專利名稱：智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于往復(fù)泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過PLC自動(dòng)控制來調(diào)節(jié)往復(fù) 泵排出流量和混合比的液壓往復(fù)泵。
背景技術(shù)：
老油田三期采油中廣泛推廣的注聚合物工藝，對(duì)注入設(shè)備的要求是(1) 一泵多 井，一套泵組可以給多口井注液，互不干涉；(2) —泵多液，一套泵組可以輸出不同性質(zhì)的 介質(zhì)，并且排量是多種的；(3)泵排出的介質(zhì)要與油田污水按比例混合后注入油井中；(4) 泵排量在0 100%范圍內(nèi)任意可調(diào)。常規(guī)的往復(fù)泵不能滿足該工藝要求，而用計(jì)量泵能滿 足工藝要求，但投資成本和使用成本很高，很難大面積使用。中國(guó)專利，專利號(hào)為ZL200620120668. 0的實(shí)用新型專利公開了一種流量比例分 配的多缸往復(fù)泵，通過(1)在同一根曲軸上設(shè)有若干個(gè)不同偏心距的曲拐和改變柱塞直徑 的辦法調(diào)節(jié)排出流量；(2)調(diào)節(jié)潛入液缸體的隨動(dòng)柱塞的潛入量，限制液體的吸入量，從而 改變單缸排出流量。中國(guó)專利，專利號(hào)為ZL200820154447. 4的實(shí)用新型專利公開了一種流量可調(diào)節(jié) 的多缸往復(fù)泵。通過調(diào)節(jié)液缸體內(nèi)吸入閥組件的移動(dòng)距離，改變液缸體內(nèi)吸入腔容積，從而 改變了液體的排出流量。上述兩種專利提供了目測(cè)刻度手動(dòng)調(diào)節(jié)排量的多缸往復(fù)泵技術(shù)，存在著操作不方 便、不安全，調(diào)節(jié)精度不高等問題，同時(shí)，調(diào)節(jié)裝置中的許多零件均與泵送介質(zhì)直接接觸，均 會(huì)被介質(zhì)腐蝕或因介質(zhì)結(jié)垢造成卡澀等，這些零件同往復(fù)泵液力端的許多零件一樣是易損 件，直接影響了調(diào)節(jié)精度和可靠性。還有在往復(fù)泵液力端易損件出現(xiàn)故障泄漏引起排出流 量變化時(shí)，不可能及時(shí)調(diào)整排量維持排量穩(wěn)定性。中國(guó)專利，專利號(hào)為CN200810090369. 0 一種比例控制閥與多功能液體混合泵，通 過電磁量的變化調(diào)整兩種介質(zhì)的過流面積來調(diào)節(jié)兩種介質(zhì)的混合比，混合后的液體進(jìn)入泵 的入口。該結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但兩種介質(zhì)混合比的精確性值得進(jìn)一步研究。由于壓力與流速 的關(guān)系極大，該技術(shù)也不適合兩種不同壓力介質(zhì)的混合控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過PLC自動(dòng)控制來調(diào)節(jié)往復(fù)泵排 出流量和混合比的液壓往復(fù)泵。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種智能控制排量和混合 比的液壓往復(fù)泵，包括定量泵、電液換向閥、P-Q閥、油缸組件、行程開關(guān)、液力端組件；所述 的P-Q閥的信號(hào)線與模塊相連接，所述的模塊分別與介質(zhì)A流量計(jì)、介質(zhì)B流量計(jì)、帶執(zhí)行 器的節(jié)流閥的信號(hào)線以及PLC系統(tǒng)相通，所述的液力端組件的排出管路上連接所述的介質(zhì) A流量計(jì)。所述的油缸組件為單作用組件或雙作用組件。[0010]所述的定量油泵為多聯(lián)泵，組成多缸液壓往復(fù)泵。本發(fā)明的原理工作時(shí)，在PLC系統(tǒng)的人機(jī)界面上設(shè)定好工藝流程所需要的排出 流量Q和混合比的比例值K。PLC系統(tǒng)根據(jù)介質(zhì)A流量計(jì)Q1的反饋信號(hào)，經(jīng)過程序運(yùn)算，給 液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)組件中的P-Q閥動(dòng)作指令，調(diào)整通往油缸的液壓油的輸出流量、壓力，改變油 缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度，經(jīng)過數(shù)次運(yùn)算調(diào)整后，泵排出的介質(zhì)A流量Q1滿足設(shè)定值要求Q(Q = Q1)。同時(shí)介質(zhì)B管路上的帶執(zhí)行器的節(jié)流閥，在收到介質(zhì)A流量值Q1的信號(hào)，閥門一定 程度的打開，同時(shí)，介質(zhì)B流量計(jì)Q2反饋信號(hào)給PLC，PLC系統(tǒng)根據(jù)介質(zhì)B流量計(jì)Q2的反饋 信號(hào)，經(jīng)過程序運(yùn)算，給介質(zhì)B管路上的節(jié)流閥執(zhí)行器動(dòng)作指令，調(diào)整閥門開度，改變介質(zhì)B 的過流面積，經(jīng)過數(shù)次運(yùn)算調(diào)整后，介質(zhì)B流量Q2滿足設(shè)定值要求K = Q2 Ql。Q2隨Q1動(dòng) 態(tài)變化，只要Q1變，Q2就跟著變，只是Q2的變化程度與K值有關(guān)。有益效果1.本實(shí)用新型通過PLC程序控制液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的P-Q閥的液壓油輸出參 數(shù)，改變了液壓油缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泵排量的智能控制。通過控制節(jié)流閥的開 度，改變了參與混合介質(zhì)的流量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)混合比的智能控制。2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于兩種不同壓力的介質(zhì)。

圖1是本實(shí)用新型的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖；圖2是本實(shí)用新型的控制原理示意圖。其中1-定量泵、2-電液換向閥、3-P-Q閥、4-油缸組件、5-行程開關(guān)、6-液力端組件、7-介質(zhì)A流量計(jì)、8-介質(zhì)B流量計(jì)、9_帶執(zhí)行器的節(jié)流閥、11-PLC 系統(tǒng)、12-模塊
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖1、2所示，一種智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵，包括定量泵1、電液換 向閥2、P-Q閥3、油缸組件4、行程開關(guān)5、液力端組件6 ；所述的P-Q閥3的信號(hào)線與模塊 12相連接，所述的模塊12分別與介質(zhì)A流量計(jì)7、介質(zhì)B流量計(jì)8、帶執(zhí)行器的節(jié)流閥9的 信號(hào)線以及PLC系統(tǒng)11相通，所述的液力端組件6的排出管路上連接所述的介質(zhì)A流量計(jì) 7。通過改變油缸組件4中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度，從而改變液力端組件6中柱塞的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度，在往復(fù)泵行程長(zhǎng)度和柱塞直徑確定的前提下，達(dá)到改變泵的排出流量；在所 述的PLC系統(tǒng)11的人機(jī)界面上設(shè)定工藝要求的流量Q和混合比值K，啟動(dòng)泵機(jī)組開始工作， 此時(shí)，所述的介質(zhì)A流量計(jì)7提供流量值Q1的電信號(hào)給模塊12，所述的模塊12將電信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)，提供給所述的PLC系統(tǒng)11，經(jīng)PLC系統(tǒng)11按既定程序?qū)⒃O(shè)定值Q與當(dāng)時(shí)泵 排出的介質(zhì)A流量值Q1進(jìn)行比較運(yùn)算后，便有指令返給所述的模塊12轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)提供給所述的P-Q閥3，P-Q閥按指令調(diào)整供給所述的油缸組件4的液壓油的流量、壓 力，改變所述的油缸組件4中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度，各種信號(hào)經(jīng)數(shù)次反復(fù)調(diào)整后，當(dāng)泵排出 的介質(zhì)A流量值Q1等于設(shè)定值Q(Q1 = Q)時(shí)，調(diào)整結(jié)束，各種參數(shù)處于相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行狀
態(tài)，Ql = Q是動(dòng)態(tài)平衡，無論什么因素引起Q1卓Q，系統(tǒng)就自行進(jìn)行調(diào)整，直到再次達(dá)到Q1 =Q。通過改變液體的過流面積，從而改變了液體的流量；所述的介質(zhì)A流量計(jì)7提供流 量值Q1的另一路電信號(hào)給所述的節(jié)流閥9的執(zhí)行器，節(jié)流閥就打開一定的開度，介質(zhì)B通 過所述的流量計(jì)8，此時(shí)所述的介質(zhì)B流量計(jì)8提供流量值Q2的電信號(hào)給所述的模塊12， 模塊12將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，提供給所述的PLC系統(tǒng)11，經(jīng)所述的PLC系統(tǒng)11按既 定程序?qū)⒃O(shè)定值K、當(dāng)時(shí)泵排出的介質(zhì)A流量Q1、當(dāng)時(shí)的介質(zhì)B流量Q2進(jìn)行比較運(yùn)算后，便 有指令返給所述的模塊12轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)提供給所述的節(jié)流閥9的執(zhí)行器，執(zhí)行 器按指令動(dòng)作，改變介質(zhì)B通過節(jié)流閥的過流面積，從而改變了介質(zhì)B的流量，如此反復(fù)，直 到Q2 Ql = K為止，這種狀態(tài)也是動(dòng)態(tài)平衡的，無論什么因素引起Q1的波動(dòng)，Q2就隨之 調(diào)整，以滿足Q2 Ql = K。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)組件中的液壓油缸可以是單作用的， 也可以是雙作用的。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)組件中的定量油泵可以選用多聯(lián)泵， 組成多缸液壓往復(fù)泵。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，每缸的排出流量、排出壓力、吸入壓力、泵速、油缸直 徑、行程長(zhǎng)度、柱塞(活塞)直徑、吸入、排出口徑等技術(shù)參數(shù)可以是相同的也可以是不同 的。由介質(zhì)A流量計(jì)、介質(zhì)B流量計(jì)、帶執(zhí)行器的節(jié)流閥和PLC系統(tǒng)組成的雙液流量按 混合比自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。不局限于本實(shí)用新型中，還可以配套在機(jī)械傳動(dòng)的比例調(diào)節(jié)多缸往 復(fù)泵中使用，也可以配套在其它多種液體按比例混合的場(chǎng)所。
權(quán)利要求一種智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵，包括依次相連的定量泵(1)、電液換向閥(2)、P Q閥(3)、油缸組件(4)、行程開關(guān)(5)、液力端組件(6)，其特征在于所述的P Q閥(3)信號(hào)線與模塊(12)相連接，所述的模塊(12)分別與介質(zhì)A流量計(jì)(7)、介質(zhì)B流量計(jì)(8)、帶執(zhí)行器的節(jié)流閥(9)的信號(hào)線以及PLC系統(tǒng)(11)相通，所述的液力端組件(6)的排出管路上連接所述的介質(zhì)A流量計(jì)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵，其特征在于所 述的油缸組件為單作用組件或雙作用組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵，其特征在于所 述的定量油泵為多聯(lián)泵，組成多缸液壓往復(fù)泵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能控制排量和混合比的液壓往復(fù)泵，包括定量泵(1)、電液換向閥(2)、P-Q閥(3)、油缸組件(4)、行程開關(guān)(5)、液力端組件(6)，所述的P-Q閥(3)的信號(hào)線與模塊(12)相連接，所述的模塊(12)分別與介質(zhì)A流量計(jì)(7)、介質(zhì)B流量計(jì)(8)、帶執(zhí)行器的節(jié)流閥(9)信號(hào)線以及PLC系統(tǒng)(11)相通，所述的液力端組件(6)的排出管路上連接所述的介質(zhì)A流量計(jì)(7)，通過所述的PLC系統(tǒng)(11)的控制改變泵速，使液壓往復(fù)泵的排出流量等于預(yù)設(shè)值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)泵排量的智能控制。通過控制節(jié)流閥的開度，改變了參與混合介質(zhì)的流量，使兩種介質(zhì)的混合比等于預(yù)設(shè)值。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于兩種不同壓力的介質(zhì)。
文檔編號(hào)F04B13/00GK201650644SQ20102017994
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者馬遠(yuǎn)志 申請(qǐng)人:寧波埃德蒙機(jī)電有限公司