CN107829898A - 一种双泵端水力活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明是一种双泵端水力活塞泵，属于液压传动的从石油井中抽汲油层液体的往复式无杆抽油泵的改进，其特征是有三个活塞两根活塞杆的单阀组双泵端水力活塞泵，泵的液马达设置在上下活塞的有杆端，中活塞的两端和上下活塞的无杆端为抽油泵端，而每组进排阀分别控制两个缸套的吸入和排出。本发明可用于系统水力泵站中较高液面油井抽油，降低动力液耗量，节约能耗。

Description

一种双泵端水力活塞泵

技术领域

一种双泵端水力活塞泵是一种属于液压传动的从石油井中抽汲油层液体的往复式无杆抽油泵的改进。

背景技术

现有水力活塞泵在技术上较先进，目前应用较多的是长冲程双作用水力活塞泵，例如美国科贝公司［KOBE］的E型泵，专利号为US 3849030［74年］；国内沈阳航空学院等单位联合发明的阀组式水力活塞泵，都属于这一类泵。

在长冲程双作用水力活塞泵的基础上，近年来国内还发展了一种单作用平衡式水力活塞泵，其实用新型专利号为：CN85202850.4；此外还有一种双液马达水力活塞泵，其实用新型专利号为：CN 87214693.6。

上述泵都具有冲程长，排量大，扬程高等优点，泵端活塞与液马达端活塞的作用面积之比［压力比］均小于1.2，但上述泵应用于系统水力活塞泵站的较高液面油井中抽油时，操作压力较低，在泵站统一供给的系统压力下，必须采用节流元件控制入井操作压力，造成了能量的浪费。

国外虽有压力比大于1.2适用于抽汲较高液面油井的双泵端水力活塞泵，但泵内活塞杆都承受着拉压交变载荷，存在着压杆失稳问题，所以，活塞行程都比较短，要得到较大排量，必须增大冲次，这就导致泵的动态性能恶化，运动件磨损加剧，泵的寿命缩短。另外，由于这种泵的换向机构在泵的上部，需要实现 双作用抽油，其进排阀组须为盘阀结构，设在两个活塞之间，这种多阀球的盘阀结构和加工工艺都很复杂，易损件多，成本高。

发明内容

本发明是要克服现有双泵端泵的缺点，弥补长冲程双作用水力活塞泵的不足，为较高液面油井抽油提供一种大排量的活塞杆只承受拉伸载荷的双泵端双作用水力活塞泵。

一种双泵端水力活塞泵的结构如下：泵内有三个活塞［2］、［9］、［12］其由活塞杆［5］和［11］联接，换向机构［7］在活塞［2］和［9］之间，进排阀组为单阀结构，即每个阀组只有一个吸入阀球［29］或［13］和一个排出阀球［30］或［14］，这两个阀组分别设置在上活塞［2］地上部和下活塞［12］下部。

本发明与已有的技术相比所具有的优点：

1、与国外同类型双泵端泵相比：

［1］两根活塞杆工作时均受拉伸载荷，改善了泵的运转性能。

［2］进排阀组由盘阀结构改为单阀结构，加工容易，减少了易损件数量。

2、与其它高扬程水力活塞泵相比，本发明是双泵端结构，所以，在相同的井口操作压力条件下，可以显著降低动力液耗量，节约能耗。

附图说明：

附图1和2是一种双泵端水力活塞泵的工作原理示意图，附图1是该泵在上行程时的工作原理示意图，附图2是该泵在下行程时的工作原理示意图。

附图3是实现本发明的最佳实施示意图。

附图3的说明：该泵的结构型式是开式动力液循环，沉没泵投入式安装。图中［41］为油管，［42］为套管，［43］为提升阀，［44］为上排出阀，［45］为上吸入阀，［46］为上活塞，［47］为上活塞杆，［48］为换向阀，［49］为中活塞，［50］为下活塞杆，［51］为下活塞，［52］为下吸入阀，［53］为下排出阀，［54］为泵工作筒，［55］为固定阀，［56］为油井封隔器。

具体实施

本发明的工作原理：当活塞组上行时，如附图1所示，高压动力液经油管［1］进入泵的流道［3］通过换向阀［7］进入上液缸［31］的下腔［25］。动力液压力为P1，P1作用于上活塞［2］的下端面［26］，推动活塞组上行。而下液缸［35］上腔［22］内的乏动力液经过流道［34］从换向阀［7］的孔［6］排至封隔器［16］上部的油管［1］与套管［15］的环形空间［4］。乏动力液压力为P2，P2作用于下活塞［12］的上端面［21］。此时，泵的上排出阀［30］开启，上吸入阀［29］关闭，下吸入阀［13］开启，下排出阀［14］关闭，油层产液从单向阀［17］进入，经流道［18］和吸入阀［13］一部分进入下液缸［35］的下腔［36］，另一部分经流道［19］和流道［37］进入中液缸［33］的下腔［10］，其压力为P4，P4作用于下活塞［12］的下端面［20］和中活塞［9］的下端面［23］。同时，上液缸［31］的上腔［28］和中液缸［33］的上腔［8］内的油层产出液经上排出阀［30］ 排出，其压力为P3，P3分别作用于上活塞［2］的上端面［27］和中活塞［9］的上端面［24］。

当活塞组下行时，附图2所示，高压动力液经流道［3］，通过换向阀［7］的流道［32］以及流道［34］进入下液缸［35］的上腔［22］动力液压力为P1，P1作用于下活塞［12］的上端面［21］。而上液缸［31］的下腔［25］内的乏动力液经流道［38］，通过换向阀［7］的孔［6］排出，乏动力液压力为P2，P2作用于上活塞［2］的下端面［26］。此时，泵的上吸入阀［29］开启，上排出阀［30］关闭，下排出阀［14］开启，下吸入阀［13］关闭。油层的产液经流道［18］和［39］以及上吸入阀［29］一部分进入上液缸［31］的上腔［28］，另一部分经流道［40］进入中液缸［33］的上腔［8］，其压力为P4，P4分别作用于上活塞［2］的上端面［27］和中活塞［9］的上端面［24］。同时，下液缸［35］的下腔［36］和中液缸［33］的下腔［10］内的油层产液经下排出阀［14］排出，其压力为P3，P3分别作用于下活塞［12］的下端面［20］和中活塞［9］的下端面［23］。

Claims (2)

1.一种用于油井抽汲的液压传动的往复式无杆泵，其特征是有三个活塞，两根活塞杆，活塞杆只承受拉伸载荷，一种双泵端水力活塞泵，其中泵的液马达设置在上活塞和下活塞的有杆端，中活塞的两端和上活塞和下活塞的无杆端为抽油泵端。

2.如权利要求1所述的一种双泵端水力活塞泵，其特征是每组进排阀分别控制两个缸套的吸入和排出。