CN217401077U - 一种电缸驱动注液泵送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及注水和压裂领域设备技术领域，具体地说是一种电缸驱动注液泵送装置，包括控制柜、注液撬和高压管汇，所述控制柜内设有变频器和PLC控制器，所述注液撬包括若干并联连接的电缸泵，所述电缸泵包括相互连接的电缸和注液泵头，所述电缸包括依次连接的电机、轴承、滚珠丝杠和丝杠推杆，所述注液泵头包括泵体，所述泵体内设有缸套和活塞，所述活塞与丝杠推杆连接，所述电缸内部设有位置传感器，所述注液泵头的出口设有压力传感器。本实用新型采用电缸直驱泵体活塞，减去了繁琐的机械传动环节，具有机械效率高、噪音低，集成度高，性能可靠，维护成本低自动化程度高等优点。

Description

一种电缸驱动注液泵送装置

技术领域

本实用新型涉及注水和压裂领域设备技术领域，具体地说是一种电缸驱动注液泵送装置。

背景技术

石油的注液开采是国内外油田开采的主要方式。目前国内外主要的注水注液液设备主要有两种：多级离心泵和往复式曲柄连杆柱塞泵。多级离心泵包括主电机、联轴器和多级离心泵，是通过一级一级传递对液体实现增压和输送的，多级离心泵很容易产生腐蚀、磨损，使用寿命短，压力低，且整体装置内部结构复杂，维修和维护工作量大、成本高。曲柄连杆传动的往复式柱塞泵包括主电机、减速箱、曲柄连杆机构和柱塞泵头，以及相关辅助装置，曲柄连杆摩擦副和高频柱塞摩擦副造成润滑不良，易损坏，传动机构动力传递效率低、体积大、部件磨损快、维修困难。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种电缸驱动注液泵送装置，解决了注水压裂领域机械连接复杂、效率低、故障率高等问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电缸驱动注液泵送装置，包括控制柜、注液撬和高压管汇，所述控制柜内设有变频器和PLC控制器，所述注液撬包括若干并联连接的电缸泵，所述电缸泵包括相互连接的电缸和注液泵头，所述电缸包括依次连接的电机、轴承、滚珠丝杠和丝杠推杆，所述注液泵头包括泵体，所述泵体内设有缸套和活塞，所述活塞与丝杠推杆连接，所述电缸内部设有位置传感器，所述注液泵头的出口设有压力传感器。

作为优化，所述电缸和注液泵头之间设有联轴器。

作为优化，所述注液泵头还包括出液凡尔和进液凡尔。

作为优化，所述控制柜和注液撬之间电性控制。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种电缸驱动注液泵送装置，采用电缸直驱泵体活塞，减去了繁琐的机械传动环节，具有机械效率高、噪音低，集成度高，性能可靠，维护成本低自动化程度高等优点：

1.电缸与注液泵头内活塞直接同轴连接，丝杠推杆与缸体同轴度极高，且不存在曲柄连杆的正弦速度变化，是匀速运动，能够真正实现泵头均匀出液，避免了流体由于流速不均带来的冲击。

2.注液泵头的流量可实现大范围变更。由于每组电缸泵都是独立的，可设置多组，根据现场使用情况可以随意增减，且相互不影响。

3.注液泵头的寿命大幅提高。注液泵头由于采用了活塞压缩，活塞支撑性好，同轴性比柱塞高很多，且长冲程、低冲次使密封磨损量大大减少，拉长了更换密封件的周期。

4.注液泵前端有活塞润滑点，可做油润滑也可脂润滑。

5.控制柜内集成变频器、PLC控制器可直接控制电缸泵，实现无极调速，结合现场使用压力，真正实现流体的线性化控制，高低压恒功率控制等功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电缸泵连接结构示意图。

其中：1、电机，2、轴承，3、滚珠丝杠，4、丝杠推杆，5、活塞，6、缸套，7、泵体，8、出液凡尔，9、进液凡尔，11、控制柜，12、高压管汇，13、电缸，14、注液泵头。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示，一种电缸驱动注液泵送装置，包括控制柜11、注液撬和高压管汇12，所述控制柜11和注液撬之间电性控制，所述控制柜11内设有变频器和PLC控制器，所述注液撬包括若干并联连接的电缸泵，所述电缸泵包括相互连接的电缸13和注液泵头14，所述电缸13和注液泵头14之间设有联轴器，联轴器为可拆卸的两半结构，卸掉内六角螺钉就可将缸套6内活塞5取出，拆装更换活塞5方便。所述电缸13包括依次连接的电机1、轴承2、滚珠丝杠3和丝杠推杆4，所述注液泵头14包括泵体7，所述泵体7内设有缸套6和活塞5，所述活塞5与丝杠推杆4连接，通过电缸13，驱动活塞5在缸套6内来回移动，所述注液泵头14还包括出液凡尔8和进液凡尔9，出液凡尔8和进液凡尔9交替开启实现增压排液，低压管汇的液体转化为高压，通过高压管汇12进入井内，实现注水注液和增压。所述电缸13内部设有位置传感器，所述注液泵头14的出口设有压力传感器。变频器可控制电缸13转速，转速与电缸13内的丝杠推杆4直线速度相关，进而实现流量的无极控制。PLC控制器控制电缸13伸出和缩回，并采集压力传感器的压力信号，结合流量，可使电机1实现恒功率控制功能，最大化节能增效。

工作原理：本实用新型提供的一种电缸驱动注液泵送装置，电缸13内电机1与滚珠丝杠3直接相连，电机1通电驱动滚珠丝杠3旋转，滚珠丝杠3与丝杠推杆4啮合相连，滚珠丝杠3正向旋转使丝杠推杆4向内缩回，带动与之相连的活塞5向内缩回，缸套6内产生负压，进液凡尔9打开，液体进入缸套6，电缸13内集成位置传感器，检测活塞5缩回终点，完成吸液，位置传感器发出信号，控制电机1反转，滚珠丝杠3反转带动丝杠推杆4伸出，缸套6内压力随之升高，液体由出水凡尔排出，实现一个吸液排液循环，电机1正反控制完全由电缸13内集成的位置传感器控制来实现。

PLC控制器根据丝杠推杆4频次与电缸13泵数量计算出供液流量，调节电机1频率即可实现流量变化，根据现场要求可自动控制频率达到设定流量，实现流量线性控制。安装压力传感器，用以检测供液压力，通过PLC控制器设定可实现压力自动化控制，PLC控制器把流量与压力信号相互集成可实现恒功率控制。即本发明可实现流量线性控制、压力私服控制、压力流量恒功率控制三种控制功能，比传统的单一压力控制，电气自动化程度更高，更节能。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种电缸驱动注液泵送装置，其特征在于：包括控制柜、注液撬和高压管汇，所述控制柜内设有变频器和PLC控制器，所述注液撬包括若干并联连接的电缸泵，所述电缸泵包括相互连接的电缸和注液泵头，所述电缸包括依次连接的电机、轴承、滚珠丝杠和丝杠推杆，所述注液泵头包括泵体，所述泵体内设有缸套和活塞，所述活塞与丝杠推杆连接，所述电缸内部设有位置传感器，所述注液泵头的出口设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的电缸驱动注液泵送装置，其特征在于：所述电缸和注液泵头之间设有联轴器。

3.根据权利要求1所述的电缸驱动注液泵送装置，其特征在于：所述注液泵头还包括出液凡尔和进液凡尔。

4.根据权利要求1所述的电缸驱动注液泵送装置，其特征在于：所述控制柜和注液撬之间电性控制。

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