[发明专利]液压双作用无杆采油泵

摘要

本发明公开一种液压双作用无杆采油泵及系统，为解决现有技术中容易产生自振的问题而发明。本发明通过主管路中增设了信号阀组件，从而减少了将活塞撞击传递到泵体的可能，从而克服了自振问题的发生。

主权项

一种液压双作用无杆采油泵，其特征在于，所述的无杆采油泵包括一柱状泵体和轴向设置在泵体内的配套管路，所述的泵体由上到下依次由连接柱段、功能段和尾座组成；所述的配套管路包括上行信号管路、下行信号管路、进液管路、回液管路和原油管路；所述的上行信号管路和下行信号管路均由两段互不连通的信号长管路和信号短管路组成；其中，在所述的功能段中心处设有主管路，在所述的主管路内由上至下依次设有相互水密封的上功能腔、往复泵腔和下功能腔；每个功能腔内轴向依次连续设有相互水密封的顶杆组件、信号阀组件和换向阀组件，其中，顶杆组件位于近往复泵腔一侧； 往复泵腔： 往复泵腔中部设有隔断器，将往复泵腔分隔成上下两个大小相等相互隔离的泵腔；往复泵腔内设有一个与隔断器相适配的工作轴，工作轴的两端穿过隔断器分别置于两个泵腔内，工作轴两端端部设置有工作活塞；两个泵腔中远隔断器的一端的主管路侧壁上设置有工作液进出口，近隔断器的一端的主管路侧壁上设置有原油进出口； 顶杆组件： 由顶杆和套设于顶杆外的顶杆套组成，顶杆一端伸至往复泵泵内能与工作活塞接触，顶杆另一端设有止挡凸部；所述的顶杆能在工作活塞的推动下以及信号阀的阀体作用下在顶杆套内轴向往复运动； 信号阀组件： 由能在顶杆作用下和液体压力下轴向发生位移的信号阀体和信号回位活塞组成，顶杆、信号阀体和信号回位活塞轴向联动；其中信号阀体位于近隔断器一侧，信号回位活塞位于远隔断器一侧；所述的信号阀体由阀套和套设于阀套内的信号阀芯组成； 在所述的主管路侧壁上：对应信号阀体近隔断器止点设有与回液管路连通的信号回液通孔和与信号管路相连通的阀体信号通孔，对应信号回位活塞设有与信号短管路相连通的回位信号通孔；在信号阀组件中部设有导流通道，当信号阀体在回位活塞作用下向近隔断器止点位置时，阀体信号通孔和回位信号通孔通过导流通道连通，信号长管路与信号短管路的导通；当信号阀体在顶杆作 用下向远隔断器止点位置时，切断信号长管路与信号短管路的高压液流，信号回液通孔与回位信号通孔通过导流通道连通； 换向阀组件： 由换向阀体和换向回位活塞组成，换向阀体位于近隔断器一侧，换向回位活塞位于远隔断器一侧；所述的换向阀体由换向阀套和设于换向阀套内的换向阀芯组成； 换向阀套的近隔断器端设有进液孔，换向阀套的远隔断器端设有回液孔，在换向阀套中部设有信号孔；当换向阀芯位于近隔断器止点时，回液孔低压与信号孔相连通，当换向阀芯位于远隔断器止点时，进液孔高压与信号孔相连通；换向阀芯远隔断器端设有伸出换向阀套的凸部，该凸部与换向回位活塞的近隔断器端相接触，使换向阀芯和换向回位活塞轴向联动； 在主管路的侧壁上，所述的换向阀组件与信号阀组件之间设有与进液管路相连通的换向进液通孔，换向进液通孔与换向阀套的进液孔连通；对应换向阀套中部的信号孔的主管路侧壁上设有与信号长管路连通的换向信号通孔；在换向阀体和换向回位活塞之间的主管路侧壁上设有与回液管路连通的换向回液通孔，换向回液通孔与换向阀套的回液孔连通； 管路： 信号长管路的一端与主管路一侧的对应换向阀中部的换向信号通孔以及往复泵工作液进出口相连通，另一端与主管路另一侧信号阀的阀体信号通孔相连通； 信号短管路的一端与信号阀的回位信号通孔相连通，另一端与换向回位活塞远隔断器端相连通，以利用信号液压力驱动换向阀回位活塞回位； 进液管路与每个换向阀与信号阀之间的换向进液通孔相连通； 回液管路与信号阀的信号回液通孔、换向回液通孔相连通； 每个原油进出口连通一原油管路，原油进出口下原油管路设有进油单向阀，原油进出口上的原油管路设有出油单向阀； 运动关系： 当泵腔内的活塞位于下止点： 在下功能腔中：信号阀组件中的信号阀体和信号回位活塞在顶杆作用下位于远隔断器止点，信号长管路与信号短管路之间的通道，切断下行信号管路，同时，信号回液通孔与回位信号通孔被连通，使信号短管路中换向阀回位活塞压力通道与信号阀回水通孔与回水管路连通减压； 换向阀组件中的换向阀芯和换向回位活塞在进液管路中的进液压力作用下移位于远隔断器止点，换向进液通孔与换向信号通孔连通形成通道，实现换向，此时进液管路中的高压液体能通过该通道进入上行信号管路中的信号长管路，同时该高压液体能通过与信号长管路连通的下泵腔工作液进出口进入下泵腔，以推动工作活塞上行； 在上功能腔中：进液管路的高压液体进入换向进液通孔，信号阀组件中的信号阀体和信号回位活塞在液体压力作用下位于近隔断器止点，并推动顶杆位于近隔断器止点；信号阀组件中阀体信号通孔和回位信号通孔连通，上行信号管路中的信号长管路与信号短管路被连通，该信号长管路中的高压液体通过该信号短管路至换向回位活塞尾部，并推动换向回位活塞和换向阀芯至近隔断器止点，换向信号通孔与换向回液通孔连通形成通道，换向进液通孔与换向信号通孔连通形成通道，下行信号管路信号长管路中的高压液体能通过该通道流出； 反之，当泵腔内的活塞位于上止点： 在上功能腔中：顶杆受活塞推动位于远隔断器止点；信号阀组件中的信号阀体和信号回位活塞在顶杆作用下位于远隔断器止点，信号回液通孔与回位信号通孔被连通，上行信号管路中的信号短管路内的高压液体能通过该通道流出；换向阀组件中的换向阀芯和换向回位活塞在进液管路中的高压液体作用下位于远隔断器止点，换向进液通孔与换向信号通孔连通形成通道，进液管路中的高压液体能通过该通道进入下行信号管路中的信号长管路，同时该高压液体能通过与信号长管路连通的上泵腔工作液进出口进入上泵腔，以推动工作活塞下行； 在下功能腔中：进液管路的高压液体进入换向进液通孔，信号阀组件中的信号阀体和信号回位活塞在液体压力作用下位于近隔断器止点，并推动顶杆位 于近隔断器止点；信号阀组件中阀体信号通孔和回位信号通孔连通，下行信号管路中的信号长管路与信号短管路被连通，该信号长管路中的高压液体通过该信号短管路至换向回位活塞尾部，并推动换向回位活塞和换向阀芯至近隔断器止点，换向信号通孔与换向回液通孔连通形成通道，换向进液通孔与换向信号通孔连通形成通道，上行信号管路信号长管路中的高压液体能通过该通道流出。