CN115807751A - 闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油开采设备技术领域，具体涉及注水井增压的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征是双作用增压缸采用闭式回路变量液压泵总成驱动；在AB工作管路之间设置有冲洗阀；在上下增压缸筒内分别设置有上下柱塞密封体和上下柱塞，动力液压缸筒内设置有活塞，在上增压缸筒上端面设置有位移传感器，在上柱塞上端面内孔中设置有磁环，在上下增压缸筒的法兰上均设置有漏水口和润滑油进出油口，在上下柱塞密封体内孔中均设置有漏水集水槽和润滑油集油槽；设置有漏水排出系统和润滑系统；双作用增压缸可以并联一条和多条；油箱采用封闭油箱；本发明的有益效果是长冲程低冲次低噪音，无冲击无污染，高效绿色环保。

Description

闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备

技术领域

本发明属于石油开采设备技术领域，具体涉及注水井增压注水的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备。

背景技术

为了使油田持续稳产和提高油田最终采收率，大部分油田都是采用注水开发的方式，通过注水井给油层注水进行能量补充，以保持地层压力，实现增产稳产。由于地下地层构造、油层物性和原油物性的变化以及生产过程引起的油层污染堵塞等方面的原因，造成很多注水井在注水系统压力下无法完成配注量，采用常规的酸化压裂进行地层解堵，有效期短，施工费用高，增压注水是解决这些问题非常有效的方法，油田一般均采用对干线或单井进行提压的方式进行增注。

目前增压注水设备主要有高压多级离心泵和高压三柱塞泵，在生产应用中存在很多问题，具体如下：

高压多级离心泵：高压多级离心泵采用电机高速驱动叶轮轴及叶轮轴上设置的多级叶轮旋转工作，利用离心力将水增压排出。多级离心泵整体运行效率非常低，最佳工况点的效率一般不会超过60％，大多数效率低于40％，因此耗电量大，能量浪费特别严重，同时由于结构限制，泵轴机械密封处极易出现大量泄漏，造成环境污染，多级离心泵只适应清水增注，对油田污水增注因颗粒性渣子的存在容易发生磨损和腐蚀现象，寿命大大缩短，甚至不能正常工作。

高压三柱塞泵：高压三柱塞泵采用电机驱动变速箱或大皮带轮高速旋转工作，再由变速箱或大皮带轮驱动曲轴旋转推动连杆和柱塞往复运动进行吸液和排液。高压三柱塞泵因受曲轴强度的影响，柱塞直径都比较小，一般不大于70mm，为满足一定的排量，柱塞的冲次就需要非常高，一般都高达350～400次/分钟，高冲次为柱塞泵带来一系列问题，震动大、泵阀启闭碰撞频繁、轴瓦、柱塞和填料磨损加剧，造成密封漏水量大，故障多，维修更换零部件频繁，维护费用很高，特别是工作压力大于25MPa的情况下，因机体和曲轴受力形变，震动剧烈，甚至造成无法正常工作。

高压多级离心泵和高压三柱塞泵因工作转速高，运行噪音非常大，声音尖锐刺耳，运行噪音一般超过120分贝，严重影响了日常管理人员的身体健康。

油田注水大部分都是污水，高压多级离心泵和高压三柱塞泵都没有配套漏水收集回注系统，密封处泄漏的污水一般都排放在附近井场，对环境污染非常严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大柱塞长冲程低冲次低噪音高效率长寿命无污染并采用高效液压驱动的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备。

为克服上述技术存在的问题，本发明解决问题的技术方案是：

闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，包括风机、皮囊放置箱、液位调节皮囊、摇杆、压板、油箱、进气单向阀、油箱安全阀、动力电机、闭式回路变量液压泵总成、A工作管路、B工作管路、A工作管路压力表、B工作管路压力表、冲洗阀、PLC控制系统、双作用增压缸、排水单向阀、进水单向阀、稳压蓄能器、排水阀门、旁通阀门、进水阀门、进水过滤器、排水压力表、进水压力表、漏水收集箱、润滑系统、两位两通电磁阀、漏水排出系统、安全阀、风冷散热器、独立散热油泵电机组、防回流单向阀和回油过滤器。闭式回路变量液压泵总成包括闭式回路变量液压泵、控制阀、补油泵、过滤器、补油溢流阀、补油工作压力表、压力切断阀、超压溢流阀和补油单向阀。冲洗阀包括液控阀和稳压阀。闭式回路变量液压泵一进出口通过A工作管路与双作用增压缸进出油口连接，另一进出口通过B工作管路与双作用增压缸进出油口连接。在双作用增压缸的上增压缸筒的进出水口设置有排水单向阀和进水单向阀，在双作用增压缸的下增压缸筒的进出水口设置有排水单向阀和进水单向阀，进水单向阀的进口通过管路连通，排水单向阀通过管路连通，在排水单向阀出口管路上设置有排水压力表、稳压蓄能器和排水阀门，排水阀门的出口与注水井连通。进水单向阀的进口设置有进水过滤器、进水压力表和进水阀门，进水阀门的进口与来水管路连通，在进水阀门和排水阀门的进口之间设置有旁通阀门。在稳压阀的出口管路上设置有两位两通电磁阀、安全阀、风冷散热器、防回流单向阀和回油过滤器。在独立散热油泵电机组油泵的出口设置有风冷散热器和安全阀，风冷散热器进口与安全阀的进口通过管路连接，风冷散热器的出口与回油过滤器的进口连通，安全阀的出口和油箱连通。在皮囊放置箱里设置有风机和液位调节皮囊，风机的出口设置有单向阀，单向阀的出口与液位调节皮囊连通，液位调节皮囊通过管路与油箱连通。在皮囊放置箱的侧面和内部分别设置有摇杆和压板。在油箱上面设置有安全阀。在漏水收集箱上设置有液位传感器。

双作用增压缸包括位移传感器、上增压缸筒、上柱塞密封体、上连接缸筒、动力液压缸筒、下连接缸筒、下柱塞密封体、下增压缸筒和活塞柱塞总成。在上增压缸筒上端面设置有位移传感器，位移传感器通过螺纹与上增压缸筒的上端面内孔连接，上端外圆上设置有进出水口，在上增压缸筒下端内孔中设置有上柱塞密封体，在上柱塞密封体内孔中设置有密封槽、扶正槽、漏水集水槽和润滑油集油槽。在上增压缸筒的法兰上设置有漏水口和润滑油进出油口，漏水口与漏水集水槽相连通，润滑油进出油口与润滑油集油槽相连通。在下增压缸筒下端外圆上设置有进出水口，上端内孔中设置有下柱塞密封体，在下柱塞密封体内孔中设置有密封槽、扶正槽、漏水集水槽和润滑油集油槽，在下增压缸筒的法兰上设置有漏水口和润滑油进出油口，漏水口与漏水集水槽相连通，润滑油进出油口与润滑油集油槽相连通。漏水口通过管路与漏水收集箱连通。在上连接缸筒外圆下部设置有泄漏口，下端内孔中设置有密封槽和扶正槽。在下连接缸筒外圆下部设置有泄漏口，上端内孔中设置有密封槽和扶正槽。在活塞外圆上设置有密封槽和扶正槽，上端设置有上柱塞，下端设置有下柱塞，活塞、上柱塞和下柱塞形成一个整体。在上柱塞的上端面内孔中设置有磁环，在中心设置有沉孔，上增压缸筒与上连接缸筒通过法兰对中连接在一起。上连接缸筒和动力液压缸筒通过法兰对中连接在一起；动力液压缸筒和下连接缸筒通过法兰对中连接在一起；下连接缸筒与下增压缸筒通过法兰对中连接在一起。

润滑系统包括润滑油泵电机组、液位传感器和润滑油箱。润滑油泵电机组的油泵出口先后与双作用增压缸的下增压缸筒上的润滑油进出油口、管路、上增压缸筒上的润滑油进出油口、管路、排水增压缸总成的右增压缸筒上的润滑油进出油口、管路、排水增压缸总成的左增压缸筒上的润滑油进出油口和润滑油箱连通。两位两通电磁阀的出口通过管路与润滑油箱连通。

漏水排出系统包括漏水排出动力液压站、电磁换向阀、排水增压缸总成、进液单向阀和排液单向阀。漏水排出动力液压站包括油泵电机组、吸油过滤器、压力传感器和溢流阀。排液单向阀出口通过管路与来水管路连通，进液单向阀的进口通过管路与漏水收集箱连通。电磁换向阀的P口通过管路与油泵电机组的油泵出口连通，T口与油箱连通，A口与排水增压缸总成右连接缸筒左法兰上的进出油口连通，B口与排水增压缸总成左连接缸筒右法兰上的进出油口连通。

排水增压缸总成包括位移传感器、左增压缸筒、左柱塞密封体、左连接缸筒、液压缸筒、右连接缸筒、右柱塞密封体、右增压缸筒和活塞柱塞总成。在左增压缸筒左端面设置有位移传感器，位移传感器通过螺纹与左增压缸筒的左端面内孔连接，左端外圆上设置有进出水口，在左增压缸筒右端内孔中设置有左柱塞密封体，在左柱塞密封体内孔中设置有密封槽、扶正槽、漏水集水槽和润滑油集油槽，在左增压缸筒的法兰上设置有漏水口和润滑油进出油口，漏水口与漏水集水槽相连通，润滑油进出油口与润滑油集油槽相连通。在右增压缸筒右端外圆上设置有进出水口，左端内孔中设置有右柱塞密封体，在右柱塞密封体内孔中设置有密封槽、扶正槽、漏水集水槽和润滑油集油槽，在右增压缸筒的法兰上设置有漏水口和润滑油进出油口，漏水口与漏水集水槽相连通，润滑油进出油口与润滑油集油槽相连通。漏水口通过管路与漏水收集箱连通。在左连接缸筒外圆下部设置有泄漏口，右端内孔中设置有密封槽和扶正槽。在右连接缸筒外圆下部设置有泄漏口，左端内孔中设置有密封槽和扶正槽。在活塞外圆上设置有密封槽和扶正槽，左端设置有左柱塞，右端设置有右柱塞，活塞、左柱塞和右柱塞形成一个整体。在左柱塞的左端面内孔中设置有磁环，在中心设置有沉孔，左增压缸筒与左连接缸筒通过法兰对中连接在一起。左连接缸筒和液压缸筒通过法兰对中连接在一起，液压缸筒和右连接缸筒通过法兰对中连接在一起，右连接缸筒与右增压缸筒通过法兰对中连接在一起。

双作用增压缸采用闭式回路变量液压泵总成来驱动，在A工作管路与B工作管路之间设置有冲洗阀。

双作用增压缸可以并联一条和多条。

双作用增压缸可以立放也可以平放。

设置有漏水收集箱和漏水排出系统。

油箱采用封闭油箱，通过液位调节皮囊容积的收缩和扩张来调节油箱中液位的高低，用风机、摇杆和压板来设定液位调节皮囊的容积。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用闭式回路变量液压泵总成驱动并充分利用来水的能量，推动双作用增压缸中的活塞柱塞总成上下往复运动进行吸液和排液来增压，大大提高了传动效率，降低了能耗，在满足一定排量的情况下，通过大柱塞长冲程低冲次降低了双作用增压缸中的活塞柱塞总成的运动速度，提高了活塞柱塞总成、进排液单向阀和密封件的使用寿命，延长了设备检修期，降低维修人员劳动强度，增加了设备连续使用的工作时间和整体使用寿命，采用闭式回路变量液压泵总成驱动，彻底消除了换向过程中的液压冲击，有效减少了设备在运行过程中的震动、冲击和噪音。与增压多级离心泵相比节能可达30～40％，与增压柱塞泵相比节能可达15～20％，与增压多级离心泵相比维修周期可提高3～5倍，与增压三柱塞泵相比维修周期可提高5～10倍，与增压柱塞泵和增压多级离心泵相比噪音可减少1/3，设置了漏水收集箱和漏水排出系统，可将泄漏出的污水打入来水管线，彻底避免了泄漏水对环境的污染，高效、节能、绿色、环保。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为双作用增压缸的结构图；

图3为漏水排出系统的原理图及排水增压缸总成的结构图。

图中，1-风机，2-皮囊放置箱，3-液位调节皮囊，4-摇杆，5-压板，6-油箱，7-进气单向阀，8-管路，9-油箱安全阀，10-动力电机，11-闭式回路变量液压泵总成，12-闭式回路变量液压泵，13-控制阀，14-补油泵，15-过滤器，16-补油溢流阀，17-补油工作压力表，18-压力切断阀，19-A工作管路，20-超压溢流阀，21-超压溢流阀，22-补油单向阀，23-补油单向阀，24-A工作管路压力表，25-液控阀，26-稳压阀，27-冲洗阀，28-PLC控制系统，29-B工作管路压力表，30-压力传感器，31-溢流阀，32-吸油过滤器，33-油泵电机组，34-漏水排出动力液压站，35-进出油口，36-进出油口，37-润滑油进出油口，38-漏水口，39-双作用增压缸，40-进出水口，41-排水单向阀，42-进水单向阀，43-排水压力表，44-管路，45-管路，46-管路，47-稳压蓄能器，48-排水阀门，49-注水井，50-进水压力表，51-旁通阀门，52-来水管路，53-进水阀门，54-进水过滤器，55-进水单向阀，56-排水单向阀，57-进出水口，58-润滑油进出油口，59-漏水口，60-管路，61-漏水收集箱，62-润滑系统，63-润滑油箱，64-液位传感器，65-润滑油泵电机组，66-液位传感器，67-管路，68-管路，69-管路，70-两位两通电磁阀，71-漏水排出系统，72-B工作管路，73-管路，74-安全阀，75-风冷散热器，76-独立散热油泵电机组，77-防回流单向阀，78-管路，79-安全阀，80-风冷散热器，81-回油过滤器，82-下增压缸筒，83-漏水集水槽，84-润滑油集油槽，85-法兰，86-下柱塞密封体，87-泄漏口，88-下连接缸筒，89-法兰，90-法兰，91-动力液压缸筒，92-扶正槽，93-活塞，94-法兰，95-法兰，96-泄漏口，97-上连接缸筒，98-上柱塞密封体，99-法兰，100-润滑油集油槽，101-漏水集水槽，102-沉孔，103-上增压缸筒，104-位移传感器，105-磁环，106-上柱塞，107-密封槽，108-法兰，109-扶正槽，110-扶正槽，111-密封槽，112-密封槽，113-活塞柱塞总成，114-密封槽，115-扶正槽，116-下柱塞，117-扶正槽，118-法兰，119-密封槽，120-位移传感器，121-磁环，122-左柱塞，123-密封槽，124-法兰，125-润滑油进出油口，126-法兰，127-扶正槽，128-进出油口，129-法兰，130-法兰，131-密封槽，132-活塞柱塞总成，133-法兰，134-法兰，135-进出油口，136-右柱塞，137-扶正槽，138-法兰，139-润滑油进出油口，140-法兰，141-密封槽，142-右增压缸筒，143-进出水口，144-排水增压缸总成，145-漏水口，146-漏水集水槽，147-润滑油集油槽，148-右柱塞密封体，149-右连接缸筒，150-泄漏口，151-扶正槽，152-密封槽，153-液压缸筒，154-扶正槽，155-活塞，156-密封槽，157-扶正槽，158-泄漏口，159-左连接缸筒，160-左柱塞密封体，161-润滑油集油槽，162-漏水集水槽，163-漏水口，164-沉孔，165-进出水口，166-左增压缸筒，167-排液单向阀，168-进液单向阀，169-管路，170-管路，171-排液单向阀，172-进液单向阀，173-管路，174-管路，175-电磁换向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的最佳实施方式作详细描述。

如图1，闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，包括风机(1)、皮囊放置箱(2)、液位调节皮囊(3)、摇杆(4)、压板(5)、油箱(6)、进气单向阀(7)、油箱安全阀(9)、动力电机(10)、闭式回路变量液压泵总成(11)、A工作管路(19)、B工作管路(72)、A工作管路压力表(24)、B工作管路压力表(29)、冲洗阀(27)、PLC控制系统(28)、双作用增压缸(39)、排水单向阀(41、56)、进水单向阀(42、55)、稳压蓄能器(47)、排水阀门(48)、旁通阀门(51)、进水阀门(53)、进水过滤器(54)、排水压力表(43)、进水压力表(50)、漏水收集箱(61)、润滑系统(62)、两位两通电磁阀(70)、漏水排出系统(71)、安全阀(74、79)、风冷散热器(75、80)、独立散热油泵电机组(76)、防回流单向阀(77)和回油过滤器(81)。

如图1，闭式回路变量液压泵总成(11)包括闭式回路变量液压泵(12)、控制阀(13)、补油泵(14)、过滤器(15)、补油溢流阀(16)、补油工作压力表(17)、压力切断阀(18)、超压溢流阀(20、21)和补油单向阀(22、23)。

如图1，冲洗阀(27)包括液控阀(25)和稳压阀(26)。

如图1和图2，闭式回路变量液压泵(12)一进出口通过A工作管路(19)与双作用增压缸(39)进出油口(36)连接，另一进出口通过B工作管路(72)与双作用增压缸(39)进出油口(35)连接。在双作用增压缸(39)的上增压缸筒(103)的进出水口(40)设置有排水单向阀(41)和进水单向阀(42)，在双作用增压缸(39)的下增压缸筒(82)的进出水口(57)设置有排水单向阀(56)和进水单向阀(55)，进水单向阀(42、55)的进口通过管路(45)连通，排水单向阀(41、56)通过管路(44)连通，在排水单向阀(41、56)出口管路(44)上设置有排水压力表(43)、稳压蓄能器(47)和排水阀门(48)，排水阀门(48)的出口与注水井(49)连通。进水单向阀(42、55)的进口设置有进水过滤器(54)、进水压力表(50)和进水阀门(53)，进水阀门(53)的进口与来水管路(52)连通，在进水阀门(53)和排水阀门(48)的进口之间设置有旁通阀门(51)。

如图1，在稳压阀(26)的出口管路(73)上设置有两位两通电磁阀(70)、安全阀(74)、风冷散热器(75)、防回流单向阀(77)和回油过滤器(81)。

如图1，在独立散热油泵电机组(76)油泵的出口设置有风冷散热器(80)和安全阀(79)，风冷散热器(80)进口与安全阀(79)的进口通过管路(78)连接，风冷散热器(80)的出口与回油过滤器(81)的进口连通，安全阀(79)的出口和油箱(6)连通。

如图1，在皮囊放置箱(2)里设置有风机(1)和液位调节皮囊(3)，风机(1)的出口设置有单向阀(7)，单向阀(7)的出口与液位调节皮囊(3)连通，液位调节皮囊(3)通过管路(8)与油箱(6)连通。

如图1，在皮囊放置箱(2)的侧面和内部分别设置有摇杆(4)和压板(5)，用于调节液位调节皮囊(3)的容积，在油箱(6)上面设置有安全阀(9)。

如图1，在漏水收集箱(61)上设置有液位传感器(64)。

如图1，闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备液压元器件的一种具体实施例：皮囊放置箱(2)采用长550mmX宽1100mmX高1200mm的箱体；油箱(6)采用长1250mmX宽1100mmX高1200mm的箱体；动力电机(10)采用功率为15kw额定转速为每分钟975转的隔爆型6极电机；闭式回路变量液压泵总成(11)采用规格型号为A4VG56EP4D的闭式变量液压泵；冲洗阀(27)采用规格型号为A2FM56的冲洗阀；进水压力表(50)和排水压力表(43)采用规格型号为HSTL-800，量程为0～40MPa的数显压力变送器；进水单向阀(42、55)和排水单向阀(41、56)采用阀球直径为50mm，阀座采用外径为65mmX内径40mmX高度20mm的密封单元；稳压蓄能器(47)采用规格型号为NXQ-40/31.5-F，外径为D299的囊式蓄能器；两位两通电磁阀(70)采用规格型号为LSV2-08-2NCS的常闭两位两通电磁阀；安全阀(74、79)采用规格型号为S25A22B的管式单向阀设定一定的背压作为安全阀来使用，风冷散热器(75、80)采用DXT-5的规格型号；独立散热油泵电机组(76)电机采用功率为1.5kw额定转速为每分钟975转的隔爆型6极电机，油泵采用规格型号为CBKEC-F44-AFΦR的齿轮泵；回油过滤器(81)采用规格型号为WY-A500×10Q2Y的WY系列磁性回油过滤器；防回流单向阀(77)采用规格型号为S25A22B的管式单向阀；风机(1)采用规格型号为HG-250-B的风机；液位调节皮囊(3)采用规格型号为为40L-740-299-NBR的容量为40L的皮囊；液位传感器(64)采用规格型号为EA-M0300-NA-DW02-A01的液位传感器；排水单向阀(41、56)和进水单向阀(42、55)的阀球直径采用50mm，阀座尺寸为外径65mmX内径40mmX高20mm的密封单元。

如图1和图2，双作用增压缸(39)包括位移传感器(104)、上增压缸筒(103)、上柱塞密封体(98)、上连接缸筒(97)、动力液压缸筒(91)、下连接缸筒(88)、下柱塞密封体(86)、下增压缸筒(82)和活塞柱塞总成(113)。

如图1和图2，在上增压缸筒(103)上端面设置有位移传感器(104)，位移传感器(104)通过螺纹与上增压缸筒(103)的上端面内孔连接，上端外圆上设置有进出水口(40)，在上增压缸筒(103)下端内孔中设置有上柱塞密封体(98)，在上柱塞密封体(98)内孔中设置有密封槽(107)、扶正槽(109)、漏水集水槽(101)和润滑油集油槽(100)；在上增压缸筒(103)的法兰(108)上设置有漏水口(38)和润滑油进出油口(37)，漏水口(38)与漏水集水槽(101)相连通，润滑油进出油口(37)与润滑油集油槽(100)相连通。

如图1和图2，在下增压缸筒(82)下端外圆上设置有进出水口(57)，上端内孔中设置有下柱塞密封体(86)，在下柱塞密封体(86)内孔中设置有密封槽(119)、扶正槽(117)、漏水集水槽(83)和润滑油集油槽(84)，在下增压缸筒(82)的法兰(118)上设置有漏水口(59)和润滑油进出油口(58)，漏水口(59)与漏水集水槽(83)相连通，润滑油进出油口(58)与润滑油集油槽(84)相连通，漏水口(38、59)通过管路(60)与漏水收集箱(61)连通。

如图2，在上连接缸筒(97)外圆下部设置有泄漏口(96)，下端内孔中设置有密封槽(111)和扶正槽(110)。

如图2，在下连接缸筒(88)外圆下部设置有泄漏口(87)，上端内孔中设置有密封槽(114)和扶正槽(115)。

如图2，在活塞(93)外圆上设置有密封槽(112)和扶正槽(92)，上端设置有上柱塞(106)，下端设置有下柱塞(116)，活塞(93)、上柱塞(106)和下柱塞(116)形成一个整体。在上柱塞(106)的上端面内孔中设置有磁环(105)，在中心设置有沉孔(102)。

如图2，上增压缸筒(103)与上连接缸筒(97)通过法兰(108、99)对中连接在一起，上连接缸筒(97)和动力液压缸筒(91)通过法兰(95、94)对中连接在一起，动力液压缸筒(91)和下连接缸筒(88)通过法兰(90、89)对中连接在一起，下连接缸筒(88)与下增压缸筒(82)通过法兰(85、118)对中连接在一起。

如图2，活塞(93)滑动配合在动力液压缸筒(91)的内孔中，上柱塞(106)滑动配合在上连接缸筒(97)和上柱塞密封体(98)的内孔中，下柱塞(116)滑动配合在下连接缸筒(88)和下柱塞密封体(86)的内孔中。

如图1和图2，一种双作用增压缸(39)的具体实施例：

上增压缸筒(103)和下增压缸筒(82)采用内径260mm，外径320mm，长度520mm的液压缸筒。

上连接缸筒(97)和下连接缸筒(88)采用内径290mm，外径335mm，长度380mm的液压缸筒。

动力液压缸筒(91)采用内径300mm，外径345mm，长度560mm的液压缸筒。

活塞柱塞总成(113)采用活塞外径299mm，厚度为120mm，上柱塞(106)和下柱塞(116)采用内径210mm，外径250mm，长度840mm的空心柱塞。

如图1，润滑系统(62)包括润滑油泵电机组(65)、液位传感器(66)和润滑油箱(63)。

如图1，一种润滑系统(62)具体实施例：润滑系统(62)的油泵电机组采用规格型号为ZCB-1.2，功率为120w的转子油泵电机组；液位传感器(66)采用规格型号为EA-M0300-NA-DW02-A01的液位传感器。

如图1、图2和图3，润滑油泵电机组(65)的油泵出口先后与双作用增压缸(39)的下增压缸筒(82)上的润滑油进出油口(58)、管路(46)、上增压缸筒(103)上的润滑油进出油口(37)、管路(68)、排水增压缸总成(144)的右增压缸筒(142)上的润滑油进出油口(139)、管路(169)、排水增压缸总成(144)的左增压缸筒(166)上的润滑油进出油口(125)和润滑油箱(63)连通。

如图1，两位两通电磁阀(70)的出口通过管路(67)与润滑油箱(63)连通。

如图1，当润滑油箱(63)中的润滑油液位低于PLC设定液位时，液位传感器(66)发出信号控制两位两通电磁阀(70)得电打开，从油箱(6)中向润滑油箱(63)中补充润滑油，当润滑油箱(63)中的润滑油液位高于PLC设定液位时，液位传感器(66)发出信号控制两位两通电磁阀(70)断电关闭，停止从油箱(6)中向润滑油箱(63)中补充润滑油。

如图1和图3，漏水排出系统(71)包括漏水排出动力液压站(34)、电磁换向阀(175)、排水增压缸总成(144)、进液单向阀(168、172)和排液单向阀(167、171)。

如图1，漏水排出动力液压站(34)包括油泵电机组(33)、吸油过滤器(32)、压力传感器(30)和溢流阀(31)。

如图1，一种漏水排出动力液压站(34)具体实施例：电机采用功率为1.5kw额定转速为每分钟975转的隔爆型6极电机；油泵采用规格型号为01ZAG16C442D的罗茨齿轮泵；吸油过滤器(32)采用规格型号为WU-63×80-J的吸油过滤器；压力传感器(30)采用规格型号为HSTL-800，量程为0～40MPa的数显压力变送器；溢流阀(31)采用规格型号为DBDS6K10B/315的插装直动式溢流阀。

如图1和图3，排液单向阀(167、171)出口通过管路(173)与来水管路(52)连通，进液单向阀(168、172)的进口通过管路(174)与漏水收集箱(61)连通。

如图1和图3，电磁换向阀(175)的P口通过管路(69)与油泵电机组(33)的油泵出口连通，T口与油箱(6)连通，A口与排水增压缸总成(144)右连接缸筒(149)左法兰(134)上的进出油口(135)连通，B口与排水增压缸总成(144)左连接缸筒(159)右法兰(129)上的进出油口(128)连通。

如图3，排水增压缸总成(144)包括位移传感器(120)、左增压缸筒(166)、左柱塞密封体(160)、左连接缸筒(159)、液压缸筒(153)、右连接缸筒(149)、右柱塞密封体(148)、右增压缸筒(142)和活塞柱塞总成(132)。

如图3，在左增压缸筒(166)左端面设置有位移传感器(120)，位移传感器(120)通过螺纹与左增压缸筒(166)的左端面内孔连接，左端外圆上设置有进出水口(165)，在左增压缸筒(166)右端内孔中设置有左柱塞密封体(160)，在左柱塞密封体(160)内孔中设置有密封槽(123)、扶正槽(127)、漏水集水槽(162)和润滑油集油槽(161)，在左增压缸筒(166)的法兰(124)上设置有漏水口(163)和润滑油进出油口(125)，漏水口(163)与漏水集水槽(162)相连通，润滑油进出油口(125)与润滑油集油槽(161)相连通。

如图1和图3，在右增压缸筒(142)右端外圆上设置有进出水口(143)，左端内孔中设置有右柱塞密封体(148)，在右柱塞密封体(148)内孔中设置有密封槽(141)、扶正槽(137)、漏水集水槽(146)和润滑油集油槽(147)，在右增压缸筒(142)的法兰(140)上设置有漏水口(145)和润滑油进出油口(139)，漏水口(145)与漏水集水槽(146)相连通，润滑油进出油口(139)与润滑油集油槽(147)相连通，漏水口(145、163)通过管路(170)与漏水收集箱(61)连通。

如图3，在左连接缸筒(159)外圆下部设置有泄漏口(158)，右端内孔中设置有密封槽(156)和扶正槽(157)。

如图3，在右连接缸筒(149)外圆下部设置有泄漏口(150)，左端内孔中设置有密封槽(152)和扶正槽(151)。

如图3，在活塞(155)外圆上设置有密封槽(131)和扶正槽(154)，左端设置有左柱塞(122)，右端设置有右柱塞(136)，活塞(155)、左柱塞(122)和右柱塞(136)形成一个整体；在左柱塞(122)的左端面内孔中设置有磁环(121)，在中心设置有沉孔(164)。

如图3，左增压缸筒(166)与左连接缸筒(159)通过法兰(124、126)对中连接在一起，左连接缸筒(159)和液压缸筒(153)通过法兰(129、130)对中连接在一起，液压缸筒(153)和右连接缸筒(149)通过法兰(133、134)对中连接在一起，右连接缸筒(149)与右增压缸筒(142)通过法兰(138、140)对中连接在一起。

如图3，活塞(155)滑动配合在液压缸筒(153)的内孔中，左柱塞(122)滑动配合在左连接缸筒(159)右端内孔和左柱塞密封体(160)内孔中，右柱塞(136)滑动配合在右连接缸筒(149)左端内孔和右柱塞密封体(148)内孔中。

如图1和图3，当漏水收集箱(61)中的水位高于PLC设定的液位时，液位传感器(64)发出信号控制漏水排出动力液压站(34)中油泵电机组(33)启动工作，位移传感器(120)控制电磁换向阀(175)在设定的位置进行换向，高压油液驱动排水增压缸总成(144)往复运动，吸液和排液，将漏水收集箱(61)中的泄漏水通过管路(173)排到来水管路(52)中，当漏水收集箱(61)中的水位低于PLC设定的液位时，液位传感器(64)发出信号控制漏水排出动力液压站(34)中油泵电机组(33)和电磁换向阀(175)停止工作，等待漏水收集箱(61)中泄漏水达到PLC设定的液位时重新启动漏水排出动力液压站(34)中油泵电机组(33)和电磁换向阀(175)再次工作，重复上一动作。

如图1和图3，一种漏水排出系统(71)的具体实施例：电磁换向阀(175)采用规格型号为4WE6D61B/CG24N9Z5L的单电磁铁的两位四通单向阀；进液单向阀(168、172)和排液单向阀(167、171)的阀球直径采用15.88mm，阀座尺寸为外径20mmX内径11.68mmX高12.05mm的密封单元。

如图3，一种排水增压缸总成(144)的具体实施例：左增压缸筒(166)和右增压缸筒(142)采用内径为61mm，外径为100mm，长度为300mm，法兰外径为165mm的缸筒，左连接缸筒(159)和右连接缸筒(149)采用内径为83mm，外径105mm，长度为205mm，一端法兰外径为165mm，另一端法兰外径为175mm的缸筒，液压缸筒(153)采用内径为100mm，外径为120mm，长度为300mm，法兰外径为175mm的缸筒，活塞柱塞总成(132)采用活塞外径为100mm，厚度为65mm、左柱塞(122)和右柱塞(136)的外径为60mm，长度为520mm。

如图1，双作用增压缸(39)采用闭式回路变量液压泵总成(11)来驱动；在A工作管路(19)与B工作管路(72)之间设置有冲洗阀(27)。

如图1，双作用增压缸(39)可以并联一条和多条。

如图1，双作用增压缸(39)可以立放也可以平放。

如图1，设置有漏水收集箱(61)和漏水排出系统(71)。

如图1，油箱(6)采用封闭油箱，通过液位调节皮囊(3)容积的收缩和扩张来调节油箱(6)中液位的高低，用风机(1)、摇杆(4)和压板(5)来设定液位调节皮囊(3)的容积。

如图1，采用封闭油箱可以避免冷空气与热油箱之间发生冷凝产生水珠现象，彻底杜绝了水珠聚集的冷凝水对液压油的污染，同时采用封闭油箱可以防止外部环境中的灰尘和颗粒性杂物进入油箱污染液压油，影响液压元器件的使用寿命。

Claims (10)

1.闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征包括风机(1)、皮囊放置箱(2)、液位调节皮囊(3)、摇杆(4)、压板(5)、油箱(6)、进气单向阀(7)、油箱安全阀(9)、动力电机(10)、闭式回路变量液压泵总成(11)、A工作管路(19)、B工作管路(72)、A工作管路压力表(24)、B工作管路压力表(29)、冲洗阀(27)、PLC控制系统(28)、双作用增压缸(39)、排水单向阀(41、56)、进水单向阀(42、55)、稳压蓄能器(47)、排水阀门(48)、旁通阀门(51)、进水阀门(53)、进水过滤器(54)、排水压力表(43)、进水压力表(50)、漏水收集箱(61)、润滑系统(62)、两位两通电磁阀(70)、漏水排出系统(71)、安全阀(74、79)、风冷散热器(75、80)、独立散热油泵电机组(76)、防回流单向阀(77)和回油过滤器(81)；闭式回路变量液压泵总成(11)包括闭式回路变量液压泵(12)、控制阀(13)、补油泵(14)、过滤器(15)、补油溢流阀(16)、补油工作压力表(17)、压力切断阀(18)、超压溢流阀(20、21)和补油单向阀(22、23)；冲洗阀(27)包括液控阀(25)和稳压阀(26)；闭式回路变量液压泵(12)一进出口通过A工作管路(19)与双作用增压缸(39)进出油口(36)连接，另一进出口通过B工作管路(72)与双作用增压缸(39)进出油口(35)连接；在双作用增压缸(39)的上增压缸筒(103)的进出水口(40)设置有排水单向阀(41)和进水单向阀(42)，在双作用增压缸(39)的下增压缸筒(82)的进出水口(57)设置有排水单向阀(56)和进水单向阀(55)，进水单向阀(42、55)的进口通过管路(45)连通，排水单向阀(41、56)通过管路(44)连通，在排水单向阀(41、56)出口管路(44)上设置有排水压力表(43)、稳压蓄能器(47)和排水阀门(48)，排水阀门(48)的出口与注水井(49)连通；进水单向阀(42、55)的进口设置有进水过滤器(54)、进水压力表(50)和进水阀门(53)，进水阀门(53)的进口与来水管路(52)连通，在进水阀门(53)和排水阀门(48)的进口之间设置有旁通阀门(51)；在稳压阀(26)的出口管路(73)上设置有两位两通电磁阀(70)、安全阀(74)、风冷散热器(75)、防回流单向阀(77)和回油过滤器(81)；在独立散热油泵电机组(76)油泵的出口设置有风冷散热器(80)和安全阀(79)，风冷散热器(80)进口与安全阀(79)的进口通过管路(78)连接，风冷散热器(80)的出口与回油过滤器(81)的进口连通，安全阀(79)的出口和油箱(6)连通；在皮囊放置箱(2)里设置有风机(1)和液位调节皮囊(3)，风机(1)的出口设置有单向阀(7)，单向阀(7)的出口与液位调节皮囊(3)连通，液位调节皮囊(3)通过管路(8)与油箱(6)连通；在皮囊放置箱(2)的侧面和内部分别设置有摇杆(4)和压板(5)；在油箱(6)上面设置有安全阀(9)；在漏水收集箱(61)上设置有液位传感器(64)。

2.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于双作用增压缸(39)包括位移传感器(104)、上增压缸筒(103)、上柱塞密封体(98)、上连接缸筒(97)、动力液压缸筒(91)、下连接缸筒(88)、下柱塞密封体(86)、下增压缸筒(82)和活塞柱塞总成(113)；在上增压缸筒(103)上端面设置有位移传感器(104)，位移传感器(104)通过螺纹与上增压缸筒(103)的上端面内孔连接，上端外圆上设置有进出水口(40)，在上增压缸筒(103)下端内孔中设置有上柱塞密封体(98)，在上柱塞密封体(98)内孔中设置有密封槽(107)、扶正槽(109)、漏水集水槽(101)和润滑油集油槽(100)；在上增压缸筒(103)的法兰(108)上设置有漏水口(38)和润滑油进出油口(37)，漏水口(38)与漏水集水槽(101)相连通，润滑油进出油口(37)与润滑油集油槽(100)相连通；在下增压缸筒(82)下端外圆上设置有进出水口(57)，上端内孔中设置有下柱塞密封体(86)，在下柱塞密封体(86)内孔中设置有密封槽(119)、扶正槽(117)、漏水集水槽(83)和润滑油集油槽(84)，在下增压缸筒(82)的法兰(118)上设置有漏水口(59)和润滑油进出油口(58)，漏水口(59)与漏水集水槽(83)相连通，润滑油进出油口(58)与润滑油集油槽(84)相连通；漏水口(38、59)通过管路(60)与漏水收集箱(61)连通；在上连接缸筒(97)外圆下部设置有泄漏口(96)，下端内孔中设置有密封槽(111)和扶正槽(110)；在下连接缸筒(88)外圆下部设置有泄漏口(87)，上端内孔中设置有密封槽(114)和扶正槽(115)；在活塞(93)外圆上设置有密封槽(112)和扶正槽(92)，上端设置有上柱塞(106)，下端设置有下柱塞(116)，活塞(93)、上柱塞(106)和下柱塞(116)形成一个整体；在上柱塞(106)的上端面内孔中设置有磁环(105)，在中心设置有沉孔(102)；上增压缸筒(103)与上连接缸筒(97)通过法兰(108、99)对中连接在一起，上连接缸筒(97)和动力液压缸筒(91)通过法兰(95、94)对中连接在一起，动力液压缸筒(91)和下连接缸筒(88)通过法兰(90、89)对中连接在一起，下连接缸筒(88)与下增压缸筒(82)通过法兰(85、118)对中连接在一起。

3.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于润滑系统(62)包括润滑油泵电机组(65)、液位传感器(66)和润滑油箱(63)；润滑油泵电机组(65)的油泵出口先后与双作用增压缸(39)的下增压缸筒(82)上的润滑油进出油口(58)、管路(46)、上增压缸筒(103)上的润滑油进出油口(37)、管路(68)、排水增压缸总成(144)的右增压缸筒(142)上的润滑油进出油口(139)、管路(169)、排水增压缸总成(144)的左增压缸筒(166)上的润滑油进出油口(125)和润滑油箱(63)连通；两位两通电磁阀(70)的出口通过管路(67)与润滑油箱(63)连通。

4.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于漏水排出系统(71)包括漏水排出动力液压站(34)、电磁换向阀(175)、排水增压缸总成(144)、进液单向阀(168、172)和排液单向阀(167、171)；漏水排出动力液压站(34)包括油泵电机组(33)、吸油过滤器(32)、压力传感器(30)和溢流阀(31)；排液单向阀(167、171)出口通过管路(173)与来水管路(52)连通；进液单向阀(168、172)的进口通过管路(174)与漏水收集箱(61)连通；电磁换向阀(175)的P口通过管路(69)与油泵电机组(33)的油泵出口连通，T口与油箱(6)连通，A口与排水增压缸总成(144)右连接缸筒(149)左法兰(134)上的进出油口(135)连通，B口与排水增压缸总成(144)左连接缸筒(159)右法兰(129)上的进出油口(128)连通。

5.根据权利要4所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于排水增压缸总成(144)包括位移传感器(120)、左增压缸筒(166)、左柱塞密封体(160)、左连接缸筒(159)、液压缸筒(153)、右连接缸筒(149)、右柱塞密封体(148)、右增压缸筒(142)和活塞柱塞总成(132)；在左增压缸筒(166)左端面设置有位移传感器(120)，位移传感器(120)通过螺纹与左增压缸筒(166)的左端面内孔连接，左端外圆上设置有进出水口(165)，在左增压缸筒(166)右端内孔中设置有左柱塞密封体(160)，在左柱塞密封体(160)内孔中设置有密封槽(123)、扶正槽(127)、漏水集水槽(162)和润滑油集油槽(161)，在左增压缸筒(166)的法兰(124)上设置有漏水口(163)和润滑油进出油口(125)，漏水口(163)与漏水集水槽(162)相连通，润滑油进出油口(125)与润滑油集油槽(161)相连通；在右增压缸筒(142)右端外圆上设置有进出水口(143)，左端内孔中设置有右柱塞密封体(148)，在右柱塞密封体(148)内孔中设置有密封槽(141)、扶正槽(137)、漏水集水槽(146)和润滑油集油槽(147)，在右增压缸筒(142)的法兰(140)上设置有漏水口(145)和润滑油进出油口(139)，漏水口(145)与漏水集水槽(146)相连通，润滑油进出油口(139)与润滑油集油槽(147)相连通；漏水口(145、163)通过管路(170)与漏水收集箱(61)连通；在左连接缸筒(159)外圆下部设置有泄漏口(158)，右端内孔中设置有密封槽(156)和扶正槽(157)；在右连接缸筒(149)外圆下部设置有泄漏口(150)，左端内孔中设置有密封槽(152)和扶正槽(151)；在活塞(155)外圆上设置有密封槽(131)和扶正槽(154)，左端设置有左柱塞(122)，右端设置有右柱塞(136)，活塞(155)、左柱塞(122)和右柱塞(136)形成一个整体；在左柱塞(122)的左端面内孔中设置有磁环(121)，在中心设置有沉孔(164)，左增压缸筒(166)与左连接缸筒(159)通过法兰(124、126)对中连接在一起；左连接缸筒(159)和液压缸筒(153)通过法兰(129、130)对中连接在一起；液压缸筒(153)和右连接缸筒(149)通过法兰(133、134)对中连接在一起；右连接缸筒(149)与右增压缸筒(142)通过法兰(138、140)对中连接在一起。

6.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于双作用增压缸(39)采用闭式回路变量液压泵总成(11)来驱动；在A工作管路(19)与B工作管路(72)之间设置有冲洗阀(27)。

7.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于双作用增压缸(39)可以并联一条和多条。

8.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于双作用增压缸(39)可以立放也可以平放。

9.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于设置有漏水收集箱(61)和漏水排出系统(71)。

10.根据权利要1所述的闭式液压驱动双作用高效液力增压注水设备，其特征在于油箱(6)采用封闭油箱，通过液位调节皮囊(3)容积的收缩和扩张来调节油箱(6)中液位的高低，用风机(1)、摇杆(4)和压板(5)来设定液位调节皮囊(3)的容积。

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