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液压驱动双缸双作用往复泵
作者:管理员    发布于:2017-12-26 14:00:22    文字:【】【】【

  目前,在石油矿场上广泛应用的是机械驱动往复泵,即柴油机或电动机通过皮带传动减速、又经齿轮减速器减速后,再通过曲柄连杆机构及导向滑块带动活塞杆及活塞进行往复运动,实现吸液和排液。由于曲柄连杆机构决定了活塞的运动速度近似于正弦曲线变化规律,因而,往复泵泵缸的瞬时流量也是按正弦规律波动的,为了减轻往复泵排出管中的流量及压力的波动,通常在泵的排出口安装了排出空气包,增加了设备的重量和维护难度。而液压驱动往复泵主要结构特点是,去掉了常规往复泵的曲柄连杆机构驱动,采用液压缸驱动,易于实现长冲程、低冲次,可以大大改善往复泵工作性能。而且液压传动具有体积小重量轻、寿命长,无冲击、惯性小,易于实现无级变速、自动控制和过载保护等许多优点。在国外,液压驱动往复泵应用越来越广泛,并且有功率越来越大的发展趋势。在我国,石油矿场用液压往复泵尚处在研制阶段,有关技术资料十分缺乏,其中关键技术是换向控制和大功率液压能的转换。本文介绍的双缸双作用往复泵,是一种理想的油田用泵,具有结构简单,换向准确可靠,可增压的特点。

  1液压驱动双缸双作用往复泵的结构组成液压驱动双缸双作用往复泵的结构组成如所示。泵缸和液压缸米用一种特殊结构,泵缸的缸套5、612、14分别固定在两侧,中间有活塞7做成套筒式做往复运动,活塞7 13既是往复泵的缸体同时也是液压缸的活塞。泵缸靠油缸活塞(泵缸的缸体)7、13的左右移动进行吸液体、排液体。液压缸的缸体19、20固定不动,经油管分别与换向滑阀411相连。液压泵2从油箱1吸入液压油,加压后送往换向滑阀4 9、11及换向转阀10油缸活塞7、13的左右移动则由进入液压缸19、20中的液压油所推动。两套液压缸及泵缸零件尺寸完全相同,只是在125、146每个泵缸之间各相差往复冲程的四分之一,保证同时有两泵缸排液体及吸液体。控制系统由拨杆8及滑阀9和转阀10所组成,拨杆8固定在活塞7的右端上,由拨杆8控制滑阀9和转阀10的工作位置,转阀10通过滑阀11实现对液压缸活塞13进行控制滑阀9则通过滑阀4控制液压缸活塞,1.油箱2.油泵3.溢流阀411.液控二位四通换向阀5612、14.缸套7、13.油缸活塞8.拨杆9.二位四通换向阀10.四通转阀15.吸液管16.排液管17.吸入阀18.排出阀1920.液压缸缸体双缸双作用往复泵结构示意图由于活塞和液压缸采用套筒式,为了适应野外工作条件,外部应加有防护罩。

  2液压驱动双缸双作用往复泵的工作原理中活塞7已到达左死点,拨杆8使滑阀9左位工作,油泵排出的液压油分成两路,一路经阀11进入油缸20右腔,继续推动油缸活塞13向左运动,此时,泵缸14排液体,泵缸12吸液体。另一路经阀4进入油缸19左腔,推动油缸活塞7向右运动,此时,泵缸6排液体,泵缸5吸液体。

  当油缸活塞7向右移动到达行程中点时,活塞13行至左死点,拨杆8及转阀10处于如所示位置,随着油缸活塞7继续向右移动,转阀10被拨杆8拨至所示位置,使滑阀11换向至右位工作,此时来自油泵2的压力油经滑阀11进入油缸20的左腔,推动活塞13向右运动,此时,泵缸14吸液体,泵缸12排液体。随着油缸活塞7继续向右移动至右拨杆8使换向滑阀9换向至右位工作,从而导致滑阀体。

  的吸液与排液并保证有两只泵缸同时排液体及吸液当活塞7向左运动至中点时,恰逢活塞13行至右死点,拨杆8及转阀10处于如所示位置,随着油缸活塞7继续向左移动,转阀10被拨杆8拨至所示位置,使滑阀11换向至左位工作,此时来自油泵2的压力油经滑阀11进入油缸20的右腔,推动活塞13向左运动,此时,泵缸12吸液体,泵缸14排液体(见)。油缸活塞19、20如此往复运动,就能够实现双缸双作用往复泵的泵缸5、612、14 3结束语在石油矿场,对往复泵排出压力的要求正在不断提局,而且有进一步发展的趋势。高压或超高压往复泵的应用将越来越广泛。

  本文所介绍的液压驱动双缸双作用往复泵在性能上与机械传动往复泵相比有如下突出优点:根据需要合理设计泵缸与油缸的有效作用面积之比可达到增压目的,实现高压泵的工艺要求。

  采用机械行程控制换向,换向安全可靠。

  排液行程的大部分为匀速运动,而且是低冲次,不会产生困扰三缸泵的水击现象,吸入性能大大优于机械传动往复泵,可省去灌注泵和吸入空气包。

  由于只在行程两端有短暂载荷变化,匀速运动阶段没有载荷变化,而且由于没有曲柄连杆运动机构,消除了摆动力的作用。综合作用的结果,使主要受力件的强度要求下降,整体的振动减少,零部件的受力状态大为改善,其寿命得以延长。

  易于实现长冲程,低冲次,减少了泵阀等易损件的磨损,所以维修工作量大为减少,减少了停泵维修时间和维修费用。

  该泵适用于石油矿场高压、大排量、长时间工作,对含砂量超过2.0kg/L的液体仍能照常排送。可胜任钻井泵或压裂泵等。

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