.2t0。

本实施例中，可以将第一液压缸与第二液压缸在同一轮换向过程中同侧的换向时点时间间隔控制在区间[0.3t0，0.7t0]之间；可以将第一液压缸与第三液压缸在同一轮换向过程中同侧的换向时点时间间隔控制在区间[0.8t0，1.2t0]之间。由此，通过检测并比较各个液压缸的换向时点，使各个液压缸的换向时点的时间间隔波动小于第二阈值得以实现。

参考本申请的优选技术方案详细描述了本申请的装置，然而，需要说明的是，在不脱离本申请的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本申请包括上述具体实施方案及其任何等同形式。