柱塞泵柱塞同步润滑装置的制作方法

本发明涉及一种柱塞泵，尤其是涉及一种柱塞泵柱塞同步润滑装置，属于油气开发。

背景技术：

1、在油气开发中，大排量高压柱塞泵主要应用于增压注入作业，注入量大、压力高、工作周期长。柱塞在高压、高频次往复运动时，相关部件容易磨损并发热，需进行强制润滑，以降低相关部件的磨损，同时将产生的热量，通过润滑油从润滑腔泄出带走。

2、现有柱塞泵的液力端柱塞强制润滑装置一般采用液压泵对润滑油进行增压，由限压阀限定润滑油供入压力。润滑腔与液力端采用盘根密封，润滑腔与连杆端采用软填料密封，润滑油从连杆端软填料的狭隙泄出流入集油池并返回润滑油油箱。液力端密封圈压力来自液力端泵送的液体，由于柱塞泵特性，液力端泵送的液体压力随柱塞的往复运动成脉动变化。盘根密封在柱塞泵作业时，单面承受高频脉动压力，盘根密封的工作状态恶劣，易出现失效，增加维护保养工作量。软填料密封依靠压盖产生轴向压紧力，使其产生变形而紧贴于柱塞面上，压紧力过大，柱塞所受阻力大，软填料升温快寿命短；压紧力过小，密封效果差，导致泄流量大。软填料磨损后会产生颗粒物，混入润滑油中污染润滑油。集油池由盖板遮盖，防止异物进入集油池，但润滑油泵送管路与盖板间存在空隙，集油池不能实现完全密闭，在使用过程中由于空气的潮气、水分、灰分及其它介质的侵入，需要经常更换润滑油；气温过低时，润滑油粘度大，集油池中的润滑油不能及时流回润滑油油箱，引发润滑系统故障。

技术实现思路

1、为了克服现有柱塞泵的液力端柱塞强制润滑存在的上述不足，本发明提供一种柱塞泵柱塞同步润滑装置。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柱塞泵柱塞同步润滑装置，包括液力端液缸、液力端柱塞，同步润滑装置包括平衡润滑系统、增压系统、油液控制系统，平衡润滑系统的液力端液缸与增压系统的环形增压缸同轴固定连接，液力端柱塞沿液力端液缸、环形增压缸往复运动。

3、所述平衡润滑系统的润滑油工作腔与增压系统的环形工作腔通过连接管连通。

4、所述液力端柱塞往复运动向润滑油提供动力，润滑油在油液控制系统的控制单元控制下调整润滑压力值。

5、所述液力端柱塞沿液力端液缸、环形增压缸往复运动改变环形工作腔容积的大小，向润滑油提供动力。

6、所述液力端液缸内孔沿液力端柱塞的轴向依次设置有密封组件ⅰ、密封组件ⅱ，密封组件ⅰ与密封组件ⅱ相向安装。

7、所述密封组件ⅰ与密封组件ⅱ之间的液力端液缸设置有2个径向通孔ⅰ，其中1个径向孔ⅰ与出液管连通，另1个径向孔ⅰ与连接管连通。

8、所述液力端柱塞与液力端液缸的径向间隙、径向孔ⅰ构成润滑油工作腔。

9、所述密封组件ⅰ的格莱圈ⅰ、导向环ⅰ、防尘垫圈ⅰ由润滑油工作腔内侧向外依次安装。

10、所述密封组件ⅱ的斯特封、导向环ⅱ、防尘垫圈ⅱ由润滑油工作腔内侧向外依次安装。

11、所述环形增压缸的一端与液力端液缸固定连接，另一端的端部设置有环形工作腔，环形增压缸的2个径向孔ⅱ与环形工作腔连通，其中1个径向孔ⅱ与连接管连通，另1个径向孔ⅱ与进液管连通。

12、所述环形工作腔内设置有与液力端柱塞固定连接的环形增压柱塞，环形工作腔设置的外环密封组件、内环密封组件将环形工作腔与环形增压柱塞之间径向密封。

13、所述外环密封组件的格莱圈ⅲ、导向环ⅲ沿环形工作腔由内至外依次设置；所述内环密封组件的格莱圈ⅳ、导向环ⅳ沿环形工作腔由内至外依次设置。

14、所述环形增压柱塞的外端与2个半圆卡块固定连接，组成圆形的2个半圆卡块与液力端柱塞固定连接。

15、所述油液控制系统的测量液力端工作腔压力的压力传感器与控制单元连接；所述油液控制系统的2个以上压力级单元并联连接，每个压力级单元的电控换向阀分别与控制单元连接，控制单元选择不同压力值的压力级单元。

16、当所述液力端柱塞往复运动向润滑油提供动力，油液控制系统的润滑油依次经过进液管、环形工作腔、连接管、润滑油工作腔、出液管、压力级单元回到油箱。

17、所述压力级单元包括串联的限压阀和电控换向阀；所述出液管与油箱之间设置有安装泄压阀的泄压管路。

18、本发明的有益效果是，结构设计合理，改善柱塞泵液力端柱塞的润滑条件，实现密封圈两侧压力脉动基本一致，有效延长密封圈的使用寿命；润滑油在密闭管道内增压输送，防止外界异物污染润滑油，确保润滑油回流至润滑油油箱；延长液力端柱塞总成使用寿命，减少维修保养次数，提高柱塞泵工作效率。

技术特征：

1.一种柱塞泵柱塞同步润滑装置，包括液力端液缸、液力端柱塞，其特征是：

2.根据权利要求1所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述液力端柱塞沿液力端液缸、环形增压缸往复运动改变环形工作腔容积的大小，向润滑油提供动力。

3.根据权利要求2所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述液力端液缸内孔沿液力端柱塞的轴向依次设置有密封组件ⅰ、密封组件ⅱ，密封组件ⅰ与密封组件ⅱ相向安装；

4.根据权利要求3所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：

5.根据权利要求1所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述环形增压缸的一端与液力端液缸固定连接，另一端的端部设置有环形工作腔，环形增压缸的2个径向孔ⅱ与环形工作腔连通，其中1个径向孔ⅱ与连接管连通，另1个径向孔ⅱ与进液管连通；

6.根据权利要求5所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述外环密封组件的格莱圈ⅲ、导向环ⅲ沿环形工作腔由内至外依次设置；所述内环密封组件的格莱圈ⅳ、导向环ⅳ沿环形工作腔由内至外依次设置。

7.根据权利要求6所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述环形增压柱塞的外端与2个半圆卡块固定连接，组成圆形的2个半圆卡块与液力端柱塞固定连接。

8.根据权利要求1所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述油液控制系统的测量液力端工作腔压力的压力传感器与控制单元连接；所述油液控制系统的2个以上压力级单元并联连接，每个压力级单元的电控换向阀分别与控制单元连接，控制单元选择不同压力值的压力级单元。

9.根据权利要求8所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：当所述液力端柱塞往复运动向润滑油提供动力，油液控制系统的润滑油依次经过进液管、环形工作腔、连接管、润滑油工作腔、出液管、压力级单元回到油箱。

10.根据权利要求9所述柱塞泵柱塞同步润滑装置，其特征是：所述压力级单元包括串联的限压阀和电控换向阀；所述出液管与油箱之间设置有安装泄压阀的泄压管路。

技术总结
一种柱塞泵柱塞同步润滑装置。本发明平衡润滑系统的液力端液缸与增压系统的环形增压缸同轴固定连接，液力端柱塞沿液力端液缸、环形增压缸往复运动；平衡润滑系统的润滑油工作腔与增压系统的环形工作腔通过连接管连通；液力端柱塞往复运动向润滑油提供动力，润滑油在油液控制系统的控制单元控制下调整润滑压力值。其有益效果是，结构设计合理，改善柱塞泵液力端柱塞的润滑条件，实现密封圈两侧压力脉动基本一致，有效延长密封圈的使用寿命；润滑油在密闭管道内增压输送，防止外界异物污染润滑油，确保润滑油回流至润滑油油箱；延长液力端柱塞总成使用寿命，减少维修保养次数，提高柱塞泵工作效率。

技术研发人员：陶桂红,关庆,张衡,张骅,王丹丹,李洪利,黄建喜,蒋伟,阎磊,邹祥城,张利宾,苑承波
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海石油装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22