專利名稱：一種隔離式防磨注入泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓三缸柱塞泵。
目前，廣泛使用的高壓三缸柱塞泵結(jié)構(gòu)，主要由動力機(jī)構(gòu)，泵體，減速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、連桿、柱塞、液壓缸、泵頭、和進(jìn)、排液閥等組成。
作用原理為動力機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和連桿帶動柱塞在液壓缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，三個液壓缸并排裝在裝有進(jìn)、出液閥的泵頭上。當(dāng)柱塞由上死點(diǎn)下行時，液壓缸內(nèi)腔體積逐漸增大、壓力逐漸減小，被增壓液體經(jīng)進(jìn)液閥進(jìn)入液壓缸內(nèi)，此時排液閥關(guān)閉；當(dāng)柱塞由下死點(diǎn)上行時，液壓缸內(nèi)體積逐漸增大，壓力逐漸減小，被增壓液體經(jīng)進(jìn)液閥進(jìn)入液壓缸內(nèi)，此時排液閥關(guān)閉；當(dāng)柱塞由下死點(diǎn)上行時，液壓缸內(nèi)腔體積縮小，缸內(nèi)液體壓力升高。打開排出液閥，將液體排出，此時進(jìn)液閥關(guān)閉，如此三個液壓缸依次周而復(fù)始運(yùn)動，完成對液體的增壓過程。但這種泵的柱塞易受被增壓液體的腐蝕以及被增壓液體中固體顆粒的磨損，而使泵的柱塞和液壓缸損壞，密封失效，泵不能工作，造成維修頻繁，工作量大，費(fèi)用高，以致于影響整個系統(tǒng)工作，造成經(jīng)濟(jì)損失。
本實(shí)用新型的目的是對上述三缸柱塞泵的改進(jìn)，提供一種耐磨損，密封性能好，維修工作量小和費(fèi)用低的隔離式高壓防磨注入泵。
本實(shí)用新型的目的是這樣達(dá)到的將一臺三缸柱塞泵的泵頭體設(shè)計為有三個由柱塞、液壓缸、泵頭殼體和壓蓋組成的液體隔離腔。每個液體隔離腔由隔膜將其分為A腔和B腔。A腔中是不可壓縮成品油，如液壓油等并裝有探測電極，B腔中為被增壓液體，兩種液體被互相隔開。
隔膜極限位置的大小和形狀，與隔離腔的大小、形狀相同。隔膜的形狀可為盤狀、波紋狀或圓筒狀，其邊緣帶有鋼環(huán)，呈自密封結(jié)構(gòu)。
隔膜正對進(jìn)、排液孔的部位裝有保護(hù)板，防止液體沖擊損壞隔膜；其進(jìn)排液閥采用了防腐耐磨材料，如氧化鋁、陶瓷材料等。
進(jìn)液閥和排液閥直接安裝在泵頭體上。在每個液體隔離腔的A腔內(nèi)裝有探測電極，以探測隔膜破壞前后A腔內(nèi)液體的電阻或電容變化及時報警、及時處理。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有的優(yōu)點(diǎn)是將三缸柱塞泵的泵頭體內(nèi)由柱塞、液壓缸、泵頭殼體和隔膜組成的A腔中注滿不可壓縮的成品油(如液壓油)柱塞在液壓缸A腔中往復(fù)運(yùn)動，造成A腔容積變小，不可壓縮成品油壓力上升，推動隔膜向壓蓋運(yùn)動，使B腔體積變小，壓力升高，推開排液閥，排出B腔內(nèi)液體，柱塞到達(dá)上死點(diǎn)時排出過程完成；當(dāng)柱塞下行時，A腔內(nèi)體積增大，壓力下降，隔膜向A腔運(yùn)動，B腔內(nèi)體積增大，壓力下降，排液閥關(guān)閉，進(jìn)液閥在灌注壓力作用下打開，柱塞繼續(xù)下行，A腔內(nèi)體積增大，隔膜在灌注壓力作用下，向A腔運(yùn)動，被增壓液體充滿B腔，柱塞到達(dá)下死點(diǎn)，便完成了一次吸入過程。由于被增壓液體與承壓成品油由隔膜隔離，柱塞與液壓缸始終處在不可壓縮成品油中往復(fù)運(yùn)動，因而避免了被增壓液體中固體顆粒對柱塞和液壓缸的磨損，大大提高了液壓缸的密封性能，延長了工作壽命，從而減小維修工作量，節(jié)約了費(fèi)用。
本實(shí)用新型的注入泵，已在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，注入介質(zhì)為固體含量很高的粘土膠，排量200m3／d最高工作壓力20MPa，注入一個周期后效果滿意。
附圖的圖面說明如下


圖1為隔離式防磨注入泵9的流程圖圖2為泵頭體的主視圖圖3為泵頭體C－C剖面圖圖4為泵頭體D－D剖面圖本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步詳述
圖1為隔離式防磨注入泵(以下簡稱注入泵)的流程示意圖，如
圖1所示，流程運(yùn)行時，工作液經(jīng)灌注泵1、進(jìn)液口法蘭4進(jìn)入泵頭體5，電機(jī)3帶動注入泵動力端2對泵頭體內(nèi)工作液增壓被增壓后的工作液經(jīng)排液口法蘭6輸出。
圖2為泵頭體主視圖，如圖2所示，泵頭體主要由三個進(jìn)液閥10，三個排液閥18，三個放氣閥20，三套探測電極21，三套注油裝置11，一個進(jìn)液口法蘭和一個排液口法蘭裝配在泵頭體上，并分別與泵頭殼體13內(nèi)部的總進(jìn)液孔7和總排液孔19相通。泵頭體由四個螺栓8與動力端機(jī)身9相連。三個柱塞密封函12通過螺紋連接于泵頭殼體上。另外，在泵頭體內(nèi)還存在三個由柱塞15、液壓缸14、泵頭殼體和壓蓋17圍成的液體隔離腔(A腔和B腔)，這三個液體隔離腔是相互獨(dú)立的，具有相同的工作原理。每個液體隔離腔被隔膜16分為A、B兩個腔室、A腔內(nèi)裝滿液壓油，B腔內(nèi)為工作液。壓蓋通過螺栓連接，裝配在泵頭體上，并依靠螺栓的預(yù)緊力壓緊預(yù)先裝入的隔膜。注入泵工作時，柱塞的往復(fù)運(yùn)動造成A腔內(nèi)液壓油壓力變化，引起隔膜往復(fù)運(yùn)動，造成B腔內(nèi)工作液壓力變化，最終使工作液由進(jìn)液閥進(jìn)入B腔，并經(jīng)排出閥排出完成了注入泵對工作液的增壓過程。
圖3為圖2泵頭體C′－C′剖面圖，圖3更加清晰地圖示出了工作液在泵頭體內(nèi)的流程。如箭頭所示，由進(jìn)液口法蘭灌入總進(jìn)液孔的工作液。當(dāng)隔膜向A腔運(yùn)動時B腔內(nèi)壓降，經(jīng)進(jìn)液閥進(jìn)入B腔。當(dāng)隔膜被A腔內(nèi)的液體推動向B腔運(yùn)動時，隔膜擠壓B腔內(nèi)的工作液，使B腔內(nèi)壓力升高進(jìn)液閥關(guān)閉；排液閥打開。工作液經(jīng)排液閥進(jìn)入總排液孔，最后由排液口法蘭輸出。如圖3所示，組成進(jìn)、排液閥的各零件的結(jié)構(gòu)尺寸相同，具有互換性。將閥座27裝于閥體26內(nèi)，然后將裝好的閥座，閥體及閥球25、導(dǎo)向套23、彈簧24依次裝入泵頭殼體上，最后通過連接螺栓的預(yù)緊力由閥蓋22壓緊閥體。
圖4為圖2泵頭體D－D剖面圖。如圖4所示，由精密壓力表28、注油短接29、高壓截止閥30和連接短節(jié)31組裝而成的注油裝置通過連接短節(jié)與泵頭體相連。當(dāng)高壓截止閥打開時，A腔與外界相通，可往A腔內(nèi)補(bǔ)加液壓油，加油量的多少可通過精密壓力表顯示的壓力讀數(shù)控制。當(dāng)高壓截止閥關(guān)閥時，A腔則成為一密閉腔體，注入泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)。探測電極主要由電極Ⅰ33，電極Ⅱ32，連接鋼套34以及粘接在上述三部件間的絕緣陶瓷構(gòu)成。探測電極通過鋼套裝配于泵頭殼體上，電極Ⅰ為一居軸心位置的柱狀導(dǎo)體，電極Ⅱ?yàn)橐粐@在電極周圍的管狀導(dǎo)體。兩電極間由絕緣陶瓷隔開，電極Ⅰ、Ⅱ的一端與A腔內(nèi)液體相接觸。另一端為設(shè)置在控制室內(nèi)的自動控制箱的信號傳遞線接點(diǎn)。探測電極的作用是用來探測隔膜損壞后A腔內(nèi)液體的電阻或電容的變化情況，以便及時報警，更換損壞的隔膜。放氣閥為一針型閥，打開時，可放出A腔內(nèi)的氣體以提高泵效。關(guān)閉時，A腔與外界隔離，注入泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型可代替單缸、雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸等高壓(20～30MPa)大排量往復(fù)泵的泵頭使用，適用于對強(qiáng)磨礪性和腐蝕性介質(zhì)的增壓。
權(quán)利要求1.一種隔離式防磨注入泵，包括動力機(jī)構(gòu)，泵體、減速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、柱塞、液壓缸、泵頭體和進(jìn)液閥、排液閥等。其特征在于注入泵的泵頭體內(nèi)由柱塞、液壓缸、泵頭殼體和壓蓋圍成的液體隔離腔，該腔由隔膜分為A腔和B腔，A腔與B腔的液體，相互隔離，A腔內(nèi)有探測電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入泵，其特征在于液體隔離腔由柱塞，液壓缸、泵頭殼體、壓蓋和隔膜組成，腔的大小和形狀與隔膜極限位置的大小和形狀相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入泵，其特征在于所說隔膜將隔離腔分為A腔和B腔，隔膜的形狀為盤狀、波紋管狀或圓筒狀，其邊緣帶有鋼環(huán)，為自密封結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注入泵，其特征在于隔膜正對進(jìn)、排液孔的部位安裝有保護(hù)板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的注入泵，其特征在于泵的進(jìn)液閥和排液閥采用了防腐耐磨材料制造，如陶瓷材料等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的注入泵，其特征在于液體隔離腔由隔膜分為A腔和B腔、A腔中裝滿不可壓縮成品油，如液壓油等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入泵，其特征在于進(jìn)液閥和排液閥直接安裝在泵頭體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入泵其特征在于液體隔離腔內(nèi)裝有探測電極，電極的一端固定在泵頭體上，另一端直接伸入隔離腔A腔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種三柱塞液壓隔膜泵，是一種具有新結(jié)構(gòu)的液體增壓設(shè)備。其結(jié)構(gòu)原理是在一臺高壓三柱塞泵的三個液壓缸內(nèi)各裝入一只隔膜，隔膜將柱塞、密封函、壓蓋和進(jìn)、排液閥組成的密閉腔分為兩個腔室，在柱塞、密封函與隔膜組成的密閉腔內(nèi)注滿液壓油，靠柱塞在液缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動造成腔內(nèi)液壓油體積變化，帶動隔膜往復(fù)運(yùn)動，使隔膜與壓蓋，排液閥組成的內(nèi)腔體積發(fā)生變化，完成液體的吸入和排出過程，實(shí)現(xiàn)液體增壓。
文檔編號F04B43/02GK2200709SQ9422207
公開日1995年6月14日 申請日期1994年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月20日
發(fā)明者王民軒, 姜東 , 張俊清 申請人:勝利石油管理局采油工藝研究院