[实用新型]一种双作用液压缸的泥浆泵

说明书

技术领域

本实用新型属于泥浆泵，涉及一种适用于油气田开采、地质勘探、特种钻探等岩土工程施工的泥浆泵，具体涉及一种双作用液压缸的泥浆泵。

背景技术

泥浆泵是钻探机械设备的“心脏”，在钻探过程中向钻孔输送泥浆或水等钻井液。现有泥浆泵的驱动形式大多是常规的机械式曲柄连杆机构见图1，由柴油机通过小齿轮轴带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头拉动活塞在泥浆泵泵缸中做往复运动。在吸入阀和排出阀的交替作用下，实现压送与循环钻井液的目的。目前得到广泛应用的是三缸单作用泥浆泵，泵体设计尺寸和重量较大，制约着泥浆泵的移运性，难以满足现代轻便泥浆泵的需求。

结合图2分析，滑块A的位移即为活塞冲程，冲程X=2r，如增大冲程必将导致曲轴半径变大，进而整体重量增加。为了满足实际工况中排量的需要，只能加大冲程次数，导致泥浆泵中活塞与缸套之间的摩擦热增加，易损件如活塞密封、缸套等的使用寿命减少，难以满足钻机可靠性和高效率的要求。

由于采用曲柄连杆机构，使得泵缸活塞的运行速度近似于正弦曲线变化，因而泥浆泵排出钻井液的瞬时流量也按正弦曲线变化，且泵压偏低，不能满足现代钻井工艺的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换向稳定、输出流量均匀、双作用往复增压的液压泥浆泵。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种双作用液压缸的泥浆泵，其特征在于：包括第一泵缸、第二泵缸、双作用液压缸、以及液压油控制系统，所述双作用液压缸的活塞两端分别通过活塞杆与第一泵缸的活塞和第二泵缸的活塞相连，第一泵缸和第二泵缸的出入口均分别设有出口单向阀和入口单向阀，第一泵缸和第二泵缸出口的单向阀通过管道汇合为出口管道，第一泵缸和第二泵缸入口的单向阀分别通过管道连接待输送钻井液，双作用液压缸左右两端分别设有缓冲密闭空间，两个缓冲密闭空间分别与两个压力继电器相连，双作用液压缸左右两端分别通过油路A和油路B与液压油控制系统相连，当缓冲密闭空间达到压力继电器设定值时，相应的压力继电器发出电信号，控制液压油控制系统给油路A供油、油路B退油或者油路B供油、油路A退油，来实现通过液压油驱动双作用液压缸的活塞左右运动，从而通过活塞杆带动第一泵缸和第二泵缸的活塞运动，实现钻井液输送。

作为改进，所述液压油控制系统包括油箱、二位四通电磁先导阀、第一方向插装阀、第二方向插装阀、第三方向插装阀、第四方向插装阀、以及恒功率变量泵，所述恒功率变量泵入口通过管道与油箱相连，恒功率变量泵出口管道分别通过第二方向插装阀和第三方向插装阀与油路A和油路B相连，所述油箱上设有回油管道，所述回油管道分别通过第一方向插装阀和第四方向插装阀与油路A和油路B相连，当双作用液压缸的缓冲密闭空间的压力达到相应压力继电器的设定值时，相应的压力继电器发出电信号，二位四通电磁先导阀换向，从而控制四个方向插装阀的开关。

作为改进，所述二位四通电磁先导阀通过压力管在恒功率变量泵出口管道引入压力源，二位四通电磁先导阀下端的一个通口分别通过第一压力管和第三压力管与第一方向插装阀和第三方向插装阀的控制端相连，二位四通电磁先导阀下端的另一个通口分别通过第二压力管和第四压力管与第二方向插装阀和第四方向插装阀的控制端相连。

作为改进，所述回油管道上设有冷却器。

作为改进，回油管道上和恒功率变量泵入口管道分别设有一个过滤器，每个过滤器均设有与之并联的且具有固定开启压力的单向阀，单向阀开启压力为0.4-1.0MPa。

作为改进，所述恒功率变量泵出口管道上设有压力指示器。

作为改进，所述恒功率变量泵出口管道上设有系统压力保护装置，所述系统压力保护装置包括先导式溢流阀和二位二通手动换向阀，所述先导式溢流阀入口与恒功率变量泵出口管道相连，先导式溢流阀出口通过管道连接油箱，通过二位二通手动换向阀控制先导式溢流阀中的远程控制口，来控制液压油控制系统开始工作或泄荷。

本实用新型与现有技术相比较有如下特点：

1. 双作用液压缸的泥浆泵利用双作用液压缸和泵缸双作用增压器原理构成增压回路，实现往复式流量输出，消除无用行程，活塞做功更为高效，两端交替输出高压钻井液，实现了连续增压。

2. 双作用液压缸活塞运动大部分行程处于恒速状态，只有在接近死点时，排量有一个微小的尖峰变化，输出流量不均度接近0值，可以取消常规泥浆泵中的易损件空气包装置。