[发明专利]用于泥浆脉冲发生器上的轴向柱塞泵

说明书

技术领域

本发明属于石油装备领域，具体地，涉及一种用于泥浆脉冲发生器上的轴向柱塞泵，用于定向钻井中随钻测量泥浆信号发生器。

背景技术

泥浆脉冲发生器是一种集机械、电子、液压控制等的井下工具。该工具的主要功能就是将井下传感器检测的信号以泥浆脉冲的方式传输到地面信号接收和处理系统。本发明就是该工具种的一个必不可少动力部件。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于泥浆脉冲发生器上的轴向柱塞泵，轴向柱塞泵为泥浆脉冲发生器提升杆的提升动作提供动力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于泥浆脉冲发生器的轴向柱塞泵，包括：泵壳、泵盖板、排出阀座、O型密封圈、弹簧、柱塞、柱塞螺钉、钢球；泵壳上设有多个柱塞孔，每个柱塞孔的一端装配排出单向阀、另一端装配一套柱塞，排出单向阀和柱塞之间安装压缩弹簧，柱塞可以在柱塞孔中自由滑动；泵盖板通过泵盖板螺钉安装在轴向柱塞泵的中心孔上。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：利用液压油作为脉冲器动作的动力输出方式，克服利用泥浆作为动力输出方式的各项缺点(因为泥浆中有各种颗粒物，容易使泥浆脉冲发生器发生卡死现象)，从而提高了泥浆脉冲发生器工作的寿命和准确性；该轴向柱塞泵是是泥浆脉冲发生器产生脉冲的动力源，泥浆脉冲发生器上的提升杆依靠轴向柱塞泵的液压动力来驱动；由于提升杆的提升运动，使流过提升阀的泥浆流动通道截面积发生变化，从而形成立管的压力变化形成泥浆信号；该发明提高了泥浆脉冲发生器的寿命和使用可靠性，降低了信号的误码错码率，克服了泥浆脉冲发生器寿命多，错码误码率高信号不能解码的缺点。

附图说明

图1为用于泥浆脉冲发生器上的轴向柱塞泵结构示意图；

图2为轴向柱塞泵在脉冲发生器里的工作示意图；

图中：1、泵盖螺钉；2、泵盖板；3、O型密封圈；4、钢球；5、排出阀座；6、弹簧；7、泵壳；8、柱塞螺钉；9、钢球；10、柱塞。

具体实施方案

如图1所示，用于泥浆脉冲发生器的轴向柱塞泵，包括：泵壳7、泵盖板2、排出阀座5、O型密封圈3、弹簧6、柱塞10、柱塞螺钉8、钢球9；

泵壳7是轴向柱塞泵的主体，在泵壳7上设有沿圆周方向均布的六个柱塞孔，每个柱塞孔沿轴线方向设置；

每个柱塞孔的一端装配排出单向阀、另一端装配一套柱塞，排出单向阀和柱塞之间安装压缩弹簧，柱塞可以在柱塞孔中自由滑动；泵盖板2通过泵盖板螺钉1安装在轴向柱塞泵的中心孔上，O型密封被泵盖板压装在排出阀座上；泵壳上还设有一段套筒，在套筒上加工有内螺纹，该内螺纹能使轴向柱塞泵固定在脉冲发生器上。

泵盖板2通过泵盖螺钉1固定在泵壳7上；排出阀座5安装在泵壳7柱塞孔内。

排出单向阀为由排出阀座、钢球和密封圈组成的单向阀，排出阀座5上设有锥形面，锥形面和钢球配合形成密封线，防止液压油倒流。

还设有，防止液压油倒流的钢球4和防止泵盖板2和排出阀座5之间漏油O型密封圈3；弹簧6和柱塞10安装在柱塞孔中，防止钢球跑出去的柱塞螺钉8和以及防止液压油倒流的钢球9。

柱塞10为空心的圆柱体，柱塞10是轴向柱塞泵的活动部件，柱塞10设有内孔，柱塞的内孔里设有一个钢球，钢球起到单向阀的作用，同时设有一个封堵钢球的柱塞螺钉8，柱塞螺钉8设有通孔，柱塞的另一端是带有锥度的锥面，锥面是推动柱塞动作的推靠面。

弹簧是标准件，使柱塞被压缩后恢复到初始位置。

泵盖板2上设有六个小孔，能使流入排出单向阀的液压油流出轴向柱塞泵，同时在圆柱面上有一个O圈密封槽。

如图2所示，轴向柱塞泵通过泵壳上的螺纹被固定在脉冲发生器的基体上，斜盘安装在旋转轴上，伸入到轴向柱塞泵里，斜盘的斜面压在柱塞的锥面上。轴向柱塞泵的另一端插入活塞缸中，通过密封圈起到密封作用，滑阀被安装在轴向柱塞泵壳的中心孔中。当旋转轴带动斜盘旋转时，柱塞10在斜盘和弹簧的推力下做往复运动，因为有钢球9的密封作用，柱塞孔和柱塞之间形成的密封体积内的压力减小，外面的液压油通过柱塞10上吸油通道进入到密封空间，柱塞向柱塞孔压入时，液压油通过排出阀座被压入到活塞缸中，随着旋转轴的转动，压入到活塞缸中液压油越来越多，从而推动活塞动作。当安装在泵壳7中间的滑阀打开时，液压油从滑阀流出，活塞不动作，当滑阀关闭时，活塞动作。

本发明的工作原理如下：柱塞在斜盘和弹簧的轴向推力下随着斜盘的转动在柱塞孔里往复运动，柱塞和柱塞孔封闭的体积不多增加，柱塞往柱塞孔里吸油，随着体积的逐渐增加，吸入的油液逐渐增加，当柱塞被推出最大行程时，柱塞孔里吸入的油达到最大量，紧接着柱塞开始在斜盘的推力下逐渐进入柱塞孔，此时，柱塞里的单向阀阻止油倒流，随着体积的逐渐减小，封闭的液压油液的压力也逐渐增加，当压力增加到一定值时，排出阀座上的单向阀被打开，封闭在柱塞孔里的液压油从排出阀座排出，完成了一个完整的吸油和排油过程，斜盘每转动一周，每一个柱塞完成一次吸油和排油动作。所以柱塞的直径越大，泵的排量越大，斜盘的转速越高，泵的排量越大，斜盘的倾斜角越大，泵的排量越大。