CN108506182A - 一种液压泥浆泵及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到石油设备领域，具体涉及到一种液压泥浆泵及其使用方法。包括底板，底板板上设置有动力输出系统、第一油泵、第二油泵、补偿油泵、油箱、第二液压缸、第一液压缸、第一工作缸、第二工作缸底板右侧前方设置有plc控制柜，plc控制柜内设置有plc控制器，第一液压缸和第二液压缸的光电开关、电磁换向阀和plc控制器电性连接。本发明，结构简单，体积小重量轻、操作方便，利用数控程序控制,节能降耗：相较压裂车、水泥车设备购入成本降低2/3，使用成本降低80％以上，后期维护成本降低50％以上,安全环保。

Description

一种液压泥浆泵及其使用方法
技术领域
本发明涉及到石油设备领域，具体涉及到一种液压泥浆泵及其使用方法。
背景技术
泥浆泵是石油钻机的三大工作机组之一，是钻井液循环系统的心脏，为钻井液的循环提供必要的能量，将具有一定重度、粘度的钻井液以一定的压力和流量输进钻具、钻头完成整个循环过程。泥浆泵是地质勘控、油气田开采、特种钻探等岩土工程施工的不可缺少的一种钻井配套设备，在钻探过程中用来给钻杆输送泥浆或清水等介质，主要起冷却、冲洗钻头和泥土的作用。目前在服役的泥浆泵大部分是传统的机械式曲柄连杆机构驱动往复运动的方式，通常为通过柴油机或电动机通过皮带传动减速、经齿轮减速器减速，再通过曲柄连杆机构及导向滑块带动活塞杆及泥浆泵头的柱塞进行往复运动工作，实现泥浆泵头的吸液和排液功能。传统的泥浆泵工作不稳定，压力调节不方便，工作压力波动较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于一种工作效率高压力调节方便的液压泥浆泵及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种液压泥浆泵，包括底板，底板的左侧前方设置有柴油机，柴油机的输出轴与其右侧离合器的输入轴连接，离合器的输出轴与其右侧分动箱的输入轴连接，分动箱的三个输出轴分别与第一油泵、第二油泵和补偿油泵的输入轴连接，柴油机的后侧设置有油箱，第一油泵、第二油泵和补偿油泵的进油口分别与油箱通过油管连通，第二油泵后侧的底板上前后设置有第二液压缸和第一液压缸，第一液压缸和第二液压缸活塞右侧的缸体通过第一连接管连通，第一液压缸和第二液压缸的右侧底板上分别设置有第一工作缸和第二工作缸，第一工作缸和第二工作缸的出液口和进液口分别设置有高压阀组和低压阀组，第一液压缸和第二液压缸内的活塞均通过连杆与第一工作缸和第二工作缸内的活塞固定连接，第一液压缸和第二液压缸的右端均固定设置有光电开关，两连杆的右端分别固定设置有与第一液压缸和第二液压缸上的光电开关对应的感应块，第一工作缸和第二工作缸上均设置有出液口和进液口，第一工作缸和第二工作缸的进液口通过第二连接管连接，第二连接管上固定设置有与其连通的进液管，第一液压缸和第二液压缸的进液口分别与电磁换向阀的两个换向出液口通过油管连通，第一油泵和第二油泵的出液口均通过油管与电磁换向阀的进液口连通，电磁换向阀的溢流口通过油管与油箱连通，与第一油泵和第二油泵的出液口连通的油管上均设置有电磁换向溢流阀，补偿油泵的出液口通过油管与第一连接管连通，与补偿油泵的出液口连通的油管上设置有调压溢流阀，调压溢流阀的溢流口通过油管与油箱连通，底板右侧前方设置有plc控制柜，plc控制柜内设置有plc控制器，第一液压缸和第二液压缸的光电开关、电磁换向阀和plc控制器电性连接。
具体的，所述柴油机左侧的底板上设置有对柴油机进行降温的冷却水箱。
具体的，连接第一液压缸和第一工作缸内活塞的连杆和连接第二液压缸和第二工作缸内活塞的连杆分别与第一液压缸和第二液压缸同轴心。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明，结构简单，体积小重量轻、操作方便，利用数控程序控制,节能降耗：相较压裂车、水泥车设备购入成本降低2/3，使用成本降低80％以上，后期维护成本降低50％以上,安全环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图中的零部件名称为：
1、冷却水箱，2、柴油机，3、离合器，4、分动箱，5、第一油泵，6、第二油泵，7、补偿油泵，8、plc控制柜，9、油箱，10、电磁换向阀，11、调压溢流阀，12、第一液压缸，13、第二液压缸，14、第一连接管，15、第一工作缸，16、第二工作缸，17、第二连接管，18、进液管，19、连杆，20、电磁换向溢流阀，21、光电开关，22、感应块，23、出液口，24、底板。
具体实施方式
如图1所示，一种液压泥浆泵，包括底板24，底板24的左侧前方设置有柴油机2，所述柴油机2左侧的底板24上设置有对柴油机2进行降温的冷却水箱1。柴油机2的输出轴与其右侧离合器3的输入轴连接，离合器3的输出轴与其右侧分动箱4的输入轴连接，分动箱4的三个输出轴分别与第一油泵5、第二油泵6和补偿油泵7的输入轴连接。
柴油机2的后侧设置有油箱9，第一油泵5、第二油泵6和补偿油泵7的进油口分别与油箱9通过油管连通，第二油泵6后侧的底板24上前后设置有第二液压缸13和第一液压缸12，第一液压缸12和第二液压缸13活塞右侧的缸体通过第一连接管14连通，第一液压缸12和第二液压缸13的右侧底板24上分别设置有第一工作缸15和第二工作缸16，第一工作缸15和第二工作缸16的出液口和进液口分别设置有高压阀组和低压阀组，第一液压缸12和第二液压缸13内的活塞均通过连杆19与第一工作缸15和第二工作缸16内的活塞固定连接，连接第一液压缸12和第一工作缸15内活塞的连杆19和连接第二液压缸13和第二工作缸16内活塞的连杆19分别与第一液压缸12和第二液压缸13同轴心。
第一液压缸15和第二液压缸16的右端均固定设置有光电开关21，两连杆19的右端分别固定设置有与第一液压缸12和第二液压缸13上的光电开关21对应的感应块22，第一工作缸15和第二工作缸16上均设置有出液口和进液口，第一工作缸15和第二工作缸16的进液口通过第二连接管17连接，第二连接管17上固定设置有与其连通的进液管18。
第一液压缸12和第二液压缸13的进液口分别与电磁换向阀10的两个换向出液口通过油管连通，第一油泵5和第二油泵6的出液口均通过油管与电磁换向阀10的进液口连通，电磁换向阀10的溢流口通过油管与油箱9连通，与第一油泵5和第二油泵6的出液口连通的油管上均设置有电磁换向溢流阀20，补偿油泵7的出液口通过油管与第一连接管14连通，与补偿油泵7的出液口连通的油管上设置有调压溢流阀11，调压溢流阀11的溢流口通过油管与油箱9连通，底板24右侧前方设置有plc控制柜8，plc控制柜8内设置有plc控制器，第一液压缸12和第二液压缸13的光电开关21、电磁换向阀10和plc控制器电性连接。
使用时，启动柴油机2，柴油机2通过离合器3为分动箱4提供动力，分动箱4驱动第一油泵5、第二油泵6和补偿油泵7工作，根据输出液力的需要通过plc控制器控制第一油泵5和第二油泵6出油油管上的电磁换向溢流阀20，使得第一油泵5和第一油泵6同时或者单独为第一液压缸12和第二液压缸13提动液压动力。
起始状态下，第一液压缸12的光电开关21和与其活塞连接的连杆19上的感应块22对应，此时第一液压缸12内的活塞位于其缸体左端，第一液压缸12上的光电开关21向plc控制器输出信号，plc控制器使得电磁换向阀10上与第一液压缸12的进液口通过油管连通的出液口打开，因此液压油就会进入到第一液压缸12并推动第一液压缸12内的活塞向右侧运动，第一液压缸12的活塞通过连杆19使得第一工作缸15的活塞在其内部向右侧运动，并将第一工作缸15内的液体通过其出液口推出，第一液压缸12的活塞在其内部向右运动时，第一液压缸12内活塞右侧腔体中的液压油就会通过第一连接管14进入到第二液压缸13内活塞右侧的腔体，从而使得第二液压缸13内的活塞向左侧运动，第二液压缸13内的活塞向左侧运动时，第二液压缸13内活塞左侧腔体内的液压油就会通过电磁换向阀10进入到第一液压缸12内，同时补偿油泵7将液压油压入到第二液压缸13内活塞右侧的腔体中，防止因为压力损耗而使得第二液压缸13内活塞左侧腔体内的液压油不能进入到第一液压缸12中，第二液压缸13内的活塞通过连杆19使得第二工作缸16内的活塞向左侧运动，从而将其外部的工作液体从其进液口吸入第二工作缸16内。
当与第二液压缸13内活塞连接的连杆19上的感应块22与第二液压缸13上的光电开关22对应时第二液压缸13上的光电开关21向plc控制器输出信号，plc控制器使得电磁换向阀10上与第二液压缸13的进液口通过油管连通的出液口打开，因此液压油就会进入到第二液压缸13并推动第二液压缸13内的活塞向右侧运动，第二液压缸13的活塞通过连杆19使得第二工作缸16的活塞在其内部向右侧运动，并将第二工作缸16内的液体通过其出液口推出，第二液压缸13的活塞在其内部向右运动时，第二液压缸13内活塞右侧腔体中的液压油就会通过第一连接管14进入到第一液压缸12内活塞右侧的腔体，从而使得第一液压缸12内的活塞向左侧运动，第一液压缸12内的活塞向左侧运动时，第一液压缸12内活塞左侧腔体内的液压油就会通过电磁换向阀10进入到第二液压缸13内，同时补偿油泵7将液压油压入到第一液压缸12内活塞右侧的腔体中，防止因为压力损耗而使得第一液压缸12内活塞左侧腔体内的液压油不能进入到第二液压缸13中，第一液压缸12内的活塞通过连杆19使得第一工作缸15内的活塞向左侧运动，从而将其外部的工作液体从其进液口吸入第一工作缸15内，通过上述工作过程，第一液压缸12和第二液压缸13使得第一工作缸15和第二工作缸16交替的将工作液体输出，第一液压缸12和第二液压缸12联动配合，工作效率高，plc控制器根据检测到的光电开关21的工作冲次和预先录入到控plc制器内第一工作缸15和第二工作缸16的工作排量参数，利用plc控制器内部的程序从而能够自动计算出第一工作缸15和第二工作缸16的总排液流量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种液压泥浆泵，包括底板(24)，其特征在于，底板(24)的左侧前方设置有柴油机(2)，柴油机(2)的输出轴与其右侧离合器(3)的输入轴连接，离合器(3)的输出轴与其右侧分动箱(4)的输入轴连接，分动箱(4)的三个输出轴分别与第一油泵(5)、第二油泵(6)和补偿油泵(7)的输入轴连接，柴油机(2)的后侧设置有油箱(9)，第一油泵(5)、第二油泵(6)和补偿油泵(7)的进油口分别与油箱(9)通过油管连通，第二油泵(6)后侧的底板(24)上前后设置有第二液压缸(13)和第一液压缸(12)，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)活塞右侧的缸体通过第一连接管(14)连通，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)的右侧底板(24)上分别设置有第一工作缸(15)和第二工作缸(16)，第一工作缸(15)和第二工作缸(16)的出液口和进液口分别设置有高压阀组和低压阀组，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)内的活塞均通过连杆(19)与第一工作缸(15)和第二工作缸(16)内的活塞固定连接，第一液压缸(15)和第二液压缸(16)的右端均固定设置有光电开关(21)，两连杆(19)的右端分别固定设置有与第一液压缸(12)和第二液压缸(13)上的光电开关(21)对应的感应块(22)，第一工作缸(15)和第二工作缸(16)上均设置有出液口和进液口，第一工作缸(15)和第二工作缸(16)的进液口通过第二连接管(17)连接，第二连接管(17)上固定设置有与其连通的进液管(18)，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)的进液口分别与电磁换向阀(10)的两个换向出液口通过油管连通，第一油泵(5)和第二油泵(6)的出液口均通过油管与电磁换向阀(10)的进液口连通，电磁换向阀(10)的溢流口通过油管与油箱(9)连通，与第一油泵(5)和第二油泵(6)的出液口连通的油管上均设置有电磁换向溢流阀(20)，补偿油泵(7)的出液口通过油管与第一连接管(14)连通，与补偿油泵(7)的出液口连通的油管上设置有调压溢流阀(11)，调压溢流阀(11)的溢流口通过油管与油箱(9)连通，底板(24)右侧前方设置有plc控制柜(8)，plc控制柜(8)内设置有plc控制器，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)的光电开关(21)、电磁换向阀(10)和plc控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述一种液压泥浆泵，其特征在于，所述柴油机(2)左侧的底板(24)上设置有对柴油机(2)进行降温的冷却水箱(1)。
3.根据权利要求1所述一种液压泥浆泵，其特征在于，连接第一液压缸(12)和第一工作缸(15)内活塞的连杆(19)和连接第二液压缸(13)和第二工作缸(16)内活塞的连杆(19)分别与第一液压缸(12)和第二液压缸(13)同轴心。
4.基于权利要求1所述的一种液压泥浆泵的使用方法，其特征在于，启动柴油机(2)，柴油机(2)通过离合器(3)为分动箱(4)提供动力，分动箱(4)驱动第一油泵(5)、第二油泵(6)和补偿油泵(7)工作，根据输出液力的需要通过plc控制器控制第一油泵(5)和第二油泵(6)出油油管上的电磁换向溢流阀(20)，使得第一油泵(5)和第一油泵(6)同时或者单独为第一液压缸(12)和第二液压缸(13)提动液压动力，起始状态下，第一液压缸(12)的光电开关(21)和与其活塞连接的连杆(19)上的感应块(22)对应，此时第一液压缸(12)内的活塞位于其缸体左端，第一液压缸(12)上的光电开关(21)向plc控制器输出信号，plc控制器使得电磁换向阀(10)上与第一液压缸(12)的进液口通过油管连通的出液口打开，因此液压油就会进入到第一液压缸(12)并推动第一液压缸(12)内的活塞向右侧运动，第一液压缸(12)的活塞通过连杆(19)使得第一工作缸(15)的活塞在其内部向右侧运动，并将第一工作缸(15)内的液体通过其出液口推出，第一液压缸(12)的活塞在其内部向右运动时，第一液压缸(12)内活塞右侧腔体中的液压油就会通过第一连接管(14)进入到第二液压缸(13)内活塞右侧的腔体，从而使得第二液压缸(13)内的活塞向左侧运动，第二液压缸(13)内的活塞向左侧运动时，第二液压缸(13)内活塞左侧腔体内的液压油就会通过电磁换向阀(10)进入到第一液压缸(12)内，同时补偿油泵(7)将液压油压入到第二液压缸(13)内活塞右侧的腔体中，防止因为压力损耗而使得第二液压缸(13)内活塞左侧腔体内的液压油不能进入到第一液压缸(12)中，第二液压缸(13)内的活塞通过连杆(19)使得第二工作缸(16)内的活塞向左侧运动，从而将其外部的工作液体从其进液口吸入第二工作缸(16)内；
当与第二液压缸(13)内活塞连接的连杆(19)上的感应块(22)与第二液压缸(13)上的光电开关(22)对应时第二液压缸(13)上的光电开关(21)向plc控制器输出信号，plc控制器使得电磁换向阀(10)上与第二液压缸(13)的进液口通过油管连通的出液口打开，因此液压油就会进入到第二液压缸(13)并推动第二液压缸(13)内的活塞向右侧运动，第二液压缸(13)的活塞通过连杆(19)使得第二工作缸(16)的活塞在其内部向右侧运动，并将第二工作缸(16)内的液体通过其出液口推出，第二液压缸(13)的活塞在其内部向右运动时，第二液压缸(13)内活塞右侧腔体中的液压油就会通过第一连接管(14)进入到第一液压缸(12)内活塞右侧的腔体，从而使得第一液压缸(12)内的活塞向左侧运动，第一液压缸(12)内的活塞向左侧运动时，第一液压缸(12)内活塞左侧腔体内的液压油就会通过电磁换向阀(10)进入到第二液压缸(13)内，同时补偿油泵(7)将液压油压入到第一液压缸(12)内活塞右侧的腔体中，防止因为压力损耗而使得第一液压缸(12)内活塞左侧腔体内的液压油不能进入到第二液压缸(13)中，第一液压缸(12)内的活塞通过连杆(19)使得第一工作缸(15)内的活塞向左侧运动，从而将其外部的工作液体从其进液口吸入第一工作缸(15)内，通过上述工作过程，第一液压缸(12)和第二液压缸(13)使得第一工作缸(15)和第二工作缸(16)交替的将工作液体输出，第一液压缸(12)和第二液压缸(12)联动配合，工作效率高，plc控制器根据检测到的光电开关(21)的工作冲次和预先录入到控plc制器内第一工作缸(15)和第二工作缸(16)的工作排量参数，利用plc控制器内部的程序从而能够自动计算出第一工作缸(15)和第二工作缸(16)的总排液流量。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhang Jingzhou

Inventor after: Cao Shuaiqi

Inventor after: Meng Dewu

Inventor after: Wei Shiju

Inventor after: Song Haiyin

Inventor after: Zhang Yongliang

Inventor after: Zhang Xiuli

Inventor before: Zhang Jingzhou

Inventor before: Cao Shuaiqi

Inventor before: Meng Dewu

Inventor before: Wei Shiju

Inventor before: Song Haiyin

Inventor before: Zhang Yongliang

Inventor before: Zhang Xiuming

GR01 Patent grant
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