一种单作用水力活塞泵，主要解决换向过程中的机械撞击问题，其特征是阀壳体19内装有触发杆27、空心阀芯21套装在触发杆上，换向阀座22套装在空心阀芯上，触发杆上装有上触发挡25和下触发挡26推动空心阀芯改变位置，触发杆两端装有上密封体23和下密封体24，触发杆上端连接定位装置14，压力平衡腔15b通过第三流道15a与上动力腔41a连通，换向阀座上的环形沟槽35c也与第三流道15a连通。单流阀11通过第一流道31a与环形动力腔45a连通，下换向腔室18b也与第一流道31a连通，下行程过程中单流阀11关闭，由于触发杆受力平衡，消除了换向时的机械撞击，提高了换向阀可靠性，由于采用了单流阀11，使上行程时避免了节流损失，提高了设备密封性和工作效率。和工作效率。和工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种单作用水力活塞泵
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[0001]本专利技术涉及油井开采的水力活塞泵，尤其涉及一种用锥型换向阀实现往复运动的单作用水力活塞泵。
技术介绍
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[0002]在众多的机械采油方式中，水力活塞泵具有其它采油方式不具备的优点，它不仅可以解决斜井及水平井杆管偏磨问题，对于稠油、高凝原油及高含蜡的油井开采，水力活塞泵的优越性能也是其它采油方式无法比拟的，这是因为驱动水力活塞泵的动力液在为井下往复马达提供动力的同时还可以作为热能载体为井下提供热量降低原油粘度，解决油井清蜡问题，尽管水力活塞泵具备许多优点，但随着油井含水率的上升传统的水力活塞泵已无法适应油井开采的要求，并于上世纪末退出了国内外油田的市场。这是因为传统水力活塞泵的核心部位滑套式换向阀无法适应水动力液。CN103423135B公布一种水力活塞泵换向阀，由于采用了锥阀结构克服了传统滑阀不能用水做动力液的问题，但该专利的液力驱动抽油泵仍存在2个严重的缺陷，使其无法可靠的工作。1、该液力驱动抽油泵在上行程时是靠柱塞70推动第一限位挡环33来改变空心阀体20的位置，从而改变动力液的走向，但上行程时滑杆30的上端面承受的是动力液压力，其下端面承受的是乏液压力，在此压差的作用下滑杆30向下的作用力可高达上百公斤，因此，当柱塞70推动限位挡环33时必然产生撞击，在高冲次工作状态下，此撞击力就更加严重，从而降低设备的工作寿命。2、同样，在上行程时动力液必须通过第二环形流道42，经由高压流道44进入第二腔室48推动柱塞70上行，动力液在流经第二环形流道42时会产生很大的节流损失，上行程时动力液是在高压状态工作，再加上上述的节流损失会导致系统压力进一步升高，这将对设备的密封性和效率产生不利影响，同时降低运行寿命。
技术实现思路
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[0003]本专利技术提供一种单作用水力活塞泵，该泵能在任何冲次工况下保证换向无撞击，以达到提高可靠性和增加工作寿命的目的。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种单作用水力活塞泵，该泵在上行程时动力液无需经由狭窄的环形流道，从而避免了上行程时的节流损失，从而提高设备密封性和工作效率。
[0005]本专利技术的再一目的是提供一种单作用水力活塞泵，该泵采用较少的运动部件并可低速运行，从而减少零部件的磨损实现长寿命。
[0006]本专利技术的又一目的是提供一种单作用水力活塞泵，该泵可以做成大冲程长度的结构，从而减少换向阀的换向频率，提高寿命。
[0007]本专利技术的单作用水力活塞泵由三部分组成：包括换向阀部分、往复马达部分和往复泵部分，三部分按顺序连成一体并通过动力管柱下入油井套管29内，往复马达和泵部分包括泵筒51和动力缸筒41，泵筒连接在动力缸筒下端，在泵筒51下端装有排除阀55和吸入阀56，动力缸筒内装有动力活塞42，泵筒内装有泵活塞52，动力活塞通过空心活塞杆44与泵
活塞52连接，泵活塞在动力活塞的驱动下往复运动促使吸入阀56和排出阀55交替开启和关闭，将井液吸进和排出泵腔52a，它还包括泵入口58和泵出口59。在动力缸筒41的上端安装有控制动力活塞42往复运动的换向阀，换向阀包括向下流通的单流阀11，单流阀11上装有第一密封圈12和第二密封圈13，单流阀11安装在阀壳体19内，在阀壳体19上与单流阀11的第一密封圈和第二密封圈之间的对应处设有第一连通孔16，阀壳体19上方设有第二连通孔17，单流阀11下方安装有触发杆定位装置14、触发杆27和触发杆上密封体23，在单流阀11与触发杆上密封体23之间用第一限位套32将两者隔离定位，在阀壳体19上与第一限位套32上端豁口对应处设有第三连通孔15，触发杆上密封体23上装有第三密封圈23a和第四密封圈23b，其中第三密封圈是静密封，第四密封圈是动密封，触发杆定位装置14安装在第一限位套32内，并且其下端与触发杆上段27a连接，第一限位套32、定位装置14、触发杆27及上密封体23安装在阀壳体19内，在外力作用下触发杆27将带动定位装置14轴向移动。在上密封体23的下端装有第二限位套33，第二限位套下端安装换向阀座22，换向阀座22套装在空心阀芯21外面，空心阀芯21套装在触发杆27上，空心阀芯21的顶端设有上豁口流道21d，空心阀芯的下端是阀尾21f，空心阀芯上还设有凸台21g，阀尾底端设有下豁口流道21e，在空心阀芯21内径与触发杆27外圆之间设有第一环形流道8，换向阀座22上装有第五密封圈22a和第六密封圈22b，在阀壳体19上与换向阀座22两个密封圈之间的对应处设有第五连通孔35，在换向阀座22内径与空心阀芯21外圆之间设有第二环形流道9，在阀壳体19上与第二限位套33上端豁口对应处设有第四连通孔18，需要指出，为了保证阀芯21的受力平衡，换向阀座22的内径应与阀尾21f的外径相等，第二限位套33和换向阀座22依次安装在阀壳体19内，在换向阀座22的下端装有阀尾密封套28，其上装有第七密封圈28a，在阀尾密封套28上还设有乏液排出口20a，与乏液排出口对应的阀壳体处设有第六连通孔20，阀尾密封套28上部的内径与阀芯21上的凸台21g之间形成第三环形流道7，阀尾密封套28的内径与空心阀芯21的外径动配合，以最小间隙相对滑动，在阀尾密封套28下端装有触发杆下密封体24，触发杆下密封体24上装有第八密封圈24a和第九密封圈24b，其中第八密封圈是静密封，第九密封圈是动密封，需要指出，为了保证触发杆27受力平衡，触发杆上段27a与触发杆下段27b的外径必须相等，在密封套28与下密封体24之间装有第三限位套34将两者隔离定位，阀尾密封套28、第三限位套34及触发杆下密封体24依次安装在阀壳体19内，在阀壳体19上与第三限位套34上端豁口的对应处设有第七连通孔31，在阀壳体19上与触发杆下密封体24的下端面对应处装有限位卡簧30，卡簧30下边的阀壳体上设有第八连通孔36，触发杆上装有上触发挡25和下触发挡26，两个触发挡在触发杆27带动下推动空心阀芯21改变位置，触发杆27最下端连接触发头38，触发头38下端与拉杆39连接，阀壳体19下端与动力缸筒41连接，空心结构的动力活塞42安装在动力缸筒41内，拉杆39穿过动力活塞42的中心孔42a，并能够相对滑动，拉杆39下端头装有触发螺母39a，动力活塞42上端设置呼吸孔43，动力缸筒41下端设置第九连通孔45，依次往下，动力缸筒41与泵筒51连接，泵筒51内装有泵活塞52，在动力活塞42与泵活塞52之间连接有空心活塞杆44，用来将动力传递给泵活塞52，泵筒51下端连接有泵凡尔壳体54，凡尔壳体54内装有排出阀55和吸入阀56，泵阀壳体54上还设有泵入口58和泵出口59，在吸入阀与排出阀之间设置第四流道57与泵腔52a连通，在泵阀壳体54与套管29之间装有封隔器，用来将油层和环形空间29a隔离，在第二连通孔17与第四连通孔18之间设有第二流道17a，用以将动力管柱内的动力液传导到上换向腔室18a内，为换向阀提供动力液，在第一
连通孔16与第九连通孔45之间设有第一流道31a，上行程时第一流道31a给动力活塞41下端的环形动力腔45a输送动力液，为动力活塞42提供上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单作用水力活塞泵，包括泵筒(51)和动力缸筒(41)，泵筒连接在动力缸筒下端，在泵筒(51)下端装有泵阀壳体(54)，泵阀壳体内装有排出阀(55)和吸入阀(56)，动力缸筒内装有空心结构的动力活塞(42)，泵筒内装有泵活塞(52)，动力活塞通过空心活塞杆(44)与泵活塞连接，泵活塞在动力活塞的驱动下往复运动促使吸入阀和排出阀交替开启和关闭，将井液吸进和排出泵腔(52a)，它还包括泵入口(58)和泵出口(59)，其特征在于：在动力缸筒(41)的上端安装有控制动力活塞(42)往复运动的换向阀，换向阀包括向下流通的单流阀(11)，单流阀(11)上装有第一密封圈(12)和第二密封圈(13)，单流阀(11)安装在阀壳体(19)内，在阀壳体19上与第一密封圈和第二密封圈之间的对应处设有第一连通孔(16)，阀壳体(19)上方设有第二连通孔(17)，与动力管柱连通，单流阀(11)下方安装有触发杆定位装置(14)、触发杆(27)和触发杆上密封体(23)，在单流阀(11)与触发杆上密封体(23)之间用第一限位套(32)将两者隔离定位，在阀壳体上与第一限位套(32)上端豁口对应处设有第三连通孔(15)，与压力平衡腔(15b)连通，触发杆上密封体(23)上装有第三密封圈(23a)和第四密封圈(23b)，触发杆定位装置(14)安装在第一限位套(32)内，触发杆定位装置下端与触发杆上段(27a)连接，第一限位套(32)、定位装置(14)、触发杆(27)及上密封体(23)安装在阀壳体(19)内，在上密封体(23)的下端装有第二限位套(33)，第二限位套下端安装换向阀座(22)，换向阀座套装在空心阀芯(21)外面，空心阀芯(21)套装在触发杆(27)上，空心阀芯的顶端设有上豁口流道(21d)，空心阀芯的下端是阀尾(21f)，阀尾底端设有下豁口流道(21e)，空心阀芯上还设有凸台(21g)，在空心阀芯(21)内径与触发杆(27)外圆之间设有第一环形流道(8)，换向阀座上装有第五密封圈(22a)和第六密封圈(22b)，在阀壳体(19)上与换向阀座(22)两个密封圈之间的对应处设有第五连通孔(35)与换向阀座环形沟槽(35c)连通，在换向阀座(22)内径与空心阀芯(21)外圆之间设有第二环形流道(9)，在阀壳体(19)上与第二限位套(33)上端豁口对应处设有第四连通孔(18)，与上换向腔室(18a)连通，第二限位套(33)和换向阀座(22)依次安装在阀壳体(19)内，在换向阀座(22)的下端装有阀尾密封套(28)，其上装有第七密封圈(28a)，在阀尾密封套(28)上还设有乏液排出口(20a)，与乏液排出口对应的阀壳体部位设有第六连通孔(20)，阀尾密封套(28)上部的内径与阀芯(21)上的凸台(21g)之...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩明勇，邹积鹏，张锐峰，崔迺林，
申请(专利权)人：大庆红祥寓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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