System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵制造技术_技高网

一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵制造技术

技术编号:40312612 阅读:14 留言:0更新日期:2024-02-07 20:54
本发明专利技术涉及一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其结构主要由泵体外壳部分(1)、支撑结构部分(2)、圆筒型直线电机驱动部分(3)、缸体活塞部分(4)、压力导管传输部分(5)五部分组成,泵体外壳部分(1)与支撑结构部分(2)通过防脱扣螺栓连接来固定圆筒型直线电机驱动部分(3),保证直线电机处于平稳的运行环境,缸体活塞部分(4)与圆筒形直线电机通过复合连接法兰进行同轴连接,保证活塞运行处于水平往复直线运动状态,压力导管传输部分(5)通过高压混压阀连接,排压端管径大于进压端管径,以此来保证柱塞泵提供足够压强的同时系统还处于压力平衡状态。本发明专利技术能够解决传统柱塞泵由于曲轴形式固定而导致活塞往复运动行程不可控的问题以及因曲柄连杆机构在运动过程中的机械损耗影响柱塞泵运行效率的问题,同时避免了曲轴环节润滑油的使用,使系统更加清洁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及干热岩开采领域,具体涉及一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵


技术介绍

1、干热岩作为近几年新发现的一种地热清洁新能源,一经发现便引发国内外广大专家学者的广泛关注,据有关专家预言,干热岩的发展将会在推动新能源革命与工业革命中发挥关键作用,但干热岩开采过程中如何进一步实现安全、低成本、高稳定成为目前亟待解决的热点问题。

2、柱塞泵作为干热岩开采过程中压裂环节的主要设备,其输出压力数量级直接关系到整个开采过程的效率,目前常用“注-采”方式进行干热岩开采,在地层中形成一定规模的裂缝,在钻头深钻作用下使注采井之间裂缝连通。受限于天然裂缝的不规则分布与人工裂缝的不连续性,使得干热岩开采过程中仍需要外界压力的供给,因此提高柱塞泵效率、研究柱塞泵输出恒定的高数值压力具有重要意义。

3、目前随着对直线电机研究的不断深入,高功率密度、低推力波动型圆筒型直线电机相继用于各种直驱领域,柱塞泵受限于曲轴连杆机构摩擦与能量传递损耗,进而限制了机械效率的提升,鉴于上述二者特点,本专利技术将四个圆筒型直线电机作为动力源直驱活塞完成压力传输。


技术实现思路

1、本专利技术提出了一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,将传统的液压曲轴连杆机构用圆筒型直线电机取代来提高柱塞泵机械效率;该多缸柱塞泵的单缸间隔运行时间可根据具体工况通过控制器调制来实现,适于不同干热岩压裂工作环境。

2、其结构主要由泵体外壳部分(1)、支撑结构部分(2)、圆筒型直线电机驱动部分(3)、缸体活塞部分(4)、压力导管传输部分(5)五部分组成,泵体外壳部分(1)与支撑结构部分(2)通过防脱扣螺栓连接来固定圆筒型直线电机驱动部分(3),保证直线电机处于平稳的运行环境,缸体活塞部分(4)与圆筒形直线电机通过复合连接法兰进行同轴连接,保证活塞运行处于水平往复直线运动状态,压力导管传输部分(5)通过高压混压阀连接,排压端管径大于进压端管径,以此来保证柱塞泵提供足够压强的同时系统还处于压力平衡状态。

3、本专利技术所述一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵考虑圆筒型直线电机驱动部分(3)运行期间平稳性,同时兼顾泵体结构的坚固性的前提下,在支撑部分设置垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)及其末端连接的弹性组件(2.3),垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)分别从垂直与水平两个维度对圆筒形直线电机驱动部分提供支撑保护作用,二者末端弹性组件(2.3)为圆筒形直线电机驱动部分的启停阶段提供缓冲保护。

4、本专利技术所述一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵在结构上采用圆筒型直线电机驱动部分(3)与缸体活塞部分(4)采用两列水平对称分布,以保证圆筒型直线电机驱动部分(3)与缸体活塞部分(4)受力均匀,从而使两者工作在最理想状态。

5、本专利技术所述一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵为保证压力导管传输部分(5)有足够的输出压力,在压力传输导管部分设置混压阀来保证柱塞泵提供足够压强的同时系统还处应于压力平衡状态,通过设置压力传输导管部分的排压端管径大于进压端管径,避免泵体内部压强过高而影响圆筒型直线电机驱动部分(3)运行效率。

6、本专利技术所述一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵采用对置v型铝合金散热片来保证泵体快速散热,对置v形散热片利用其自身对称结构使得散热效率高于其他形式且该结构便于加工装配,同时在综合考虑散热能力与外壳整体强度的前提下,采用长度为35mm、气隙宽度为10mm的散热片形式。

7、本专利技术所述一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵将活塞往复运动行程依次错分为四部分,每部分分别对应一个圆筒型直线电机驱动部分(3)的触发信号,使得圆筒型直线电机错位运行且各电机触发信号可依需要进行调节。

8、与现有技术相比,本专利技术具有以下优势。

9、采用对称交叉式支撑结构来保障单个圆筒型直线电机与缸体活塞受力均匀,同时末端的弹性部件可使单个圆筒型直线电机与缸体活塞在启停阶段平稳过渡。

10、采用对置v形散热片来对泵体进行散热,提高泵体散热效率。

11、通过在控制端设置不同触发信号即可实现圆筒型直线电机间隔运行时间,适应不同工况下干热岩压裂过程。

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【技术保护点】

1.一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵主要由泵体外壳部分(1)、支撑结构部分(2)、圆筒型直线电机驱动部分(3)、缸体活塞部分(4)、压力导管传输部分(5)五部分组成,其特征为。

2.支撑结构部分(2)由垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)及其末端连接的弹性组件(2.3)构成。

3.泵体外壳部分(1)采用铝合金材料,同时搭配对置V型铝合金散热片。

4.四缸柱塞泵往复运动行程作为一个机械周期,各圆筒形直线电机动作信号依次相差1/4周期。

5.根据权利要求2所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)分别从垂直与水平两个维度对圆筒形直线电机驱动部分提供支撑保护作用,二者末端弹性组件(2.3)为圆筒形直线电机驱动部分启停阶段提供缓冲保护。

6.根据权利要求2所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于圆筒型直线电机驱动部分(3)与缸体活塞部分(4)采用两列水平对称分布,以保证圆筒型直线电机驱动部分(3)与缸体活塞部分(4)受力均匀,从而使两者工作在最理想状态。

7.根据权利要求3所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于通过设置不同直径的压力导管直径来保证柱塞泵提供足够压强的同时系统还处应于压力平衡状态。

8.根据权利要求4所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于采用对置V型铝合金散热片来保证泵体快速散热,对置V形散热片利用其自身对称结构使得散热效率高于其他形式,同时在综合考虑散热能力与外壳整体强度的前提下,采用长度为35mm、气隙宽度为10mm的散热片形式。

9.根据权利要求5所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于将活塞往复运动行程依次错分为四部分,每部分分别对应一个圆筒型直线电机驱动部分(3)的触发信号,使得圆筒型直线电机错位运行且触发信号可依需要进行调节。

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【技术特征摘要】

1.一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵主要由泵体外壳部分(1)、支撑结构部分(2)、圆筒型直线电机驱动部分(3)、缸体活塞部分(4)、压力导管传输部分(5)五部分组成,其特征为。

2.支撑结构部分(2)由垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)及其末端连接的弹性组件(2.3)构成。

3.泵体外壳部分(1)采用铝合金材料,同时搭配对置v型铝合金散热片。

4.四缸柱塞泵往复运动行程作为一个机械周期,各圆筒形直线电机动作信号依次相差1/4周期。

5.根据权利要求2所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于垂直支撑钢条(2.1)与水平支撑钢条(2.2)分别从垂直与水平两个维度对圆筒形直线电机驱动部分提供支撑保护作用,二者末端弹性组件(2.3)为圆筒形直线电机驱动部分启停阶段提供缓冲保护。

6.根据权利要求2所述的一种用于干热岩压裂的直线电驱四缸柱塞泵,其特征在于圆筒型...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕德刚徐明博
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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