專利名稱：液力雙高流體泵的制作方法
技術領域：
本發明公開了一種流體泵，特別是指一種液力雙高流體泵；屬于機械泵制造技術 領域。
背景技術：
隨著改革開放和經濟的高速發展，安全生產越來越受到重視。我國礦產資源豐富， 大多采用礦井方式開采，有的礦床較深，水量不穩定，經常出現突發性滲水、泥石流淹沒礦 井等安全隱患，嚴重危及井下礦工的生命安全。現有礦井通常采用防爆電機驅動水泵作為 排水設備，這種礦用排水設備，在正常情況下完全可以保證礦井的正常排水；但是，當出現 突發性大量滲水，將水泵及防爆電機淹沒時，則不能正常工作，造成整個排水系統癱瘓，給 井下工人的生命安全及救災搶險工作帶來巨大困難。另外，雖然防爆電機本身的防爆性能 可以達到設計標準，但其供電電源必須到達防爆電機的工作位置，防爆電機和水泵才能正 常工作，由于井下環境比較惡劣，供電線路容易出現漏電或裸露的現象，給井下安全生產帶 來非常大的安全隱患。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術之不足而提供一種結構簡單合理、操作方便、通 過液力控制實現泵體與動力電源分離、流量調節方便、揚程高、效率高的液力雙高流體泵。本發明一種液力雙高流體泵是采用下述方案實現的一種液力雙高流體泵，包括 泵體，所述泵體內設有至少兩個獨立的第一容室、第二容室；在所述泵體內設置有軸線處 于同一平面內并與所述第一容室、第二容室對應的第一進水管、第二進水管，所述第一進水 管、第二進水管一端分別與設于泵體一側的進水口相連，另一端與相應的第一容室、第二容 室聯通；在所述泵體內還設置有與所述第一容室、第二容室對應的第一出水管、第二出水 管，所述第一出水管、第二出水管一端分別與設于泵體上部的出水口相連，另一端與相應的 第一容室、第二容室聯通；在第一容室、第二容室對稱于所述第一進水管、第二進水管的另 一側分別連接有一與所述第一容室、第二容室聯通的第一活塞腔、第二活塞腔，所述第一活 塞腔、第二活塞腔中分別插裝有第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞；在所述泵體上設有 一個軸線垂直于所述第一進水管、第二進水管軸線并與所述第一進水管、第二進水管聯通 的第一通孔，在所述第一通孔中插裝有一橫截面與所述第一通孔相匹配的第一滑塊，所述 第一滑塊上設置有至少一個形狀及尺寸與所述第一進水管、第二進水管匹配的第二通孔； 所述第一滑塊的一端與設于泵體上的第三液壓油缸活塞的一端連接；在所述泵體上還設有 一個軸線垂直于所述第一出水管、第二出水管軸線并與所述第一出水管、第二出水管聯通 的第三通孔，在所述第三通孔中插裝有一橫截面與所述第三通孔相匹配的第二滑塊，所述 第二滑塊上設置有至少一個形狀及尺寸與所述第一出水管、第二出水管匹配的第四通孔； 所述第二滑塊的一端與設于泵體上的第四液壓油缸活塞的一端連接。本發明中，在所述泵體上設有分別與所述第一通孔、第三通孔聯通的第一氣室、第二氣室。本發明中，在所述泵體上設有分別插裝在所述第一滑塊、第二滑塊另一端的第一 導向板、第二導向板。本發明中，所述第一通孔、第三通孔、第一滑塊、第二滑塊橫截面為圓形、橢圓形、 三角形、矩形、正多邊形中的一種。本發明中，所述第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞、第三液壓油缸活塞、第四 液壓油缸活塞通過液壓油管與外設液壓站連接，所述外設液壓站通過變頻調速電機驅動。本發明的進一步改進是，所述泵體內設有至少兩個獨立的第一容室、第二容室；在 所述泵體內設置有軸線處于同一平面內并與所述第一容室、第二容室對應的第一進水管、 第二進水管，所述第一進水管、第二進水管一端分別與設于泵體一側的進水口相連，另一端 與相應的第一容室、第二容室聯通；在所述泵體內還設置有與所述第一容室、第二容室對應 的第一出水管、第二出水管，所述第一出水管、第二出水管一端分別與設于泵體上部的出水 口相連，另一端與相應的第一容室、第二容室聯通；在第一容室、第二容室對稱于所述第一 進水管、第二進水管的另一側分別連接有一與所述第一容室、第二容室聯通的第一活塞腔、 第二活塞腔，所述第一活塞腔、第二活塞腔中分別插裝有第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸 活塞；所述泵體上設有一個軸線垂直于所述第一進水管、第二進水管軸線并與所述第一進 水管、第二進水管聯通的第一圓形通孔，在所述第一圓形通孔中插裝有一第一圓柱形滑塊， 所述第一圓柱形滑塊上設置有與所述第一進水管、第二進水管位置相匹配的第五通孔、第 六通孔，所述第五通孔、第六通孔的軸線相互垂直；所述第一圓柱形滑塊的一端與設于泵體 上的第一液壓馬達連接；在所述泵體上還設有一個軸線垂直于所述第一出水管、第二出水 管軸線并與所述第一出水管、第二出水管聯通的第三圓形通孔，在所述第三圓形通孔中插 裝有一第二圓柱形滑塊，所述第二圓柱形滑塊上設置有與所述第一出水管、第二出水管位 置相匹配的第七通孔、第八通孔，所述第七通孔、第八通孔的軸線相互垂直；所述第二圓柱 形滑塊的一端與設于泵體上的第二液壓馬達連接。本發明中，所述泵體上設有分別與所述第一圓形通孔、第三圓形通孔聯通的第一
氣室、第二氣室。本發明中，所述第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞、第一液壓馬達、第二液壓 馬達通過液壓油管與外設液壓站連接，所述外設液壓站通過變頻調速電機驅動。本發明由于采用上述上述結構，通過液力控制泵的動作，可實現機電分離，有效提 高泵在井下使用的安全性；通過變頻電機驅動液壓站工作，可以根據實際工況，實時方便的 調節泵的流量，操作簡單方便；特別是采用將第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞分別插 裝在第一活塞腔、第二活塞腔中實現泵送流體，具有揚程高、效率高等特點，本發明的工作 原理簡述于下本發明通過變頻電機驅動液壓站工作，進而通過液壓油管分別驅動第三液壓油缸 活塞、第四液壓油缸活塞動作，按時序接通或封閉第一進水管、第二進水管、第一出水管、第 二出水管，同時，按時序分別驅動第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞動作，將與第一液 壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞聯通的容室中的水泵送至泵體出水口，實現遠距離液力控 制泵送的目的，具體運行程序是首先，第三液壓油缸活塞驅動第一滑塊動作，使設于第一 滑塊上的第二通孔與所述第一進水管聯通，而將第二進水管封閉；第四液壓油缸活塞驅動第二滑塊動作，使設于第二滑塊上的第三通孔與所述第二出水管聯通，而將第一出水管封 閉；同時，第一液壓油缸活塞將泵體外的水經進水口、第一進水管與第一滑塊上的第二通孔 構成的通路吸進第一容室；而第二液壓油缸活塞則將第二容室中的水通過第二出水管與第 二滑塊上的第三通孔構成的通路泵送至泵體上設置的出水口 ；然后，液壓站切換供油方向， 使第三液壓油缸活塞驅動第一滑塊動作，使設于第一滑塊上的第二通孔與所述第二進水管 聯通，而將第一進水管封閉；第四液壓油缸活塞驅動第二滑塊動作，使設于第二滑塊上的第 三通孔與所述第一出水管聯通，而將第二出水管封閉；同時，第二液壓油缸活塞將泵體外的 水經進水口、第二進水管與第二滑塊上的第三通孔構成的通路吸進第二容室；而第一液壓 油缸活塞則將第一容室中的水通過第一出水管與第一滑塊上的第二通孔構成的通路泵送 至泵體上設置的出水口，循環往復，即可實現泵送的目的。本發明另一種結構的工作原理是利用第一液壓馬達、第二液壓馬達驅動第一圓 柱形滑塊、第二圓柱形滑塊轉動，實時切換第一進水管、第二進水管、第一出水管、第二出水 管的通斷，同樣泵送的目的。本發明的優點簡述于下1、本發明依靠液壓站提供傳動動力，通過液壓油管驅動設置于泵體上的液壓油缸 活塞，實現泵送流體的目的；實現機電分離，遠程控制。改變了傳統水泵電機與葉輪緊密相 連、主電源與泵頭不可分開的結構方式，解決了傳統水泵在礦井突發性大量滲水和高濃度 瓦斯環境下使用，可能帶來的多方面的事故隱患。特別是克服了傳統水泵，一旦泵站被淹， 水泵就無法工作，給排水搶險造成相當大的困難的缺陷。本發明液壓雙高流體泵可以將液 壓站放置于井外，泵頭放置于井下最深處，中間用油管連接，地面液壓站通過液壓油管給泵 體提供動力，即使泵體全部淹入水中也絲毫不影響其正常工作。并且，由于電源只需供給泵 站，不要進入礦井，可有效降低井下事故發生的機率。2、本發明采用變頻電機驅動，當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要 求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗造成電能的浪費。變頻調速電機，通過降低主油泵 電機的轉速可滿足要求，提高了設備的使用率。當電機在滿負荷下運行時，由于變頻器內部 濾波電容的作用，從而減小了無功損耗，增加了電網的有功功率。運用變頻軟啟動功能，啟 動電流小，維護工作量小，一方面減輕了啟動電流對電網的沖擊和對供電容量的要求，另一 方面，節約能源。克服了普通泵通過閥門節流來實現流量調節，不能節能的缺陷。3、本發明利用變頻調速電機實時控制油缸和柱塞的動作頻率，實現實時控制泵送 流量。4、本發明采用液壓站作為動力，驅動液壓油缸往復運動，連續動作達到吸入流體 和排出流體的目的。這種結構形式具有兩大明顯的特點一是效率高，由于流體進入容室 后，是在無任何泄露的情況下從出口處排出，所以不會隨揚程的變化而出現呈曲線效率圖 譜，它的效率可達98%以上。而普通泵的揚程效率一般為50-86%。二是揚程高，液壓站 傳輸的壓力一般在25Mpa——30Mpa之間，通過油缸與活塞腔面積的功效交換，活塞腔中活 塞的出力大小與油缸的壓力成正比，與缸筒柱塞的面積成正比，因此流體泵揚程可以從幾 十米至3000米，甚至更高。以多級泵和液力雙高流體泵比較功率同為90kw、排水口徑同 為0. 25m，多級泵流量為108m3/h，揚程為180m ；而液力雙高泵流量可達125m3/h，揚程可達 950m。
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本發明克服了傳統高揚程水泵如柱塞泵、多級潛水泵、深井泵、葉輪泵與生俱來的 弊病，如柱塞泵雖然揚程高但流量不大，一般在30m3/H左右，結構上一般采用活塞連桿方 式作功，使用壽命不長，易損壞；多級潛水泵和深水泵的流量和揚程在水泵業中屬中等水 平，但使用時受場地限制，一般宜用于機械井和人工開挖井；葉輪泵雖然流量大，但揚程不 高，特別是它的工作效率隨揚程的增高而逐步減弱。綜上所述，本發明結構簡單合理、操作方便、通過液力控制實現泵體與動力電源分 離、流量調節方便、揚程高、效率高。適于油田回灌、礦井排水等領域，特別適用于突發性礦 井滲水的排水。
附圖1為本發明實施例1的主視圖。附圖2為附圖1的俯視圖。附圖3為附圖1的A-A剖視圖。附圖4為附圖1的B-B剖視圖。附圖5為本發明實施例2的主視圖。附圖6為附圖5的C-C剖視圖。附圖7為附圖5的D-D剖視圖。圖中1-泵體，2-第一容室，3-第二容室，4-第一進水管，5-第二進水管，6-進水 口，7-第一出水管，8-第二出水管，9-出水口，10-第一活塞腔，11-第二活塞腔，12-第一液 壓油缸活塞，13-第二液壓油缸活塞，14-第一通孔，15-第一滑塊，16-第二通孔，17-第三液 壓油缸活塞，18-第三通孔，19-第二滑塊，20-第四通孔，21-第四液壓油缸活塞，22-第一氣 室，23-第二氣室，24-第一導向柱，25-第二導向柱，30-第一液壓馬達，31-第二液壓馬達， 32-第一圓形通孔，33-第三圓形通孔，34-第一圓柱形滑塊，35-第二圓柱形滑塊，36-第五 通孔，37-第六通孔，38-第七通孔，39-第八通孔。
具體實施例方式下面實施例及附圖對本發明作進一步祥細說明。實施例1本發明一種液力雙高流體泵，包括泵體1，所述泵體內設有至少兩個獨立的第一容 室2、第二容室3 ；在所述泵體1內設置有軸線處于同一平面內并與所述第一容室2、第二容 室3對應的第一進水管4、第二進水管5，所述第一進水管4、第二進水管5 —端分別與設于 泵體1 一側的進水口 6相連，另一端與相應的第一容室2、第二容室3聯通；在所述泵體1內 還設置有與所述第一容室2、第二容室3對應的第一出水管7、第二出水管8，所述第一出水 管7、第二出水管8 一端分別與設于泵體1上部的出水口 9相連，另一端與相應的第一容室 2、第二容室3聯通；在第一容室2、第二容室3對稱于所述第一進水管4、第二進水管5的另 一側分別連接有與所述第一容室2、第二容室3聯通的第一活塞腔10、第二活塞腔11，所述 第一活塞腔10、第二活塞腔11中分別插裝有第一液壓油缸活塞12、第二液壓油缸活塞13 ； 在所述泵體1上設有一個軸線垂直于所述第一進水管4、第二進水管5軸線并與所述第一 進水管4、第二進水管5聯通的第一通孔14，在所述第一通孔14中插裝有一橫截面與所述第一通孔14相匹配的第一滑塊15，所述第一滑塊15上設置有至少一個形狀及尺寸與所述 第一進水管4、第二進水管5匹配的第二通孔16 ；所述第一滑塊15的一端與設于泵體1上 的第三液壓油缸活塞17的一端連接；在所述泵體1上還設有一個軸線垂直于所述第一出水 管7、第二出水管8軸線并與所述第一出水管7、第二出水管8聯通的第三通孔18，在所述 第三通孔18中插裝有一橫截面與所述第三通孔18相匹配的第二滑塊19，所述第二滑塊19 上設置有至少一個形狀及尺寸與所述第一出水管7、第二出水管8匹配的；所述第二滑塊19 的一端與設于泵體1上的第四液壓油缸活塞21的一端連接；在所述泵體1上設有分別與所 述第一通孔14、第三通孔18聯通的第一氣室22、第二氣室23 ；在所述泵體1上設有分別插 裝在所述第一滑塊15、第二滑塊19另一端的第一導向板24、第二導向板25 ；所述第一通孔 14、第三通孔18、第一滑塊15、第二滑塊19橫截面為圓形、橢圓形、三角形、矩形、正多邊形 中的一種；所述第一液壓油缸活塞12、第二液壓油缸活塞13、第三液壓油缸活塞17、第四液 壓油缸活塞21通過液壓油管與外設液壓站連接，所述外設液壓站通過變頻調速電機驅動。實施例2本發明實施例2是將實施例1中的第三液壓油缸活塞17、第四液壓油缸活塞21替 換為第一液壓馬達30、第二液壓馬達31 ；將第一通孔14、第三通孔18替換為第一圓形通孔 32、第三圓形通孔33，將第一滑塊15、第二滑塊19替換為第一圓柱形滑塊34、第二圓柱形滑 塊35，在所述第一圓柱形滑塊34上設置有與所述第一進水管4、第二進水管5位置相匹配 的第五通孔36、第六通孔37，所述第五通孔36、第六通孔37的軸線相互垂直；在所述第二 圓柱形滑塊35上設置有與所述第一出水管7、第二出水管8位置相匹配的第七通孔38、第 八通孔39，所述第七通孔38、第八通孔39的軸線相互垂直；所述第一圓柱形滑塊34的一端 與設于泵體1上的第一液壓馬達30連接；所述第二圓柱形滑塊35的一端與設于泵體1上 的第二液壓馬達31連接；所述泵體1上設有分別與所述第一圓形通孔32、第三圓形通孔33 聯通的第一氣室22、第二氣室23 ；所述第一液壓油缸活塞12、第二液壓油缸活塞13、第一液 壓馬達30、第二液壓馬達31通過液壓油管與外設液壓站連接，所述外設液壓站通過變頻調 速電機驅動。
權利要求
一種液力雙高流體泵，包括泵體，其特征在于所述泵體內設有至少兩個獨立的第一容室、第二容室；在所述泵體內設置有軸線處于同一平面內并與所述第一容室、第二容室對應的第一進水管、第二進水管，所述第一進水管、第二進水管一端分別與設于泵體一側的進水口相連，另一端與分別相應的第一容室、第二容室聯通；在所述泵體內還設置有與所述第一容室、第二容室對應的第一出水管、第二出水管，所述第一出水管、第二出水管一端分別與設于泵體上部的出水口相連，另一端分別與相應的第一容室、第二容室聯通；在第一容室、第二容室對稱于所述第一進水管、第二進水管的另一側分別連接有一與所述第一容室、第二容室聯通的第一活塞腔、第二活塞腔，所述第一活塞腔、第二活塞腔中分別插裝有第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞；在所述泵體上設有一個軸線垂直于所述第一進水管、第二進水管軸線并與所述第一進水管、第二進水管聯通的第一通孔，在所述第一通孔中插裝有一橫截面形狀與所述第一通孔相匹配的第一滑塊，所述第一滑塊上設置有至少一個形狀及尺寸與所述第一進水管、第二進水管匹配的第二通孔；所述第一滑塊的一端與設于泵體上的第三液壓油缸活塞的一端連接；在所述泵體上還設有一個軸線垂直于所述第一出水管、第二出水管軸線并與所述第一出水管、第二出水管聯通的第三通孔，在所述第三通孔中插裝有一橫截面形狀與所述第三通孔相匹配的第二滑塊，所述第二滑塊上設置有至少一個形狀及尺寸與所述第一出水管、第二出水管匹配的第四通孔；所述第二滑塊的一端與設于泵體上的第四液壓油缸活塞的一端連接。
2.根據權利要求1所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述泵體上設有分別與 所述第一通孔、第三通孔聯通的第一氣室、第二氣室。
3.根據權利要求2所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述泵體上設有分別插 裝在所述第一滑塊、第二滑塊另一端的第一導向板、第二導向板。
4.根據權利要求3所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述第一液壓油缸活塞、 第二液壓油缸活塞、第三液壓油缸活塞、第四液壓油缸活塞通過液壓油管與外設液壓站連 接，所述外設液壓站通過變頻調速電機驅動。
5.根據權利要求1、2、3、4任意一項所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述第 一通孔、第三通孔、第一滑塊、第二滑塊橫截面為圓形、橢圓形、三角形、矩形、正多邊形中的 一種。
6.一種液力雙高流體泵，包括泵體，其特征在于所述泵體內設有至少兩個獨立的第 一容室、第二容室；在所述泵體內設置有軸線處于同一平面內并與所述第一容室、第二容室 對應的第一進水管、第二進水管，所述第一進水管、第二進水管一端分別與設于泵體一側的 進水口相連，另一端分別與相應的第一容室、第二容室聯通；在所述泵體內還設置有與所述 第一容室、第二容室對應的第一出水管、第二出水管，所述第一出水管、第二出水管一端分 別與設于泵體上部的出水口相連，另一端分別與相應的第一容室、第二容室聯通；在第一容 室、第二容室對稱于所述第一進水管、第二進水管的另一側分別連接有一分別與所述第一 容室、第二容室聯通的第一活塞腔、第二活塞腔，所述第一活塞腔、第二活塞腔中分別插裝 有第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞；所述泵體上設有一個軸線垂直于所述第一進水 管、第二進水管軸線并與所述第一進水管、第二進水管聯通的第一圓形通孔，在所述第一圓 形通孔中插裝有一第一圓柱形滑塊，所述第一圓柱形滑塊上設置有與所述第一進水管、第 二進水管位置相匹配的第五通孔、第六通孔，所述第五通孔、第六通孔的軸線相互垂直；所述第一圓柱形滑塊的一端與設于泵體上的第一液壓馬達連接；在所述泵體上還設有一個軸 線垂直于所述第一出水管、第二出水管軸線并與所述第一出水管、第二出水管聯通的第三 圓形通孔，在所述第三圓形通孔中插裝有一第二圓柱形滑塊，所述第二圓柱形滑塊上設置 有與所述第一出水管、第二出水管位置相匹配的第七通孔、第八通孔，所述第七通孔、第八 通孔的軸線相互垂直；所述第二圓柱形滑塊的一端與設于泵體上的第二液壓馬達連接。
7.根據權利要求6所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述泵體上設有分別與 所述第一圓形通孔、第三圓形通孔聯通的第一氣室、第二氣室。
8.根據權利要求7所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述泵體上設有分別插 裝在所述第一滑塊、第二滑塊另一端的第一導向柱、第二導向柱。
9.根據權利要求6、7、8任意一項所述的一種液力雙高流體泵，其特征在于所述第一 液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞、第一液壓馬達、第二液壓馬達通過液壓油管與外設液壓 站連接，所述外設液壓站通過變頻調速電機驅動。
全文摘要
一種液力雙高流體泵，通過變頻電機驅動液壓站工作，進而通過液壓油管分別驅動第三液壓油缸活塞、第四液壓油缸活塞動作，按時序接通或封閉第一進水管、第二進水管、第一出水管、第二出水管，同時，按時序分別驅動第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞動作，將與第一液壓油缸活塞、第二液壓油缸活塞聯通的容室中的水壓送至泵體出水口，實現遠距離液力控制泵送的目的，且揚程高、效率高。同時，可實現機電分離，有效提高泵在井下使用的安全性；通過變頻電機驅動液壓站工作，可以根據實際工況，實時方便的調節泵的流量，操作簡單方便；本發明結構簡單合理、操作方便、流量調節方便、揚程高、效率高。適于油田回灌、抽油氣、礦井排水等領域，特別適用于突發性礦井滲水的排水。
文檔編號F04B9/109GK101865104SQ20101022879
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者周凱 申請人:周凱