[發明專利]調量注入泵

有效

• 申請號: 201210514799.7
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103016293A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王湫鋰
• 申請（專利權）人: 王湫鋰
• 主分類號: F04B19/00
• 分類號: F04B19/00;F04B49/06
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司 21226
• 代理人: 衛茂才

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技術領域

???本發明涉及一種調量注入泵，具體講是涉及到一種每聯都可實現流量自動化調節的注入泵，其屬于油田用設備技術領域。

背景技術

隨著油田進入高含水后期開采，以注三元和注聚合物驅油為代表的三次采油技術成為提高原油采收率、繼續延長油田穩產期的重要技術手段。隨之而產生了三元注入泵和聚合物注入泵，根據每臺泵注入的井數先后又分為單泵單井、一泵多井以及一泵三井工藝。目前一泵三井的注入工藝系統中主要使用的是比例調節泵，但是比例調節泵存在著以下問題：

1、采用隨動柱塞結構的比例調節泵，隨動柱塞結構中的彈簧壽命低；擋環的震動和噪音大；密封裝置泄漏現象嚴重；

2、采用直線開關控制型的比例調節泵，其密封件使用壽命較低；

3、泵維修不方便。

從而研發一種可靠性高、易損件使用壽命長并且方便維護及維修的調量注入泵勢在必行。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明的目的是要提供一種在原有注入泵的基礎上，在注入泵的液力端的每個缸上都增加一個流量調節裝置，其中包括流量調節裝置的執行機構、檢測系統和控制系統，從而實現注入泵每聯都可以實現流量調節的目的，并且能夠克服原有的比例調節泵的缺陷，并能夠安全、方便、可靠運轉的調量注入泵。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是一種調量注入泵，其中包括：泵底座、動力端、傳動端和液力端；動力端、傳動端和液力端安裝于泵底座上，傳動端與液力端相連接；所述液力端包括3個液壓缸，液力端的每個液壓缸都包括：液缸體、柱塞、填料、吸入閥和排出閥；液缸體內設有吸入閥和排出閥，柱塞在填料箱內做往復運動，柱塞與填料箱體之間設有填料，填料兩端設有導向套；其特征在于：泵流量調節執行機構安裝在泵的吸入閥下端，它是由頂桿、導向塊、偏心軸、電機座、伺服電機及其控制系統組成；所述頂桿位于吸入閥的下端，頂桿下端設有導向塊，頂桿由偏心軸支撐，偏心軸與伺服電機相連接，伺服電機固定在電機座上；在泵轉入排出行程時，由于調量注入泵的吸入閥由下端的頂桿頂起，吸入閥處于打開狀態，介質通過吸入閥回流到吸入腔，泵處于無效排出行程；當柱塞前行到指定位置時，控制系統發出控制信號，伺服電機驅動偏心軸旋轉180°，頂桿落下，吸入閥關閉，泵轉入有效排出行程，液體在壓力的作用下被排出到泵排出管路中，實現泵流量調節。

所述無效行程是通過控制介質在低壓狀態下回流到吸入腔實現的，即為低壓回流結構。

所述動力端包括泵驅動電機和調速機構。

所述控制系統是由安裝在泵傳動端的編碼器和電控箱組成，控制系統具有兩個功能：

a）通過編碼器，測出泵的前始點位置；

b）以編碼器傳過來的信號為基準，通過對設定值的運算，確定編碼器的動作觸發點為止，發出觸發信號控制伺服電機旋轉180°，精確控制頂桿升起（或落下）的時機，從而達到調節泵流量的目的。

本發明的工作原理為：

在泵的柱塞直徑，行程長度，往復次數都不變的情況下，通過改變泵有效行程長度來調節泵的流量，將泵的行程長度劃分成兩部分組成：一部分為泵的有效行程長度，泵在有效行程中介質是通過排出閥注入到排出管路中；另一部分為泵的無效行程長度，無效行程是通過控制介質在低壓狀態下回流到吸入腔，泵此時處于排出行程過程中，介質通過吸入閥回到泵的吸入腔中；其計算公式為：

Q=???????????????????????????????????????????????×D×S×n×60

其中：Q：泵的流量（m³/h），D：泵柱塞直徑?(m)，S：泵行程長度?????(m），n：泵往復次數（轉/分）。

本發明的優點在于：其采用低壓回流結構，泵的無效行程是通過控制介質在低壓狀態下回流到吸入腔實現；泵處于有效行程中時；通過伺服電機和偏心軸、頂桿等控制關閉吸入閥；其精確的控制泵的流量，不僅可以實現單一介質的注入，還可以應用于兩種介質甚至是三種介質的比例注入(將現有單一的泵的入口分開兩個或三個)，比如在不太方便建聯合站注入的地方，不用通高壓水，直接通過該泵實現低壓水及聚合物的高壓注入并混合。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本液壓端的剖面圖；

圖中：?1、泵底座，2、動力端，3、傳動端，4、液力端，5、液缸體，6、柱塞，7、填料，8、吸入閥，9、排出閥，10填料箱，11、導向套，12、頂桿，13、導向塊，14、偏心軸，15、電機座，16伺服電機。