CN101696678A - 可变冲程的比例调节往复泵 - Google Patents
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Abstract
一种可变冲程的比例调节往复泵，主要解决现有注入泵液体流量不能调节的问题。其特征在于：泵体(1)上并列设置有2个以上相互独立的柱塞(2)，柱塞(2)的一端设置有柱塞(2)吸液时十字轴(3)与柱塞(2)相离合的柱塞离合机构，十字轴(3)通过连杆与曲轴相连接，柱塞(2)的另一端设置有限止吸液行程的柱塞行程限位机构。该可变冲程的比例调节往复泵具有液体流量可调节的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及油田采油领域注三元剂所需的泵，尤其是可变冲程的比例调节往复泵。
背景技术：
在油田采油领域中，为提高采收率将大面积推广注三元采油工艺，目前选定的注三元设备是将三台不同排量的调量注入泵串联起来分别将聚合物、碱、表面活性剂并按比例输出，再进行混配注入地下。这种泵液体流量不能调节，因而造成造价高，设备管理困难，设备维修成本高的问题，不利于推广应用。
发明内容：
为了解决现有注入泵液体流量不能调节，因而造成造价高，设备管理困难，设备维修成本高的问题，本发明提供一种可变冲程的比例调节往复泵，该可变冲程的比例调节往复泵具有液体流量可调节，造价低廉，设备易管理，设备维修成本低的特点。
本发明的技术方案是：该可变冲程的比例调节往复泵包括泵体，泵体上并列设置有2个以上相互独立的柱塞，柱塞的一端设置有柱塞吸液时十字轴与柱塞相离合的柱塞离合机构，十字轴通过连杆与曲轴相连接，柱塞的另一端设置有限止吸液行程的柱塞行程限位机构。
上述方案中的所述的柱塞离合机构包括有十字轴、柱塞一端的柱塞筒、平衡弹簧，十字轴头置于柱塞筒内，柱塞筒外阶台与填料压盖之间设置有回弹柱塞的平衡弹簧；所述的柱塞行程限位机构包括有径向有过液孔的限位笼、限位块、导向键、传动轴、连接丝母、调节座、密封圈、调整螺母、锁紧螺母、表盘手轮，调节座连接在泵体上，调节座轴向连接有传动轴，传动轴外端连接有表盘手轮，传动轴外端有连接在泵体上的锁紧螺母，传动轴内端连接有调整螺母，调整螺母外连接有限位笼，限位笼外连接有导向键，限位笼左端内有限位阶台，置于限位笼内的柱塞端头连接有限位块，限位阶台与柱塞接触处设置有密封圈；置于柱塞筒内的十字轴上连接有润滑活塞套，润滑活塞套外两端设置有隔尘支撑胶圈，润滑活塞套与十字轴设置有吸油填料，润滑活塞套及十字轴上设置有与吸油填料相通的润滑通道，十字轴上润滑通道经连杆芯中的润滑孔引入润滑液，实现滴油润滑。
本发明具有如下有益效果：该可变冲程的比例调节往复泵由于在每个柱塞采用限止吸液行程的柱塞行程限位机构和柱塞吸液时十字轴与柱塞相离合的柱塞离合机构结构，利用连杆通过曲轴的旋转运动，带动十字轴、柱塞做正常往复运动，伴随柱塞的往复运动，泵实现吸、排液；当流量需减少时：根据需调整的流量等比换算行程L，转动表盘手轮，表盘手轮通过传动轴带动限位笼向右位移L，与柱塞连接的限位阶台，限止了柱塞吸液行程，此时平衡弹簧在内部具有活塞缸外部具有弹簧座特征的柱塞筒与填料压盖的作用下，十字轴与柱塞脱开L距离，吸液行程随之减少L距离，吸液减少，同时排液行程也随之减少L，柱塞有效行程也就减少L，根据需调整的流量等比换算行程L，流量也就随之减少到要求的程度，达到了实现流量调整的目的。实现各种介质分别置于可调节多缸往复泵的相互独立的液力端，即可按预定比例注入多种介质，一次完成介质混配及注入，使流量更加准确，使用更加方便。所以说该可变冲程的比例调节往复泵具有液体流量可调节，造价低廉，设备易管理，设备维修成本低的特点。
附图说明：
附图1是本发明原理示意图；
附图2是本发明单缸结构示意图。
图中1-泵体，2-柱塞，3-十字轴，4-柱塞筒，5-平衡弹簧，6-填料压盖，7-限位笼，8-限位块，9-导向键，10-传动轴，11-润滑活塞套，12-调节座，13-润滑通道，14-调整螺母，15-锁紧螺母，16-表盘手轮，17-限位阶台。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由附图所示，该可变冲程的比例调节往复泵包括泵体1，泵体1一端曲轴上连接有3个连杆，连杆球头上连接有十字轴3，十字轴3具有活塞特征及润滑功能，十字轴3端头连接有润滑活塞套11，润滑活塞套11上加工有含油槽，润滑活塞套11与十字轴3设置有吸油填料，润滑活塞套11外两端有隔尘支撑胶圈，两隔尘支撑胶圈间形成润滑腔，两隔尘支撑胶圈间润滑活塞套11上径向有与吸油填料相通的润滑通道13，十字轴3上设置有与吸油填料相通的润滑通道13，十字轴3上润滑通道13经连杆芯中的润滑孔引入润滑液，实现滴油润滑。润滑活塞套11置于内部具有活塞缸外部具有弹簧座特征的柱塞2一端的柱塞筒4内，也就是柱塞筒4外端头有环形阶台，内为筒形，在柱塞筒4外阶台与填料压盖6之间设置有回弹柱塞2的平衡弹簧5，填料压盖6具有弹簧座特征，平衡弹簧5提供一定动力，它们组成柱塞2吸液时十字轴3与柱塞2相离合的柱塞离合机构。柱塞离合机构，在平衡弹簧5的作用下，根据流量等比换算行程，确定离合行程，达到改变柱塞行程，调节流量的目的。泵体1中间壁上通过填料密封并列相互独立连接有3个柱塞2，柱塞2在泵体1密闭腔内往复运动，泵体1密闭腔上端为出液口并设置有只在出液时开启的单向阀，泵体1密闭腔下端为进液口并设置有只在进液时开启的单向阀，泵体1外对应柱塞2连接有调节座12，调节座12轴向连接有传动轴10，传动轴10外端连接有表盘手轮16，传动轴10外端有连接在泵体1上的锁紧螺母15，传动轴10内端连接有调整螺母14，由传动轴10与调整螺母14组成螺纹传动副，调整螺母14外连接有径向有过液孔的限位笼7，限位笼7外连接有导向键9，通过导向键9防止限位笼7转动，导向键9通过螺钉连接在限位笼7，限位笼7通过螺纹连接在调整螺母14外，限位笼7左端内有限位阶台17，置于限位笼7内的柱塞2端头通过螺钉连接有限位块8，通过限位块8与限位阶台17的接触，实现柱塞2吸液时限位目的。限位阶台17与柱塞2接触处设置有密封圈，由径向有过液孔的限位笼7、限位块8、导向键9、传动轴10、调节座12、密封圈、调整螺母14、锁紧螺母15、表盘手轮16组成柱塞行程限位机构。而且通过螺纹传动副、表盘手轮16、锁紧螺母15、调节座12，以及以伺服电机、二次仪表，信号远传等电子控制系统等组成操作、显示、控制机构。根据行程等比换算流量，显示流量调节状态。
工作原理，如图1所示：在流量不需改变时：连杆通过曲轴的旋转运动，带动十字头轴3、柱塞2做正常往复运动，伴随柱塞2的往复运动，泵实现吸、排液；当流量需减少时：根据需调整的流量等比换算行程L，转动表盘手轮16，表盘手轮16通过传动轴10带动限位笼7向右位移L，与柱塞2连接的限位台阶17，限止了柱塞2吸液行程，此时在平衡弹簧5的作用下，十字头轴3与柱塞2脱开L距离，吸液行程随之减少L距离，吸液减少，同时排液行程也随之减少L，柱塞2有效行程也就减少L，根据需调整的流量等比换算行程L，流量也就随之减少到要求的程度，达到了实现流量调整的目的。
如图2所示：在多缸往复泵实施例中，在流量不需改变时：曲轴连杆曲轴的旋转运动，带动十字头轴3、柱塞2做正常往复运动，伴随柱塞2的往复运动，泵实现吸、排液；当流量需减少时：根据需调整的流量等比换算行程L，转动表盘手轮16，表盘手轮16通过传动轴10上的螺纹旋转带动限位笼7接的限位台阶6，限止了柱塞2吸液行程，此时在平衡弹簧5的作用下，十字头轴3与柱塞2脱开L距离，吸液行程随之减少L距离，吸液减少到所需要求，同时排液行程也随之减少L，柱塞2有效行程也就减少L，根据需调整的流量等比换算行程L，流量也就随之减少到要求的程度，达到了实现流量调整的目的。
综上所述，该可变冲程的比例调节往复泵由于采用上述结构，因此采用一台多缸往复泵即可实现按比例注入多种不同的介质，通过改变往复泵柱塞行程来改变液体流量，实现流量调节为目的的往复泵、计量泵，打破了传统认知的往复泵柱塞行程不可调节的理论，填充了传统往复泵与计量泵之间的空白，具有广泛的应用前景和经济价值。并解决了前期混配问题又解决了后期注入问题，工艺简单、能耗低，设备维护方便。而且由于各柱塞2行程长度可调，因此可单独调节介质的流量，并且表盘手轮16上设有调量刻度，使调量更加准确，使用更加方便。
Claims (4)
1.一种可变冲程的比例调节往复泵，包括泵体(1)，其特征在于：泵体(1)上并列设置有2个以上相互独立的柱塞(2)，柱塞(2)的一端设置有柱塞(2)吸液时十字轴(3)与柱塞(2)相离合的柱塞离合机构，十字轴(3)通过连杆与曲轴相连接，柱塞(2)的另一端设置有限止吸液行程的柱塞行程限位机构。
2.根据权利要求1所述可变冲程的比例调节往复泵，其特征在于：所述的柱塞离合机构包括有十字轴(3)、柱塞(2)一端的柱塞筒(4)、平衡弹簧(5)，十字轴(3)头置于柱塞筒(4)内，柱塞筒(4)外阶台与填料压盖(6)之间设置有回弹柱塞(2)的平衡弹簧(5)。
3.根据权利要求1所述可变冲程的比例调节往复泵，其特征在于：所述的柱塞行程限位机构包括有径向有过液孔的限位笼(7)、限位块(8)、导向键(9)、传动轴(10)、调节座(12)、密封圈、调整螺母(14)、锁紧螺母(15)、表盘手轮(16)，调节座(12)连接在泵体(1)上，调节座(12)轴向连接有传动轴(10)，传动轴(10)外端连接有表盘手轮(16)，传动轴(10)外端有连接在泵体(1)上的锁紧螺母(15)，传动轴(10)内端连接有调整螺母(14)，调整螺母(14)外连接有限位笼(7)，限位笼(7)外连接有导向键(9)，限位笼(7)左端内有限位阶台(17)，置于限位笼(7)内的柱塞(2)端头连接有限位块(8)，限位阶台(17)与柱塞(2)接触处设置有密封圈。
4.根据权利要求2所述可变冲程的比例调节往复泵，其特征在于：置于柱塞筒(4)内的十字轴(3)上连接有润滑活塞套(11)，润滑活塞套(11)外两端设置有隔尘支撑胶圈，润滑活塞套(11)与十字轴(3)设置有吸油填料，润滑活塞套(11)及十字轴(3)上设置有与吸油填料相通的润滑通道(13)，十字轴(3)上润滑通道(13)经连杆芯中的润滑孔引入润滑液，实现滴油润滑。
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