一种高压高效流体伺服泵及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高压高效流体伺服泵及其使用方法；所述伺服泵包括两个密封箱体，两个所述密封箱体内均设有压缩机构，上侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第一密封腔、第三密封腔，下侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第二密封腔、第四密封腔，所述第一密封腔、第四密封腔与第二密封腔、第三密封腔均通过连接管与四通管的上侧通口、左侧通口相连通，两个所述四通管的下侧通口均与低压进气管口相连通。本发明专利技术通过伺服电机带动齿轮齿条缸转动的扭矩比较大，对气体的挤压力也比较大，可以获得比较高的气体压力，为降低石油的密度与石油开采带来了诸多便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种高压高效流体伺服泵及其使用方法
本专利技术涉及油田开采设备
，尤其涉及一种高压高效流体伺服泵及其使用方法。
技术介绍
目前，油田采用的气举法采油，依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出液流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，从而将井筒内流体举出，采用气举法进行采油，其装置内部最主要的部件便是气泵，气泵可压缩气体，并通过井筒可将压缩气体注入油层中，从而使石油的密度降低，更便于石油的开采。经检索，中国专利授权号CN205876673U公开了一种小排量伺服电机潜油隔膜泵，包括由上向下依次连接的隔膜泵、传动机构、潜油伺服电机；所述隔膜泵包括缸套，缸套内活动设置有活塞，活塞的上方活动设置有隔膜，隔膜的上方设置有进液阀和排液阀；所述传动机构包括连杆、曲轴、驱动轴，所述隔膜泵的活塞的下端通过横向设置的销子连接连杆的上端，连杆的下端连接曲轴，曲轴通过锥齿轮传动机构连接驱动轴；驱动轴的下端连接潜油伺服电机的电机轴。现有用于石油开采的气泵的不足之处：电机转动时其扭矩较小，对空气的压缩力有限，无法获得较高的气压与油层混合，从而无法降低石油的密度，为石油的开采带来了较多的烦恼。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压高效流体伺服泵及其使用方法，通过伺服电机带动齿轮齿条缸转动的扭矩比较大，对气体的挤压力也比较大，可以获得比较高的气体压力的优点，解决了现有用于石油开采的气泵扭矩较小，对空气的压缩力有限，无法获得较高的气压与油层混合，从而无法降低石油的密度的问题。根据本专利技术实施例的一种高压高效流体伺服泵，包括两个密封箱体，两个所述密封箱体内均设有压缩机构，上侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第一密封腔、第三密封腔，下侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第二密封腔、第四密封腔，所述第一密封腔、第四密封腔与第二密封腔、第三密封腔均通过连接管与四通管的上侧通口、左侧通口相连通，两个所述四通管的下侧通口均与低压进气管口相连通，两个所述四通管的右侧通口均与高压出气管口相连通。进一步的，所述压缩机构包括两个油缸活塞，两个所述油缸活塞分别设置在密封箱体的内部两侧且油缸活塞的外壁边沿均与箱体内壁相抵。进一步的，两个所述油缸活塞间通过连接杆相连接，上侧所述密封箱体内部的连接杆外壁上设有上齿条，下侧所述密封箱体内部的连接杆外壁上设有下齿条，所述上齿条与下齿条间通过传动机构相连接。进一步的，所述传动机构包括齿轮轴，所述齿轮轴的外壁上设有与上齿条、下齿条相啮合的轮齿。进一步的，所述齿轮轴的中部设有转轴，所述转轴的一端与联轴器同轴连接，所述联轴器的一端连接有伺服电机。进一步的，两个所述低压进气管口上均设有单向阀，两个所述单向阀的设置方向均为内流。进一步的，两个所述高压出气管口上也均设有单向阀，两个所述单向阀的设置方向均为外流。一种高压高效流体伺服泵的使用方法，具体使用步骤如下：S1:将伺服泵固定在井筒上，伺服电机通过联轴器与双齿轮齿条的齿轮轴连接，齿轮轴上下各啮合一根齿条，每根齿条两端各连接一个油缸活塞作直线运动；S2:伺服电机带动齿轮轴作顺时针或逆时针方向摆动，齿轮轴的摆动带动与之啮合的上齿条、下齿条作直线往复运动，从而带动油缸活塞使两端封闭腔的体积扩大或缩小，若齿轮轴顺时针方向转动，与之啮合的上齿条向右作直线运动，下齿条向左作直线运动，第一密封腔、第四密封腔从低压进气管口吸气，第二密封腔、第三密封腔压出气体；反之，齿轮轴逆时针方向转动，第二密封腔、第三密封腔从低压进气管口吸气，第一密封腔、第四密封腔压出气体，这样循环往复，低压气体被不断地吸入与压出；利用气体的可压缩性原理，不断地吸入低压气体，然后通过伺服电机的转动，通过小通径管道压出，体积压缩，压力升高；S3:升高的气压通过高压出气管口与井筒排入油田内，使混合液密度降低，从而便于开采。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：1、伺服电机带动齿轮齿条缸转动的扭矩比较大，对气体的挤压力也比较大，可以获得比较高的气体压力；2、由于双齿轮齿条的结构原理，使得无论电机向哪个方向转动，总有两腔吸气，两腔压气，均为工作行程，是一种连续性的工作状态，改变了原来传统气泵间断进行气体升压的情况；3、伺服电机可以方便改变转速，可以提高工作频率，所以可改变单位时间供气量，进而大大提高工作效率；4、通过调整伺服电机转速，可以很方便地获得不同的压力和流量配比，以满足在油田开采中高压气体的应用要求；5、结构简单，零件少、密封可靠、维护更方便，成本低、传统为曲轴式一个往复一周只作圆直径长度的功，齿轮双齿条在一周内作功长度为2×3.14倍直径，是曲轴式的6.28倍，并且在一周内输出力和直径始终保持90°，和扭矩力夹角为零度，都是以最大功率输出。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术提出的一种高压高效流体伺服泵的结构原理图。图中：1-油缸活塞、2-上齿条、3-齿轮轴、4-联轴器、5-下齿条、6-单向阀、7-四通管、8-低压进气管口、9-高压出气管口、a1-第一密封腔、a2-第二密封腔、b1-第三密封腔、b2-第四密封腔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，一种高压高效流体伺服泵，包括两个密封箱体，两个密封箱体内均设有压缩机构，上侧密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第一密封腔a1、第三密封腔b1，下侧密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第二密封腔b2、第四密封腔b2，第一密封腔a1、第四密封腔b2与第二密封腔b1、第三密封腔a2均通过连接管与四通管7的上侧通口、左侧通口相连通，两个四通管7的下侧通口均与低压进气管口8相连通，两个四通管7的右侧通口均与高压出气管口9相连通。压缩机构包括两个油缸活塞1，两个油缸活塞1分别设置在密封箱体的内部两侧且油缸活塞1的外壁边沿均与箱体内壁相抵；两个油缸活塞1间通过连接杆相连接，上侧密封箱体内部的连接杆外壁上设有上齿条2，下侧密封箱体内部的连接杆外壁上设有下齿条5，上齿条2与下齿条5间通过传动机构相连接；传动机构包括齿轮轴3，齿轮轴3的外壁上设有与上齿条2、下齿条5相啮合的轮齿；齿轮轴3的中部设有转轴，转轴的一端与联轴器4同轴连接，联轴器4的一端连接有伺服电机，伺服电机提供功能供伺服泵运转；两个低压进气管口8上均设有单向阀6，两个单向阀6的设置方向均为内流；两个高压出气管口9上也均设有单向阀6，两个单向阀6的设置方向均为外流。一种高压高效流体伺服泵的使用方法，具体使用步骤如下：S1:将伺服泵固定在井筒上，伺服电机通过联轴器4与双齿轮齿条的齿轮轴3连接，齿轮轴3上下各啮合一根齿条，每根齿条两端各连接一个油缸活塞1作直线运动；S2:伺服电机带动齿轮轴3作顺时针或逆时针方向摆动，齿轮轴3的摆动带动与之啮合的上齿条2、下齿条5作直线往复运动，从而带动油缸活塞1使两端封闭腔的体积扩大或缩小，若齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压高效流体伺服泵，其特征在于：包括两个密封箱体，两个所述密封箱体内均设有压缩机构，上侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第一密封腔（a1）、第三密封腔（b1），下侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第二密封腔（a2）、第四密封腔（b2），所述第一密封腔（a1）、第四密封腔（b2）与第二密封腔（a2）、第三密封腔（b1）均通过连接管与四通管（7）的上侧通口、左侧通口相连通，两个所述四通管（7）的下侧通口均与低压进气管口（8）相连通，两个所述四通管（7）的右侧通口均与高压出气管口（9）相连通。

【技术特征摘要】
1.一种高压高效流体伺服泵，其特征在于：包括两个密封箱体，两个所述密封箱体内均设有压缩机构，上侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第一密封腔（a1）、第三密封腔（b1），下侧所述密封箱体的内部两侧与压缩机构间分别设置有第二密封腔（a2）、第四密封腔（b2），所述第一密封腔（a1）、第四密封腔（b2）与第二密封腔（a2）、第三密封腔（b1）均通过连接管与四通管（7）的上侧通口、左侧通口相连通，两个所述四通管（7）的下侧通口均与低压进气管口（8）相连通，两个所述四通管（7）的右侧通口均与高压出气管口（9）相连通。2.根据权利要求1所述的一种高压高效流体伺服泵，其特征在于：所述压缩机构包括两个油缸活塞（1），两个所述油缸活塞（1）分别设置在密封箱体的内部两侧且油缸活塞（a1）的外壁边沿均与箱体内壁相抵。3.根据权利要求2所述的一种高压高效流体伺服泵，其特征在于：两个所述油缸活塞（a1）间通过连接杆相连接，上侧所述密封箱体内部的连接杆外壁上设有上齿条（2），下侧所述密封箱体内部的连接杆外壁上设有下齿条（5），所述上齿条（2）与下齿条（5）间通过传动机构相连接。4.根据权利要求3所述的一种高压高效流体伺服泵，其特征在于：所述传动机构包括齿轮轴（3），所述齿轮轴（3）的外壁上设有与上齿条（2）、下齿条（...

【专利技术属性】
技术研发人员：何贵新，陈勇，申云，刘堂，辛泽珩，李小新，周会晴，张帆，
申请(专利权)人：焦作市华中能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41