常见水力活塞泵的结构和工作原理

　　水力活塞泵的形式很多，差动式单作用水力活塞泵和长冲程双作用水力活塞泵是两种常见的水力活塞泵，接下来对它们的结构原理做简要介绍。

　　1．差动式单作用水力活塞泵

　　差动式单作用水力活塞泵主要由工作筒、沉没泵和固定阀三部分组成。沉没泵机组又包括提升打捞装置、液马达和抽油泵三部分。它的工作原理为：

　　(1)下冲程：滑阀处于下止点位置，高压动力液既经孔、流道和孔进入液马达柱塞的下端，又经孔和流道进入液马达柱塞的上端，由于柱塞上端有效作用面积大于下端，液马达柱塞在上、下两端的压力差作用下而下行，从而由活塞杆带动抽油泵柱塞下行，并压缩地层液推开游动阀球，进入抽油泵柱塞的上端，吸入地层液，此时抽油泵固定阀关闭。

　　(2)上冲程：当柱塞组接近下止点时，高压动力液经活塞杆的上换向槽进入换向滑阀的下端，由于下端面积大于上端面积，滑阀被液压力推到上止点；液马达柱塞上端通过流道、3个孔与低压地层液连通，而下端仍为高压液体，柱塞被推动上行，此时，游动阀关闭，抽油泵柱塞上腔内的液体通过孔、流道、孔、流道和孔，液马达柱塞上端的乏动力液经流道、孔、孔、流道和孔被排人油管、套管环形空间，此时，固定阀打开，地层液进入抽油泵柱塞的下端。

　　当柱塞组运动到接近上止点时，滑阀下端经下换向槽、流道、孔、流道、孔与低压地层连通，而滑阀上端为高压，滑阀被推到下止点，柱塞组又开始下冲程。如此反复，达到不断举升地层液的目的。

　　这种泵的换向机构简单，易于加工，改变液马达和抽油泵柱塞直径比，就可以获得不同的压力比，实现流量和扬程的变化。

　　2.长冲程双作用水力活塞泵

　　长冲程双作用水力活塞泵由泵工作筒、底阀(固定阀)和沉没泵三部分组成，其为投入式。泵工作筒随油管柱下入井内，底阀为可打捞式结构，沉没泵机组从井口投入靠液力起、下。沉没泵的差动式换向机构设在泵的中问，上、下各有一缸套、活塞和进油阀、排油阀组件，泵的上端为提升打捞机构，最下端为尾座。沉没泵与泵工作筒间的密封，采用道压差式四氟密封环结构。该泵的工作原理为：

　　(1)上冲程：当换向滑阀处于下止点位置时，高压动力液通过流道2进入上液缸的下腔，推动上活塞组上行；上液缸上腔内的油井液通过上排出阀7被排到油管、套管环形空间；同时，油井液通过底阀，经下吸人阀被吸入到下液缸的下腔；下液缸上腔的乏动力液则通过流道、2个孔排到油套环形空间。

　　(2)下冲程：当活塞组运动到接近上止点位置时，高压动力液通过活塞杆下部的换向槽及孔作用到换向滑阀的下端；滑阀下端的承压面积比上端承压面积约大一倍，在液压力的作用下，滑阀被推到刚刚换过向的位置，即高压动力液刚好能通过滑阀的孔及流道，进入下液缸的上腔；而上液缸下腔内的乏动力液刚好能够通过流道、2个孔排至油管、套管环形空间。滑阀的换向过程设计有三种速度。以上所述为一速向上运动过程；二速向上运动是低速运动，动力液经滑阀内孔的螺旋槽进入，经节流后压力降低，滑阀缓慢向上运动，这时活塞组已逐渐向下启动；三速是较高的速度，高压动力液除通过螺旋槽外，还通过滑阀的下三速孔，使滑阀迅速走完向上的全行程，此时，活塞组全速向下运动，上活塞缸为吸人过程，下活塞缸为排出过程。

　　当活塞组向下运动接近下止点时，活塞杆上部的换向槽将孔与泄油孔连通，滑阀的下腔为低压；在高、低压差作用下，滑阀向下运动到刚好高、低压流道换过向来的位置，也就是滑阀向下一速运动完成的位置；随后，二速是滑阀下端的低压动力液通过螺旋槽经阀体的二速孔泄走，使滑阀以较低的速度下行；三速是滑阀下端的动力液除从螺旋槽泄走外，还从滑阀上的三速孔泄走，从而使滑阀以较快的速度完成最后的向下行程，又处于前述的下止点位置，活塞又开始下一行程运动。如此反复循环，从而将产液不断地从井底举升到地面。