專利名稱：水力自動(dòng)增注泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田專用注水泵，特別涉及利用泵站管網(wǎng)來(lái)水作動(dòng)力使來(lái)水增壓 的水力自動(dòng)增注泵。
背景技術(shù)：
目前，世界范圍內(nèi)油田注水基本上均采用單一泵壓向多口井注水的工藝，為此，普 遍存在著需要增壓的欠注井和需要調(diào)壓的低壓注水井。區(qū)分不同井況依靠來(lái)水作動(dòng)力的新 型增注泵，而不是單純靠減壓閥和電動(dòng)增注泵實(shí)現(xiàn)單井分壓注水是解決油田注水井欠注和 避免調(diào)壓，大幅度提高注水管網(wǎng)效率的根本出路。多年來(lái)，泵站和欠注井之間加裝電動(dòng)增注泵雖緩解了欠注問(wèn)題，但由于來(lái)水壓力 完全浪費(fèi)，代價(jià)太大。專利號(hào)為“ZL03266367. 6”的水力自動(dòng)增注泵，在充分利用來(lái)水作動(dòng) 力的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)欠注井的增注，但伴隨著必須有乏動(dòng)力液通過(guò)回水管線返回供水泵站 的水箱。由于目前油田大多數(shù)沒(méi)有回水管線，重新鋪設(shè)回水管線不僅占地，還要增加必要的 投資，因此油田用戶仍不愿使用這種水力增注泵。為此，可實(shí)現(xiàn)單井分壓注水且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、性能可靠、使用方便的地面雙 壓水力增注泵便應(yīng)運(yùn)而生，如專利號(hào)為“ZL200520142169. 7”，其公告日為2007年4月11 日，名稱為“地面雙壓水力增注泵”的中國(guó)實(shí)用新型專利，其將泵站提供來(lái)的高壓水流，處理 成增壓水流和減壓水流，以同時(shí)滿足一口欠注井和一口或多口調(diào)壓井的注水需要。但是， 此種地面雙壓水力增注泵卻存在以下缺陷1、由于此種地面雙壓水力增注泵對(duì)來(lái)自泵站的 高壓流水在增注前未經(jīng)處理，來(lái)水中的雜質(zhì)會(huì)影響增注泵的使用壽命并使泵效降低；2、該 種地面雙壓水力增注泵還需要與放在井下的配水器配合使用，而放在井下的配水器更換麻 煩；3、該種地面雙壓水力增注泵的換向閥為普通換向閥，而普通換向閥只適合過(guò)濾精度較 高的液壓油。4、增壓缸的進(jìn)液閥和排液閥設(shè)置在單獨(dú)的輸送管線中，在露天的情況下，容易 受到損壞。5、該種地面雙壓水力增注泵對(duì)來(lái)水壓力不能微調(diào)，當(dāng)泵效降低或注水井壓力增 高時(shí)，必須更換另一臺(tái)增注泵。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枴?00910082041. 9”，其
公開(kāi)日為2009年
9月30日，名稱為一種地面雙壓水力增注泵，根據(jù)采油注水井具體要求，將注水泵站來(lái)水進(jìn) 行增壓并減壓處理，輸出兩種不同壓力，同時(shí)為欠注井和調(diào)壓井實(shí)施注水。但是，此種地面 雙壓水力增注泵卻存在以下缺陷1、增注壓力比較低，并不能完全滿足向單井增注。2、一個(gè) 行程內(nèi)只能完成一次增注，工作效率較低。3、進(jìn)液時(shí)不能同時(shí)進(jìn)行排液增注，能耗高且效率 也低。4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命較短。5、進(jìn)液水源不能循環(huán)使用，浪費(fèi)能源且污染環(huán)
^Mi ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有水力增注泵存在的上述問(wèn)題，提供一種水力自動(dòng)增注 泵，本發(fā)明在一個(gè)行程內(nèi)可以完成兩次增注，進(jìn)液的同時(shí)進(jìn)行排液增注，從而提高工作效率，并且進(jìn)液水源可以無(wú)數(shù)次地循環(huán)使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種水力自動(dòng)增注泵，包括換向閥、動(dòng)力缸和增壓缸，其特征在于所述換向閥的閥腔包括上腔和下腔，上腔和下腔分別設(shè)置有進(jìn)水口，上腔內(nèi)設(shè)置 有在上腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的上腔換向閥芯，下腔內(nèi)設(shè)置有在下腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的下腔換向閥芯，換向閥的 閥蓋處設(shè)置有前蓋通道和后蓋通道，上腔和下腔分別經(jīng)前蓋通道和后蓋通道連通；所述動(dòng)力缸內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力活塞和帶動(dòng)動(dòng)力活塞運(yùn)動(dòng)的活塞桿，換向閥通過(guò)第一匯 管和第二匯管分別與動(dòng)力缸的左缸體和右缸體連通，第一匯管和第二匯管分別經(jīng)上腔與換 向閥出水口連通；所述增壓缸內(nèi)設(shè)置有在增壓缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)的增壓活塞，增壓缸右缸體上設(shè)置有第一單向閥和第三單向閥，右缸體通過(guò)第一單向閥與增壓進(jìn)口連通，通過(guò)第三單向閥與增壓出口 連通，增壓缸左缸體上設(shè)置有第二單向閥和第四單向閥，左缸體通過(guò)第二單向閥與增壓進(jìn) 口連通，通過(guò)第四單向閥與增壓出口連通。所述活塞桿一端與帶動(dòng)下腔換向閥芯運(yùn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)桿連接，另一端與增壓缸內(nèi)的增 壓活塞連接。所述上腔換向閥芯位于上腔左側(cè)時(shí)，上腔進(jìn)水口通過(guò)上腔換向閥芯與上腔右側(cè)之 間形成的空腔與第二匯管連通，第一匯管與換向閥出水口連通；位于上腔右側(cè)時(shí)，上腔進(jìn)水 口通過(guò)上腔換向閥芯與上腔左側(cè)之間形成的空腔與第一匯管連通，第二匯管與換向閥出水 □連通。所述換向閥內(nèi)設(shè)置有閥腔中部通道，閥腔中部通道一端與下腔連通，另一端分別 與前蓋通道和后蓋通道連通。所述換向閥出水口、第一單向閥和第二單向閥分別與污水池連通。所述第三單向閥和第四單向閥分別與出口匯管連通，出口匯管與增壓出口連通。所述第一單向閥和第二單向閥分別與進(jìn)口匯管連通，進(jìn)口匯管與增壓進(jìn)口連通。所述動(dòng)力活塞將動(dòng)力缸分隔形成左缸體和右缸體，第一匯管與左缸體連通，第二 匯管與右缸體連通。所述增壓活塞將增壓缸分隔形成左缸體和右缸體。所述換向閥通過(guò)缸體組件與動(dòng)力缸連接成一整體，聯(lián)動(dòng)桿穿過(guò)缸體組件與活塞桿 連接。采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于一、本發(fā)明采用兩個(gè)進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和兩個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y，即一個(gè)單向閥進(jìn)液時(shí)，另一個(gè) 單向閥同時(shí)進(jìn)行排液增注；在另一個(gè)單向閥進(jìn)液時(shí)前一個(gè)單向閥則同時(shí)進(jìn)行排液增注，使 增壓活塞在一個(gè)行程內(nèi)完成兩次增注，可以將效率提高2倍。二、本發(fā)明將增壓缸的兩個(gè)進(jìn)液閥和兩個(gè)排液閥巧妙地設(shè)計(jì)在泵殼有限的空間 內(nèi)，泵的外型成管狀，體積小、重量輕、使用方便、管理簡(jiǎn)單，在露天的情況下還可避免增注 泵受到損壞。三、本發(fā)明的地面水力增注泵使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、外形尺寸小、更符合油田注 水工藝要求，并具有很強(qiáng)適用性和節(jié)能效果。四、本發(fā)明靠泵站來(lái)水作動(dòng)力，無(wú)需任何電源即可自動(dòng)工作，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，而且特別適合偏遠(yuǎn)地?zé)o人值守的井站和不通電源的井場(chǎng)使用。五、本發(fā)明的換向排出水通過(guò)管道回流至污水池中，作為本增注泵的進(jìn)液水源，因而可以無(wú)數(shù)次地循環(huán)使用，既節(jié)約能源又不污染環(huán)境。六、本發(fā)明的增注壓力比很高，可以將泵站0. IMpa的來(lái)水增壓到35Mpa向單井增 注，適用范圍寬。七、活塞、活塞桿、缸體等內(nèi)件均采用不銹鋼制造，運(yùn)動(dòng)表面進(jìn)行電鍍硬鉻處理，硬 度高、抗磨損、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意中標(biāo)記為1、換向閥，2、動(dòng)力缸，3、增壓缸，4、進(jìn)水口，5、上腔換向閥芯，6、下腔 換向閥芯，7、動(dòng)力活塞，8、活塞桿，9、第一匯管，10、第二匯管，11、增壓活塞，12、第一單向 閥，13、第三單向閥，14、增壓進(jìn)口，15、增壓出口，16、第二單向閥，17、第四單向閥，18、聯(lián)動(dòng) 桿，19、出口匯管，20、進(jìn)口匯管。
具體實(shí)施例方式一種水力自動(dòng)增注泵，包括換向閥1、動(dòng)力缸2和增壓缸3，換向閥1的閥腔包括 上腔和下腔，上腔和下腔分別設(shè)置有進(jìn)水口 4，上腔內(nèi)設(shè)置有在上腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的上腔換向閥芯 5，下腔內(nèi)設(shè)置有在下腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的下腔換向閥芯6，換向閥1的閥蓋處設(shè)置有前蓋通道和后 蓋通道，上腔和下腔分別經(jīng)前蓋通道和后蓋通道連通。在動(dòng)力缸2內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力活塞7和帶動(dòng)動(dòng)力活塞7運(yùn)動(dòng)的活塞桿8，換向閥1通過(guò) 第一匯管9和第二匯管10分別與動(dòng)力缸2的左缸體和右缸體連通，第一匯管9和第二匯管 10分別經(jīng)上腔與換向閥1出水口連通。在增壓缸3內(nèi)設(shè)置有在增壓缸3內(nèi)運(yùn)動(dòng)的增壓活塞11，增壓缸3右缸體上設(shè)置有 第一單向閥12和第三單向閥13，右缸體通過(guò)第一單向閥12與增壓進(jìn)口 14連通，通過(guò)第三 單向閥13與增壓出口 15連通，增壓缸3左缸體上設(shè)置有第二單向閥16和第四單向閥17， 左缸體通過(guò)第二單向閥16與增壓進(jìn)口 14連通，通過(guò)第四單向閥17與增壓出口 15連通。本發(fā)明中，活塞桿8 一端與帶動(dòng)下腔換向閥芯6運(yùn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)桿18連接，另一端與 增壓缸3內(nèi)的增壓活塞11連接，下腔換向閥芯6和增壓活塞11的運(yùn)動(dòng)方式有很多，可以設(shè) 置單獨(dú)的傳動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)，采用此結(jié)構(gòu)為最佳。當(dāng)上腔換向閥芯5位于上腔左側(cè)時(shí)，上腔進(jìn)水口通過(guò)上腔換向閥芯5與上腔右側(cè) 之間形成的空腔與第二匯管10連通，第一匯管9與換向閥1出水口連通；位于上腔右側(cè)時(shí)， 上腔進(jìn)水口通過(guò)上腔換向閥芯5與上腔左側(cè)之間形成的空腔與第一匯管連通，第二匯管10 與換向閥1出水口連通。在換向閥1內(nèi)設(shè)置有閥腔中部通道，閥腔中部通道一端與下腔連通，另一端分別 與前蓋通道和后蓋通道連通。本發(fā)明中，換向閥出水口、第一單向閥12和第二單向閥16分別與污水池連通。第 三單向閥13和第四單向閥17分別與出口匯管19連通，出口匯管19與增壓出口 15連通。 第一單向閥12和第二單向閥16分別與進(jìn)口匯管20連通，進(jìn)口匯管20與增壓進(jìn)口連通。動(dòng)力活塞7將動(dòng)力缸2分隔形成左缸體和右缸體，第一匯管9與左缸體連通，第二匯管10與 右缸體連通。增壓活塞11將增壓缸3分隔形成左缸體和右缸體。換向閥1通過(guò)缸體組件 與動(dòng)力缸2連接成一整體，聯(lián)動(dòng)桿18穿過(guò)缸體組件與活塞桿8連接。本發(fā)明的工作原理如下如圖所示泵站來(lái)水經(jīng)過(guò)濾設(shè)備后，從換向閥1兩個(gè)進(jìn)水口同時(shí)進(jìn)入換向閥閥體， 一路進(jìn)入換向閥的下腔，此路來(lái)水經(jīng)閥腔中部通道和換向閥前蓋通道進(jìn)入換向閥上腔右 側(cè)，推動(dòng)上腔換向閥芯5左移至最左邊的位置，使得上腔進(jìn)水口與上腔換向閥芯5和換向閥 閥體之間形成空腔相通，進(jìn)水通過(guò)第二匯管10進(jìn)入動(dòng)力缸2的右腔，推動(dòng)動(dòng)力活塞7左移， 一方面，動(dòng)力缸2左腔的回水經(jīng)第一匯管9回流入換向閥出水口，進(jìn)入污水池；另一方面， 聯(lián)動(dòng)桿18同時(shí)也向左移動(dòng)，推動(dòng)換向閥下腔的下腔換向閥芯6往左移動(dòng)，使下腔進(jìn)水口與 換向閥中腔通道相通。再通過(guò)左邊換向閥后蓋的通道進(jìn)入換向閥上腔，推動(dòng)上腔換向閥芯 5往右換向，移動(dòng)至閥腔右邊，此時(shí)，上腔進(jìn)水口經(jīng)上腔換向閥芯5 與閥體之間的左側(cè)空腔， 通過(guò)第一匯管9進(jìn)入動(dòng)力缸2的左側(cè)，推動(dòng)動(dòng)力活塞7往右換向移動(dòng)。動(dòng)力缸右腔的回水則 經(jīng)第二匯管10回流至換向閥1的出水口進(jìn)入污水池，在動(dòng)力活塞7右移的同時(shí)，帶動(dòng)聯(lián)動(dòng) 桿18往右移動(dòng)，下腔換向閥芯6也隨之右移，換向閥1處于不同位置時(shí)的回水分別從四個(gè) 回水口流入污水池，此時(shí)，換向閥1下腔進(jìn)水經(jīng)閥腔中部通道和換向閥前蓋通道進(jìn)入換向 閥上腔右側(cè)，推動(dòng)上腔換向閥芯5又往左換向移動(dòng)至最左位置，使得上腔進(jìn)水口與上腔換 向閥芯5和換向閥體之間形成的空腔相通，上腔進(jìn)水通過(guò)第二匯管10進(jìn)入動(dòng)力缸2右腔， 推動(dòng)動(dòng)力活塞7換向左移……。如此周而復(fù)始地完成換向——往左——再換向——再往 右的自動(dòng)往復(fù)過(guò)程。當(dāng)動(dòng)力活塞7往左移動(dòng)時(shí)，活塞桿8、增壓活塞11也同時(shí)左移，第一單向閥12受吸 打開(kāi)、第三單向閥13靠吸力作用自動(dòng)關(guān)閉、第二單向閥16受壓關(guān)閉、第四單向閥17受壓打 開(kāi)，污水池中的廢水從增壓進(jìn)口 14經(jīng)第一單向閥12進(jìn)入增壓缸3右側(cè)；而增壓缸3左側(cè)的 被壓縮的高壓廢水側(cè)經(jīng)第四單向閥17從出口匯管19再經(jīng)增壓出口 15注入礦井中。 當(dāng)動(dòng)力活塞7往右移動(dòng)時(shí)，活塞桿8、增壓活塞11也同時(shí)右移，第一單向閥12受壓 關(guān)閉、第三單向閥13受壓打開(kāi)、第二單向閥16受吸打開(kāi)、第四單向閥17靠吸力作用自動(dòng)關(guān) 閉，污水池中的廢水從增壓進(jìn)口 14經(jīng)第二單向閥16進(jìn)入增壓缸3左側(cè)；而增壓缸3右側(cè)的 被壓縮的高壓廢水側(cè)經(jīng)第三單向閥13從出口匯管19再經(jīng)增壓出口 15注入礦井中。
權(quán)利要求
一種水力自動(dòng)增注泵，包括換向閥(1)、動(dòng)力缸(2)和增壓缸(3)，其特征在于所述換向閥(1)的閥腔包括上腔和下腔，上腔和下腔分別設(shè)置有進(jìn)水口(4)，上腔內(nèi)設(shè)置有在上腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的上腔換向閥芯(5)，下腔內(nèi)設(shè)置有在下腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的下腔換向閥芯(6)，換向閥(1)的閥蓋處設(shè)置有前蓋通道和后蓋通道，上腔和下腔分別經(jīng)前蓋通道和后蓋通道連通；所述動(dòng)力缸(2)內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力活塞(7)和帶動(dòng)動(dòng)力活塞(7)運(yùn)動(dòng)的活塞桿(8)，換向閥(1)通過(guò)第一匯管(9)和第二匯管(10)分別與動(dòng)力缸(2)的左缸體和右缸體連通，第一匯管(9)和第二匯管(10)分別經(jīng)上腔與換向閥出水口連通；所述增壓缸(3)內(nèi)設(shè)置有在增壓缸(3)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的增壓活塞(11)，增壓缸(3)右缸體上設(shè)置有第一單向閥(12)和第三單向閥(13)，右缸體通過(guò)第一單向閥(12)與增壓進(jìn)口(14)連通，通過(guò)第三單向閥(13)與增壓出口(15)連通，增壓缸(3)左缸體上設(shè)置有第二單向閥(16)和第四單向閥(17)，左缸體通過(guò)第二單向閥(16)與增壓進(jìn)口(14)連通，通過(guò)第四單向閥(17)與增壓出口(15)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述活塞桿(8)—端與帶動(dòng) 下腔換向閥芯(6)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)桿(18)連接，另一端與增壓缸(3)內(nèi)的增壓活塞(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述上腔換向閥芯(5)位 于上腔左側(cè)時(shí)，上腔進(jìn)水口通過(guò)上腔換向閥芯(5)與上腔右側(cè)之間形成的空腔與第二匯管 (10)連通，第一匯管(9)與換向閥出水口連通；位于上腔右側(cè)時(shí)，上腔進(jìn)水口通過(guò)上腔換向 閥芯(5)與上腔左側(cè)之間形成的空腔與第一匯管(9)連通，第二匯管(10)與換向閥出水口 連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述換向閥出水口、第一單向 閥(12)和第二單向閥(16)分別與污水池連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述第三單向閥(13) 和第四單向閥(17)分別與出口匯管(19)連通，出口匯管(19)與增壓出口(15)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述第一單向閥(12)和第二 單向閥(16)分別與進(jìn)口匯管(20)連通，進(jìn)口匯管(20)與增壓進(jìn)口(14)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述動(dòng)力活塞(7)將 動(dòng)力缸(2)分隔形成左缸體和右缸體，第一匯管(9)與左缸體連通，第二匯管(10)與右缸 體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述增壓活塞(11)將增壓缸 (3)分隔形成左缸體和右缸體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6或8所述的水力自動(dòng)增注泵，其特征在于所述換向閥(1)通 過(guò)缸體組件與動(dòng)力缸(2)連接成一整體，聯(lián)動(dòng)桿(18)穿過(guò)缸體組件與活塞桿(8)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水力自動(dòng)增注泵，換向閥的閥腔包括上腔和下腔，上腔和下腔分別設(shè)置有進(jìn)水口，上腔內(nèi)設(shè)置有在上腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的上腔換向閥芯，下腔內(nèi)設(shè)置有在下腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的下腔換向閥芯；在動(dòng)力缸內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力活塞和帶動(dòng)動(dòng)力活塞運(yùn)動(dòng)的活塞桿，換向閥通過(guò)第一匯管和第二匯管分別與動(dòng)力缸的左缸體和右缸體連通，第一匯管和第二匯管分別經(jīng)上腔與換向閥出水口連通；在增壓缸內(nèi)設(shè)置有在增壓缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)的增壓活塞。本發(fā)明在一個(gè)行程內(nèi)可以完成兩次增注，進(jìn)液的同時(shí)進(jìn)行排液增注，從而提高工作效率，并且進(jìn)液水源可以無(wú)數(shù)次地循環(huán)使用。
文檔編號(hào)F04B9/10GK101865102SQ201010205750
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者彭國(guó)軍 申請(qǐng)人:彭國(guó)軍