液压驱动高压往复泵.pdf

《机床与液压》2004．No．7 ·117· 液压驱动高压往复泵 胡建波1，姚春东2 (1．大庆油田采油九厂，大庆151400；2．燕山大学机械工程学院，秦皇岛066004) 摘要：介绍了一种液压驱动高压往复泵液压系统的工作原理和结构特点。该泵的工作特点是考虑了高压下液体可压缩 性的影响，增加了预压过程，使该泵排出压力波动很小。 关键词：液压驱动；高压往复泵；预压缩 1001—3881 中图分类号：TH】37．5l文献标识码：A 文章编号： 12004)’7一117—3 在石油矿场，对往复泵排出压力的要求正在不断 泵排出压力波动很小。当排出压力为105MPa时，压 提高。高压或超高压往复泵的应用将越来越广泛。其 力波动只有2～4MPa。而常规三缸泵在同样排出压力 结构类型大多选用液压传动增压的方案，主要结构特 下，波动可达17MPa左右。 点是，去掉了常规往复泵的曲柄连杆机构驱动，采用 1泵的结构组成 液压缸驱动，液压控制，易于实现长冲程、低冲次， 如图l所示，泵的工作机构包括液压缸l和泵缸 可以大大改善工作性能，是一种理想的油田用泵。 2，液压缸内有活塞，以中空的活塞杆与泵缸的柱塞 众所周知，液体受到外界压力时，其本身是可以 相连，液压缸的活塞直径大于泵缸的柱塞直径，有增 被压缩的。不过，当所受压力不高时，被压缩而减少 压作用。阀室3内有泵缸的吸人阀和排出阀。液压缸 的体积很小，所以一般可以忽略不计，例如当压力由 活塞背后(即活塞杆的一端)空间用连通管5相连。 一个大气压升高到20MPa时，水的体积减小约l％，蓄能器6可以储存和补充这部分空间的液体盈亏，图 矿物油体积减小约1．4％。若压力继续升高到 3中25、26、27控制阀为这一空间及蓄能器补油。 50MPa，则水体积减少约2％，矿物油减少约3％。安全阀7用来调节这一空间的压力。 但如果压力增加到80MPa，水的体积减少达3％，矿 二位三通阀8和9相当于机动行程开关，控制液 物油的体积减少了4．3％。这个数值即使在性能要求 压缸活塞的两端极限位置。在往返运动的过程中，当 不太高的的往复泵中也应给予重视。 活塞到达某端的极限位置时，活塞杆和柱塞间的凸轮 本文所介绍的HT—1000液压往复泵是由三套液与8或9接触，发出信号，油路换向。 压缸和泵缸组成如图l所示。以另外的三缸柱塞泵 液压部分的控制系统主要位于液压缸端部的4 HT一400作为液压泵输送动力液。传动介质为清水。 处，共有三个控制阀。如图2所示，每个控制阀的通 道12与液压缸相连，排出管13把液体送回油箱，高 压液体则由管路14流入。套筒滑阀10和11作上下 运动，从而开启和关闭液压液体的通道。 2液压系统工作原理 图3所示为该泵的液压系统工作原理。 2．1 筒滑阀的工作原理(图2) 图1 HT一1000液压传动高压往复泵结构组成 此泵的工作特点是考虑了高压下液体可压缩性的 影响，增加了预压过程。三个缸中的两个缸分别作排 出和吸人过程，同时第三个缸作预压过程，即作缓慢 的压缩动作，使该泵缸内的压力提高至排出压力，然 后再开始正式的排出过程。如无预压过程，则由吸人