CN2555423Y - 吸入平衡可调式往复增压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田中后期注水驱油用的吸入平衡可调式往复增压泵，包括液力端和动力端；液力端包括泵入口、差动式柱塞、填料函体、连接管、排出管、泵出口，在连接管和排出管之间连接一差压平衡器；差压平衡器包括壳体、调压阀、单向阀、压力表；调压阀包括手轮、调节螺杆、压盖A、柱塞套、滑柱、弹簧A、阀板、阀座A，单向阀包括压盖B、压块、撑套、阀罩、弹簧B、阀芯、阀座B。本实用新型与现有技术相比，扩展了其工作范围，可避免发生撞瓦现象，消除了杂音，延长了连杆大头轴瓦的使用寿命。

Description

吸入平衡可调式往复增压泵

一、技术领域

本实用新型涉及一种往复增压泵，具体地说是一种油田中后期注水驱油用的往复增压泵。

二、背景技术

油田中后期注水驱油用的往复增压泵的入口有很高的来流压力(如15MPa)，在该增压泵的吸入过程中，往往利用出口压力来平衡吸入过程对差动式柱塞的推力。但是，由于注水井井下油层地质复杂，增压泵的出口压力是变化多样的，因此，吸入过程中的压力平衡经常和设计状态下有一定的偏差，严重影响了增压泵的正常工作，导致发生连杆大头轴瓦的撞瓦现象，出现异常杂音，同时增压泵的动力端部份的润滑油将升温，从而缩短了连杆大头轴瓦的使用寿命。

三、实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述的不足，而提供一种在吸入过程中差动式柱塞受到的推力平衡的往复增压泵。

本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：一种吸入平衡可调式往复增压泵，包括液力端和动力端两个部分；液力端包括泵体、泵入口、吸入阀组、排出阀组、差动式柱塞、填料函体、连接管、排出管、泵出口，在连接管和排出管之间连接一差压平衡器；所述的差压平衡器包括壳体、调压阀、单向阀、压力表，所述的调压阀的出口和单向阀的入口与排出管相通，所述的调压阀的入口、单向阀的出口与连接管相通，压力表位于调压阀的入口处；所述的调压阀包括手轮、调节螺杆、压盖A、柱塞套、滑柱、弹簧A、阀板、阀座A，所述的单向阀包括压盖B、压块、撑套、阀罩、弹簧B、阀芯、阀座B。

采用本实用新型结构后，通过调节差压平衡器使差动式柱塞大小头之间的空腔在吸入过程中产生合适的压力，以平衡差动式柱塞所受到的推力。同时在排出行过程中该空腔压力与流体的出口压力相等。因此，本实用新型与现有技术相比，扩展了其工作范围，可避免发生撞瓦现象，消除了杂音，延长了连杆大头轴瓦的使用寿命。

四、附图说明

下面结合附图与实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

图1为本实用新型吸入平衡可调式往复增压泵的液力端的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型吸入平衡可调式往复增压泵的差压平衡器的结构示意图。

图4为本实用新型吸入平衡可调式往复增压泵的动力端的结构示意图。

五、具体实施方式

参照图1至图4可知，本实用新型吸入平衡可调式往复增压泵，包括液力端和动力端两个部分。液力端包括泵体27、泵入口26、吸入阀组25、排出阀组24、差动式柱塞23、填料函体22、连接管21、排出管20、泵出口28，在连接管21和排出管20之间连接有差压平衡器29；所述的差压平衡器29包括壳体9、调压阀10、单向阀11、压力表12，所述的调压阀的出口和单向阀的入口与排出管相通，所述的调压阀的入口、单向阀的出口与连接管相通，压力表位于调压阀的入口处；所述的调压阀包括手轮1、调节螺杆2、压盖A3、柱塞套4、滑柱5、弹簧A6、阀板7、阀座A8，所述的单向阀包括压盖B13、压块14、撑套15、阀罩16、弹簧B17、阀芯18、阀座B19。动力端包括中间轴31、连杆大头轴瓦32等部件。液力端通过中间轴31与动力端相连。

在该增压泵的吸入过程中，具有较高吸入压力的流体经泵入口通过吸入阀组后，强行推动差动式柱塞的大头使该柱塞的大小头之间的空腔30内流体经连接管通过调压阀排出至排出管(如图3箭头X所示)。此时单向阀在压差的作用下保持关闭。

众所周知，上述空腔内流体必须推开调压阀的阀板所需的压力为： $P=\frac{\mathrm{k\Δl}}{\mathrm{\π}/4\·D_b^2}---\left(1\right)$

式(1)中，k为调压阀的弹簧A的刚度系数，Δl为调压阀的弹簧A的预压缩量，D_b ²为调压阀的阀板的作用面积。

而该压力P与差动式柱塞的大小头直径、吸入压力的关系为： $P\·\frac{\mathrm{\π}}{4}(D^2-d^2)=P_S\frac{\mathrm{\π}}{4}{D}^2---\left(2\right)$

式(2)中，D为差动式柱塞的大头直径，d为差动式柱塞的小头直径，P_s为流体的吸入压力。

为了保证在泵的吸入过程中差动式柱塞所受的推力平衡，压力P应该大于或等于空腔压力。这样，可以在一定的范围内，通过观察压力表来转动手轮增大弹簧A的预压缩量，即适当调高压力P来满足式(2)的平衡要求，从而适应较高的吸入压力。当差动式柱塞所受的推力平衡后，本实用新型就可避免发生动力端部分的连杆大头轴瓦的撞瓦现象，消除了杂音，延长了连杆大头轴瓦的使用寿命，也扩展了其工作范围。同样，当吸入压力发生变化时，也可以通过调节弹簧A的预压缩量使差动式柱塞所受的推力平衡。

在增压泵的排出过程中，流体经排出阀组至泵出口排出。在弹簧A的弹簧力作用下，阀板将落回阀座A上而关闭。泵出口的一部分流体倒流入排出管冲开单向阀而涌入空腔内(如图3箭头Y所示)使空腔压力等于出口压力P_d。如此周而复返。

所以，采用本实用新型后，当注水井下压力(即增压泵出口压力)发生变化时，通过调节调压阀的弹簧A的预压缩量使增压泵机组不受出口压力的影响，仍能保持理想的工作状态，保证了增压泵的良好性能、易损件寿命和机组可靠性。而对于吸入压力不同而注水要求相似的注水井，也可以采用同一型号增压泵，为设备的统一管理提供了方便。

Claims (1)

1、一种吸入平衡可调式往复增压泵，包括液力端和动力端两个部分；液力端包括泵体(27)、泵入口(26)、吸入阀组(25)、排出阀组(24)、差动式柱塞(23)、填料函体(22)、连接管(21)、排出管(20)、泵出口(28)，其特征在于：在连接管(21)和排出管(20)之间连接有差压平衡器(29)；所述的差压平衡器(29)包括壳体(9)、调压阀(10)、单向阀(11)、压力表(12)，所述的调压阀的出口和单向阀的入口与排出管相通，所述的调压阀的入口、单向阀的出口与连接管相通，压力表位于调压阀的入口处；所述的调压阀包括手轮(1)、调节螺杆(2)、压盖A(3)、柱塞套(4)、滑柱(5)、弹簧A(6)、阀板(7)、阀座A(8)，所述的单向阀包括压盖B(13)、压块(14)、撑套(15)、阀罩(16)、弹簧B(17)、阀芯(18)、阀座B(19)。