一种柱塞泵行程调节控制装置

文档序号:843958 发布日期:2021-04-02 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种柱塞泵行程调节控制装置 (Plunger pump stroke regulation and control device ) 是由 张昀 张向京 左一楠 苗成 苟景卫 王良 于 2020-12-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种柱塞泵行程调节控制装置,包括第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器、电机、第一底板、第二底板和连接杆,第一底板上开有电机轴孔,第二底板上开有行程调节机构孔,第一底板和第二底板通过连接杆连接,电机连接于第一底板上端,第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器位于第一底板和第二底板之间,电机转轴穿过电机轴孔从第三联轴器的联轴器口伸入,并与第三联轴器固定,柱塞泵行程调节机构从行程调节机构孔伸出并与第一联轴器连接。通过轴向滑动性能的连轴器,在步进电机带动注醇泵调节机构转动时,可以根据行程调节机构的活动做出相应的轴向滑动,降低了震动对电机正常工作的影响以及连接件的损耗。(The invention discloses a stroke adjusting and controlling device of a plunger pump, which comprises a first coupler, a second coupler, a third coupler, a motor, a first bottom plate, a second bottom plate and a connecting rod, wherein a motor shaft hole is formed in the first bottom plate, a stroke adjusting mechanism hole is formed in the second bottom plate, the first bottom plate is connected with the second bottom plate through the connecting rod, the motor is connected to the upper end of the first bottom plate, the first coupler, the second coupler and a third coupler are positioned between the first bottom plate and the second bottom plate, a motor rotating shaft penetrates through the motor shaft hole, extends into a coupler hole of the third coupler and is fixed with the third coupler, and the stroke adjusting mechanism of the plunger pump extends out of the stroke adjusting mechanism hole and is connected with the first coupler. Through the coupler with the axial sliding performance, when the stepping motor drives the alcohol injection pump adjusting mechanism to rotate, corresponding axial sliding can be performed according to the movement of the stroke adjusting mechanism, and the influence of vibration on the normal work of the motor and the loss of a connecting piece are reduced.)

一种柱塞泵行程调节控制装置

技术领域

本发明属于机电自动化控制技术领域,具体涉及一种柱塞泵行程调节控制装置。

背景技术

天然气上游生产过程为了有效防止集气管道冰堵,每口气井独立配置一台柱塞泵。

由于柱塞泵在行程调节时,调节机构会有轴向的高低变化,并且柱塞泵在甲醇上量的运行过程中会产生一定的震动,使得柱醇泵行程调节机构产生小幅度的往复活动,所以调节柱塞泵行程时只能采取手动的方式实现不同流量的注醇解堵。由于井站数量巨大,导致现场作业过于频繁,手动操作给员工带来严重工作负荷。

现有注醇泵的行程调节过程复杂:操作人员首先要旋开固定螺丝,然后旋转注醇泵行程调节机构,并通过侧面的刻度观察注醇泵当前行程,当行程到位后,再将固定螺丝旋紧,并且要根据气井生产动态随时进行调节,做好当前泵的运行状态记录。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱塞泵行程调节控制装置,以实现远程行程调节。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的,一种柱塞泵行程调节控制装置,包括第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器、电机、第一底板、第二底板和连接杆,所述第二联轴器、第三联轴器均由插入段和插入段尾部连接的底盘组成,其中插入段横截面小于底盘,第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器前端上均开有联轴器口,所述第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器内部均为中空结构,其中第三联轴器从第二联轴器尾端插入,且第三联轴器的插入段从第二联轴器的联轴器口伸出,第三联轴器插入段与第二联轴器联轴器口形状相匹配;第二联轴器从第一联轴器尾端插入,且第二联轴器的插入段从第一联轴器的联轴器口伸出,第二联轴器插入段与第一联轴器联轴器口形状相匹配;第一底板上开有电机轴孔,第二底板上开有行程调节机构孔,第一底板和第二底板通过连接杆连接,电机连接于第一底板上端,第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器位于第一底板和第二底板之间,电机转轴穿过电机轴孔从第三联轴器的联轴器口伸入,并与第三联轴器固定,柱塞泵行程调节机构从行程调节机构孔伸出并与第一联轴器连接。

所述第二底板上还开有连接块固定孔,第二底板通过连接块固定孔与柱塞泵体连接。

所述第一底板和第二底板对应的位置上均开有连接杆孔,连接杆两端分别插入第一底板和第二底板上的连接杆孔,从而将第一底板和第二底板相固定。

所述电机轴上开有径向的连接轴孔,连接轴孔内连接有连接轴,第三联轴器侧壁上开有电机轴固定孔,连接轴从电机轴固定孔穿出,从而将电机轴与第三联轴器相固定。

所述第一底板上端还连接有防爆接线盒,电机位于防爆接线盒内。

所述防爆接线盒顶部为防爆接线盒盖,防爆接线盒和防爆接线盒盖可拆卸连接。

所述防爆接线盒侧壁开有接线螺孔,电机的电源线和信号线从接线螺孔伸出并与电机控制器电信号连接。

所述第一联轴器底盘上开有联轴器固定孔,通过联轴器固定孔与柱塞泵行程调节机构相连接。

本发明的有益效果在于:第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器套在一起,且第三联轴器与电机转轴相连,柱塞泵调节机构在轴向变化时,第一联轴器会沿着第二联轴器外壁滑动,使得调节机构轴向的高低变化不会对第三联轴器和电机产生影响,通过电机转轴转动,依次带动第三联轴器、第二联轴器、第一联轴器和调节机构转动,调节机构转动后,就改变了注醇流量,不仅保证了柱塞泵调节机构的正常工作,还通过第三联轴器沿着第二联轴器外壁滑动,降低了震动对电机正常工作的影响以及连接件的损耗。

附图说明

图1为柱塞泵行程调节控制装置结构示意图;

图中1、防爆接线盒盖;2、防爆接线盒;3、第一底板;4、连接杆;5、第三联轴器;6、第二联轴器;7、第一联轴器;8、第二底板;9、盒盖螺孔;10、接线螺孔;11、电机轴孔;12、电机固定孔;13、接线盒连接螺孔;14、连接杆孔;15、联轴器固定孔;16、电机轴固定孔;17、行程调节机构孔;18、连接块固定孔。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示,一种柱塞泵行程调节控制装置,包括第一联轴器7、第二联轴器6、第三联轴器5、电机、第一底板3、第二底板8和连接杆4,所述第二联轴器6、第三联轴器5均由插入段和插入段尾部连接的底盘组成,其中插入段横截面小于底盘,第一联轴器7、第二联轴器6、第三联轴器5前端上均开有联轴器口,所述第一联轴器7、第二联轴器6、第三联轴器5内部均为中空结构,其中第三联轴器5从第二联轴器6尾端插入,且第三联轴器5的插入段从第二联轴器6的联轴器口伸出,第三联轴器5插入段与第二联轴器6联轴器口形状相匹配;第二联轴器6从第一联轴器7尾端插入,且第二联轴器6的插入段从第一联轴器7的联轴器口伸出,第二联轴器6插入段与第一联轴器7联轴器口形状相匹配;第一底板3上开有电机轴孔11,第二底板8上开有行程调节机构孔17,第一底板3和第二底板8通过连接杆4连接,电机连接于第一底板3上端,第一联轴器7、第二联轴器6和第三联轴器5位于第一底板3和第二底板8之间,电机转轴穿过电机轴孔11从第三联轴器5的联轴器口伸入,并与第三联轴器5固定,柱塞泵行程调节机构从行程调节机构孔17伸出并与第一联轴器7连接。

主要包括第一底板3、连接杆4和第二底板8组成了一个框架结构,如图1所示,电机位于第一底板3的左侧,且电机轴穿过电机轴孔11伸到第一底板3右侧。

柱塞泵本体位于第二底板8的右侧,柱塞泵行程调节机构从行程调节机构孔17伸入到第二底板8左侧。

而第一联轴器7、第二联轴器6和第三联轴器5则位于第一底板3和第二底板8之间。

第三联轴器5、第二联轴器6至第一联轴器7依次增大,且三者均由插入段和底盘组成,并且内部均为中空结构,插入段和底盘一体成型,插入段横截面要小于底盘,如图1中的第三联轴器5和第二联轴器6,底盘是圆柱形,插入段横截面为两端被切掉的圆形,即对圆形对称纵向刨切。

第三联轴器5从第二联轴器6的末端插入,第三联轴器5的插入段从第二联轴器6前端的联轴器口伸出,且这两者形状相匹配,这样第三联轴器5更大的底盘就不会从第二联轴器6前端的联轴器口伸出,并且两者形状相匹配,使得第三联轴器5转动时可以带动第二联轴器6转动,不会发生第三联轴器5在第二联轴器6中空转的情况。

第二联轴器6与第一联轴器1同理,第二联轴器6插入段伸出,底盘因小于第一联轴器的联轴器口无法伸出。

电机转轴从第三联轴器5的联轴器口伸入并与第三联轴器5连接,第三联轴器5的位置固定;柱塞泵行程调节机构连接至第一联轴器7的右端,第一联轴器7随柱塞泵行程调节机构的移动而移动。

第一底板3上还开有若干电机固定孔12,用于将电机固定在第一底板12上。

在调节行程时,电机轴转动,依次驱动第三联轴器5、第二联轴器6和第一联轴器7转动,最终驱动柱塞泵行程调节机构移动,就像拧螺丝一样使得柱塞泵行程调节机构左右移动。

而在柱塞泵行程调节机构正常工作产生的轴向移动,如图1所示即是左右移动,这时第一联轴器7沿着第二联轴器6的外壁左右滑动,不会阻止柱塞泵行程调节机构移动,同时,如果柱塞泵行程调节机构运行时左右移动比较大,超过了第一联轴器7沿第二联轴器6滑动的范围,就会使得第一联轴器7和第二联轴器6整体沿着第三联轴器5的外壁滑动,三段式的设计增大了滑动距离。

如果为了驱动柱塞泵行程调节机构左右移动而将电机轴与柱塞泵行程调节机构直接连接,就会导致柱塞泵行程调节机构无法产生轴向位移,也就无法正常工作,因此采用了可以相对滑动的第三联轴器5、第二联轴器6和第一联轴器7这种结构来控制。至此,实现了远程操作电机转动来控制注醇泵的行程。

集气站泵房属于易燃易爆的高危环境,考虑到滑动产生摩擦可能带来的火花和静电,三个联轴器的加工设计采用铜件。

【实施例2】

在实施例1的基础上,如图1所示所述第二底板8上还开有连接块固定孔18,第二底板8通过连接块固定孔18与柱塞泵体连接。

通过在连接块固定孔18插入螺钉等,实现第二底板8与柱塞泵体的可拆卸连接。

所述第一底板3和第二底板8对应的位置上均开有连接杆孔14,连接杆4两端分别插入第一底板3和第二底板8上的连接杆孔14,从而将第一底板3和第二底板8相固定。

第一底板3和第二底板8对应的地方开有连接杆孔14,4个连接杆的两端分别插入孔中,实现框架结构。

所述电机轴上开有径向的连接轴孔,连接轴孔内连接有连接轴,第三联轴器5侧壁上开有电机轴固定孔16,连接轴从电机轴固定孔16穿出,从而将电机轴与第三联轴器5相固定。

电机轴上开有与电机轴垂直的孔,第三联轴器5侧壁上也开有电机轴固定孔16,连接轴依次插入电机轴固定孔16和连接轴孔中,将电机轴和第三联轴器5连接起来,这样电机轴转动驱动连接轴转动,连接轴转动驱动第三联轴器5转动。

【实施例3】

如图1所示,在实施例2的基础上,所述第一底板3上端还连接有防爆接线盒2,电机位于防爆接线盒2内。

防爆接线盒2通过第一底板3上的接线盒连接螺孔固定在第一底板3,且电机位于防爆接线盒2内。

所述防爆接线盒2顶部为防爆接线盒盖1,防爆接线盒2和防爆接线盒盖1可拆卸连接。

防爆接线盒2与防爆接线盒盖1顶通过盒盖螺孔9可拆卸连接,方便维修。

所述防爆接线盒2侧壁开有接线螺孔10,电机的电源线和信号线从接线螺孔10伸出并与电机控制器电信号连接。

防爆接线盒2侧壁的接线螺孔10为电机的电源线和信号线留出通道,并且可以在接线螺孔10外额外连接防爆绕线管,电源线和信号线从防爆绕线管穿过后连接到电机控制器。

所述第一联轴器7底盘上开有联轴器固定孔15,通过联轴器固定孔15与柱塞泵行程调节机构相连接。

第一联轴器7底盘上开有联轴器固定孔15,用于与柱塞泵行程调节机构可拆卸连接。

所述的电机控制器远程控制电机转动的流程为,总线式24V直流驱动器,接线分为供电和信号两路总线,分别外接24V直流电源和串口服务器,每一个电机的电源线和485信号线分别并接在这两条总线上,并配置不通设备地址,与控制器进行数据的轮询传输。当操作员在上位机远程给柱塞泵一个开度时,控制器收到开度,通过串口服务器将指令下发到步进电机驱动器,步进电机驱动器将所给开度转化为电机步数,控制电机带动行程调节机构旋转,达到远程调节柱塞泵行程的目的。

经过运算:注醇泵行程0%到100%的调节需要旋转行程调节机构共计20圈,即行程调节机构每旋转72°可以使行程变化1%:

360×20÷100=72

步进电机驱动器采用32细分,其含义为每1.8°对应32步,则可以计算得出每调节1%的开度对应电机运转1280步:

72÷1.8×32=1280

在使用时,远程给电机启动信号及开度,即可实现远程调节行程调节机构。

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