型油田高压往复式柱塞泵及控制策略的研究硕士论.doc

国内图书分类号：TH322学校代码：10213国际图书分类号：621.6密级：公开工学硕士学位论文新型油田高压往复式柱塞泵及控制策略的研究硕 士 研 究 生：张乐0 师：季天晶教授 申 请 学 位：工学硕士0 科：流体机械及工程 所 在 单 位：能源科学与工程学院答 辩 日 期：2011 年 6 月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index：TH322U.D.C.:621.6Dissertation for the Master Degree in EngineeringRESEARCH ON NEW OIL FIELD HIGH-PRESSURE RECIPROCATING PISTONPUMP AND CONTROL STRATEGIESCandidate：ZhangLeSupervisor：Prof. JiTianjingAcademic Degree Applied for：Master of EngineeringSpeciality：Fluid Machinery and EngineeringAffiliation：School of Energy Science andEngineeringDate of Defence：June, 2011Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要目前，随着世界各国对石油需求不断增长，使得油田油井深度不断加深 而增加产量。为了保持地层能量，各大油田普遍采用高压注水的方法。近年 来，高压欠注问题日益突出，但是油田应用的高压注水泵无论是在工艺结构 上还是对复杂工况的适应性上已经越来越难以满足实际要求。针对以上情况，本文首次提出一种传动方式新颖、受力结构简单、可输 出高压的新型往复式高压注水泵以及与之相匹配的精确变量装置。这种新型 泵不仅结构简单，制造容易，安装工艺上要优于油田目前常用的三缸往复泵， 而且效率、可靠性高，同时能够满不同地质条件下油井的高压注水需要并具 有很强适应性。本文首先根据油田给定的目标参数进行进行了运动学分析和动力学分析， 研究了各关键零部件运动规律及受力，利用 VB6.0 编制了的受力分析程序， 计算出了注水泵的危险工况，并以此作为了泵体结构参数设计的依据；然后 利用 UG5.0 绘制了泵体结构的三维模型，检验了所有零部件之间无干涉， 验证了设计的结构的可行性。其次，设计了与新型泵相匹配的变量机构，使之成为由伺服阀和液压缸 构成的电液伺服控制系统，能够实现在油田注水控制中心对注水泵进行远程 自动控制。同时建立控制系统的仿真模型，并在 simulink 中对模型的稳定 性等指标进行了仿真分析。最后，设计了 BP 神经网络 PID 控制器和常规 PID 控制器，对控制系统 进行了校正，并在不同负载的条件下进行了仿真分析、对比，可知相对于常 规 PID 控制器，BP 神经网络 PID 控制器对于新型往复泵具有更强的有效性、 实用性。从目前油田高压注水应用前景来看，新型往复式高压注水泵完全可以取 代现有高压注水泵。关键词： 高压注水泵;UG 三维模型;电液伺服控制系统;BP 神经网络-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractWith the continuous improvement of the oil production, the oil well depth deepened ceaselessly and working pressure keeps increasing. In order to maintain and ensure the crude output and the formation energy, each big oilfield widely use the method of high pressure water injection. Recently years, the problem of the injection shortcoming of High-pressure is getting worse, so the normally used High-pressure injection pump is no longer suitable for actual engineering demands.In view of the above situation , this article put forward a new kind of High-pressure injection pump which is more suitable for Engineering actual demand and a Variable device to match the pump.First of all, according to objective parameter and the body structure of the pump, we make dynamics analysis to ensure the force of key parts. Then we calculate the ultimate working condition of the pump with Program Composition of VB6.0, and use the results as the basis of parameter design. At last , use UG5.0 to draw the 3D model of the pump and make sure that the structure is correct.Design the Variable device which is made of servo valve and hydraulic cylinder, so that the pump can be controlled in waterinjection center. Make the nonlinear model of theVariable device, and analyse the models stability and its response of typical signals in simulink.Design the BP neural network PID controller and the conventional PID controller to correct the control system, and analyse it in condition of non-load and 5000N load. Compare the results of the two controller, we find that the BP neural network PID controller is more suitable for actual demands.Keywords: High-pressure injection pump ， UG 3-D model ， Electro-hydraulic servo control system，BP neural network-II-哈尔滨工业大学硕士学位论文目录 摘要 .I Abstract .II 第 1 章绪论 .11.1 课题背景及研究的目的和意义 .11.2 往复式柱塞泵的发展历史 .11.3 国内外在该方向上的研究现状 .21.3.1 国内外轴向柱塞泵的研究现状 .21.3.2 柱塞泵变量机构的研究现状 .41.3.3 油田高压注水泵发展现状 .61.4 控制理论发展综述 .71.4.1 古典控制理论和现代控制理论 .71.4.2 智能控制概述 .81.5 论文主要研究内容 .9 第 2 章新型泵的结构构设计 .112.1 新型泵的传动结构 .112.1.1 传动方式的选择 .112.1.2 柱塞数目的选择 .122.2 基本理论计算 .142.2.1 目标参数 .142.2.2 设计参数 .142.3 新型往复泵运动学分析 .162.3.1 柱塞运动规律的选择 .162.3.2 圆柱凸轮机构的运动关系 .172.4 新型往复泵的动力学分析 .182.4.1 泵体受力分析 .182.4.2 柱塞受力分析 .202.4.3 滚轴受力分析 .212.4.4 凸轮受力分析 .222.5 新型往复泵的编程计算 .242.5.1 编程工具的选择 .24-III-哈尔滨工业大学硕士学位论文2.5.2程序界面.242.5.3计算结果及分析 .262.6 新型往复泵的三维模型 .292.6.1主要零部件展示 .302.6.2凸轮设计方法.312.6.3新型往复泵装配图 .332.7 本章小结 .33 第 3 章活塞位置伺服控制系统设计与仿真 .353.1 相互匹配的非对称阀控缸的模型 .363.1.1滑阀的流量方程 .363.1.2液压缸连续方程 .393.1.3活塞的力平衡方程 .403.2 电液伺服阀模型 .413.3 位置伺服控制系统的仿真模型的建立 .413.3.1仿真模型的状态空间表示 .413.3.2伺服系统仿真模型 .423.4 伺服系统模型的仿真与分析 .423.4.1系统参数的给定 .423.4.2 系统稳定性分析及典型输入信号的响应 .433.5 本章小结 .46 第 4 章电液伺服控制系统控制策略的研究 .474.1 PID 控制器 .47 4.1.1 PID 控制基本原理 .47 4.1.2 PID 参数整定方法 .484.2 神经网络控制 .504.2.1神经网络概述.504.2.2单神经元模型.51 4.2.3 BP 网络及学习算法 .524.3 BP 神经网络 PID 控制器的设计.554.4 包含 BP 网络控制器的控制系统的仿真与分析 .584.5 本章小结 .62 结论 .63参考文献.64-IV-哈尔滨工业大学硕士学位论文哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明69哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理70攻读学位期间发表的学术论文71致谢72-V-哈尔滨工业大学硕士学位论文第1章 绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义本课题来源于大庆石油管理局横向研究课题。随着世界各国对石油需求不 断增长使得抽油深度不断加深，为了保持地层能量，同时也为了加大原油产量， 油田往往采用高压注水的方法。但与此同时，油田常用高压注水泵在面临这种 深度更大、压力更高、外界负载更加复杂的工况下，无论泵体工艺、自身效率 还是对复杂工况的适应性都显得力不从心，因此本课题旨在研究油田新型高压 往复式轴向柱塞泵，适应油田实际工况，用于急需生产实践中。柱塞泵依靠密封工作容积的变化实现吸压流体作用，从而实现了将机械能 转化为液压能，与其他类型泵相比，柱塞泵有密封性好、泄漏量小、功率质量 比大等优点。但是常规往复式柱塞泵输出流量的变化，均以改变柱塞泵的柱塞 行程方式获得输出流量的改变。而这些方式的变量装置相对受力复杂，制造精 度高并伴有噪声大、故障率高等缺点、为了解决以上问题，本文提出一种传动方式新颖、受力结构简单、输出压 力更高的新型往复式高压柱塞泵，以及与之相匹配的能够使柱塞泵在柱塞行程 不变的情况下获得高精度需求流量的精确变量装置，并对柱塞泵进行理论计算 和研究，进而验证该方案的可行性和可靠性。进行生产，解决油田急需。1.2 往复式柱塞泵的发展历史1905 年，美国人詹尼第一次将矿物油应用于液压传动系统中，设计带轴 向柱塞机械的传动装置，也称作 Janny 泵 2，其结构如图 1-1 所示。20 世纪 50 年代，丹尼逊公司（美）和卢卡斯公司（英）联合开发了一种 新型斜盘泵。由于这种泵只传递转矩，不传递弯矩，使得工作压力和转速有了 大幅度提升 22。20 世纪 60 年代，液压系统一体化的应用在汽车等工业机械中的快速发展 使得通轴泵综合了其他液压元件的多种功能，液压传动系统得到了极大的简化， 使其发展上有了重大突破 4。-1-哈尔滨工业大学硕士学位论文图 1-1Janny 泵20 世纪 70 年代至 21 世纪初，随着液压传动的广泛应用，轴向柱塞泵也 得到了长足的发展。许多欧美知名制造商针对轴向柱塞泵的不同领域进行了多种技术革新，比如柱塞泵的节能高效；泵和电子技术的结合；泵体的轻型化、 标准化、模块化以及减少脉动流量、降低噪声等方面。其中比较具有代表性的 如美国 Sundstrand 公司的 20 系列通轴泵和由荷兰 Innas 公司设计的一种名为 Floating Cup 结构的轴向柱塞泵 13。其结构如图 1-2 所示。轴向柱塞泵从 20 世纪真正意义上的出现到现在已经经历近 100 年的时间， 从最初的低压排水到今天的高压、超高压传动，无论是工艺结构还是工作性能 都有了显著提高，并且广泛应用于各种工业场合。目前，柱塞泵的生产厂家主 要集中在欧美和日本，这些企业不仅规模大制造工艺水平高，而且设计理念先 进，例如小松、日立、力士乐、川崎、美国桑斯特等。0 1-2Floating Cup 结构轴向柱塞泵 1.3 国内外在该方向上的研究现状 1.3.1 国内外轴向柱塞泵的研究现状目前国内外对柱塞泵的研究主要集中在关键摩擦副优化技术、减震降噪技 术以及将液压传动机械和微电子技术相结合实现机电一体化集成等方面。同时，随着计算机技术和可靠性技术的高速发展，利用计算机进行的三维仿真技术和-2-哈尔滨工业大学硕士学位论文以泵体仿真模型为基础的试验技术开始逐渐被广泛应用。柱塞泵中的关键副对泵的性能和寿命产生决定性的影响。美国普渡大学通 过对柱塞副间隙处油膜动力学、摩擦力和能量耗散的试验 6,得出了柱塞表面所 受摩擦力和柱塞形状有关的结论，其分析结果如图 1-3 所示。图 1-3 不同形状的柱塞所受摩擦力的分布规律在现代工业中的一些大型机械比如冶金、矿山机械及工程机械中，利用电 子元件的微型化、集成化，可以将其安装在液压传动机械中，从而实现对液压 系统的远程控制，即能够有效检测其工作状态，又有利于液压系统的故障诊断。基于计算机的三维仿真技术开始于 21 世纪初期，随着近些年计算机硬件 性能的快速发展以及价格的大幅度降低，开始广泛应用于工业行业。仿真技术 可以检验结构设计的合理性，有效降低试验成本，提高试验效率，缩短产品的 开发周期。由于现在的三维仿真软件中普遍嵌入了动力学和运动学仿真功能， 能有有效地分析产品的动力学和运动学特性，可以有效地替代实物样机，并且 可以非常方便得到有效可靠的试验数据。与此同时，利用计算机接口技术，可 以使三维仿真模型直接应用于有限元计算软件中，得出关键部件的应力分析结 果，这些都是实物样机所无法比拟的。Parker 公司于 2004 年利用仿真软件建 立柱塞泵的三维模型样机，其结构如图 1-4 所示，并对柱塞腔的关键零部件的 应力、摩擦力和压力脉动进行了仿真分析 11。图 1-4Parker 公司三维模型样机-3-哈尔滨工业大学硕士学位论文所谓以泵体仿真模型为基础的试验技术就是在泵体的机构不变的前提下， 利用微电子传感技术测试泵体内传动介质或者流体的特性，从而实现实时检测 泵的特性参数的目的。IVANTYSYNOVA 研究小组和德国亚深工业大学基于该 思想先后打搭建了柱塞副和摩擦副的试验台进行了相关研究并取得一定成果 13。1.3.2 柱塞泵变量机构的研究现状恒功率-恒压变量柱塞泵是一种新型的节能柱塞泵。该泵的变量活塞由恒功率阀和恒压阀来控制，通过活塞位移的变化来使斜盘倾角发生变化，从而达 到改变了流量的目的，其液压原理图如图1-5。由于这种泵具有恒功率泵和恒 压泵的双重优点，故其具有速度快、效率高、损失小等一系列优势，是一种高 效节能的变量柱塞泵 14。图1-5恒压-恒功率变量柱塞泵液压原理图在实际工程中轴向柱塞泵的变量机构复杂，抗污能力差，所以甘肃工业大 学卢堃等在应用静压平衡理论的基础上参考国外同类产品，开发出一种新型柱 塞泵，其原理图如图 1-6。图 1-6 径向柱塞泵液控伺服变量机构液压原理图该泵的变量机构利用三通阀控制液压缸，通过液压缸阀芯位置变化控制柱-4-哈尔滨工业大学硕士学位论文塞泵偏心距从而改变排量大小。为了避免定子发生周期性振荡，该机构利用正 开口阀门控制柱塞，在增大变量机构阻尼的同时还可以有效防止泄漏；阀口形 状选取为三角形，在增强变量机构稳定性的同时又能改善泵的静态特性，并取 得良好的效果；增设附加阻尼，该阻尼不仅能够保证系统稳定，还能够有效调 节整个液压桥路的匹配特性 15。机械式和液压伺服式变量机构都是手动变量，这种调节方式不仅对调节过 程有时间要求，而且对于工况条件复杂并且对快速性要求较高的系统，不仅难 以满足工作需求而且流量不易精确调节。因此，开始出现了一种利用单片机控 制泵的变量机构，以单片机作为控制元件，电机作为执行机构，调节斜盘倾角 从而达到改变泵排量的目的，其结构如图1-7。和人工调节的方式相比，单片 机发出的脉冲序列用以控制电机运行的方向和位移大小，泵的排量能够及时准 确的改变；通过改变程序，可以方便地改变泵的特性曲线，同一泵上，在不改 变泵体结构的前提下可以通过改变程序实现各种不同的控制规律 16。图 1-7 步进电机控制的变量机构伴随着计算机技术的高速发展，近年来采用微型计算机控制的电液伺服控 制系统有了飞速发展。这种电液伺服控制系统不仅对于数据的处理采集更加方 便准确，而且整个系统的响应速度快且控制算法可根据工况需求进行灵活改变。 在上述众多采用机控的新型电液伺服控制系统中，PWM 信号控制变量机构就 是将微机控制技术应用于液压控制系统所做的一个新的方向。其工作原理为利 用机控活塞的位移改变泵的斜盘角从而改变排量。在每个采样控制周期，传感 器首先将得到活塞的位移量 Y0(n)反馈给计算机，然后将此位移量和给定的位 移量 Ye(n)做差得到偏差信号 E(n)，将偏差信号输入到控制器中，通过给定的 控制算法对偏差信号进行计算，输入该周期的输出 PWM 控制信号，最后将该 控制信号通过功率放大器向电液伺服控制机构进行输出控制。PWM 信号的宽 度决定了该周期液压开关阀的通断时间，根据通断时间的长短改变油缸的进油-5-哈尔滨工业大学硕士学位论文量，进而控制变量活塞的位移 17。1.3.3 油田高压注水泵发展现状油层注水是在油田开发过程中保持油层压力提高原油产量的有效措施之一。 柱塞泵由于体积小，工作压力高而广泛应用于油层注水中。尤近些年来由于各 大油田高压欠注问题日益明显，使得提高高压注水泵的工艺与性能成为了亟待 解决的问题 21。常用的油田高压注水泵大体上分为离心式和往复式，尤其是往 复式高压主泵由于其在增压方面的独特优势，在近些年来发展迅速。针对油田 中广泛推广使用的三缸和多缸单作用柱塞泵，国内外生产厂家在其理论和试验 研究、设计制造和选择使用方面做了大量工作，使其工作效率得到了显著提高， 油田常用三缸单作用柱塞泵工作原理如图 1-8 所示。图 1-8 三缸单作用泵作用简图尽管目前油田中广泛推广使用的三缸单作用柱塞泵的泵效一般能达到 85%并且能够满足注水压力的要求，但是其结构中存在的问题使其工作效果往往不 尽如人意。首先，由于采用曲柄连杆机构使得柱塞在行进过程中会产生很大轴 向作用力，从而使得动力端各部件相互紧压从而使润滑油难以深入，导致摩擦 剧烈，润滑条件差；其次，由于三柱塞之间相差 120相位角，导致曲轴在交变 应力作用下危险截面增多，寿命减少，同时由于油田中往往面临短冲程高冲刺 的工况，使得易损件更换频繁，严重影响泵的正常使用;最后，这种常用的三 缸泵排量为固定值，不能针对现场实际情况进行灵活调整 25。除了上述高压注水泵结构中存在的一系列问题外，油田注水过程中还存在 着如下问题：首先，现场工作中往往直接在额定频率下启动电机，这种启动方 式对设备冲击较大，极易造成电机和注水泵传动端的损坏；其次，由于注水管-6-哈尔滨工业大学硕士学位论文网的承载能力有限以及各注水井之间吸水压力的差异，使得注水系统出口压力 难以保持稳定；最后，在不同工况下系统压力、水量等工况参数各不相同，而注水泵只能在全负荷条件下工作，无法根据外部环境自动调节，既不符合节能 环保的要求对泵体本身的损耗也过大。因此为了解决以上问题，国内一些油田 企业开始利用变频调速的方法控制与注水泵相连接的电机,通过调整电机转速的 变化调整注水泵的排量, 在保护设备、降低能耗的同时又起到了平衡外部压力 的目的 18。然而由于油田作业地点常在野外，因此采用变频调速时存在电源问题、并网电压问题、造价高问题等等。并且在变频调速时，只能同时改变多个柱塞的 注水排量，无法对单个柱塞进行变量控制，不能更好得适应工程实际的某些工 况。而在这方面的研究国内相对处于空白状态。由于轴向柱塞泵在液压传动领域的应用非常广泛，而且制造技术非常成熟， 油田注水柱塞泵的研究国内外甚少，而液压系统用轴向柱塞泵无论理论研究还 是制造技术远远优于油田注水柱塞泵，只是使用的介质及应用场合不同，本文 拟采用液压技术理论和油田注水柱塞泵实际工况相结合的方法进行研究、设计， 并形成自动控制系统，用于油田生产实际中。1.4 控制理论发展综述1.4.1 古典控制理论和现代控制理论20 世纪中期以来，随着科学技术的不断发展，自动控制起到了不可替代 的作用。所谓自动控制就是指系统或者被控对象能够按照预先设定的过程工作， 整个过程不再需要额外的人工操作。自动控制技术的应用与发展，为改善劳动 条件，提高劳动生产率和产品质量做出了巨大贡献。自动控制理论目前一般可分为“经典控制理论”和“现代控制理论”。其中， 经典控制理论以传递函数为基础，研究单输入-单输出一类定常控制系统的分 析和设计问题47。由于发展较早，目前已经形成比较成熟的理论体系。在液压 技术和控制理论相结合所产生的液压控制技术中，PID 控制器由于其良好的鲁 棒性、闭环控制特性而得到了广泛的应用，即便是在控制理论和控制技术高速发展、各种控制技术层出不穷的今天，对于一些频宽不太高、外界干扰不大的-7-哈尔滨工业大学硕士学位论文伺服系统，采用经典控制理论方法进行分析设计已足以满足一般工程实际的需 要。随着科学技术的不断发展，工程实践所面临的情况变得越来越复杂，20 世纪 60 年代，在经典控制理论的基础上现代控制理论应运而生。它以状态空 间为基础，研究多输入-多输出、时变、非线性、高精度、高效能等控制系统 的分析和设计问题47。系统辨识、自适应控制、最优控制、智能控制等理论目 前都是这一领域的研究热点。随着其他学科的高速发展尤其是计算机技术的不 断发展，现代控制理论也正处于一个不断自我完善的过程中。1.4.2 智能控制概述智能控制起源于 20 世纪 60 年代，随着空间技术、计算机技术以及人工智 能技术的发展，在控制理论的基础上，人们开始将人工智能技术应用于控制系 统中。智能控制是一门新兴、交叉学科，具有非常广泛的应用领域，如专家控 制、智能机器人控制、智能过程控制、智能故障诊断及智能调度与规划。传统控制即经典控制和现代控制都是基于模型的控制，这类控制需要有精 确的数学模型为基础，随着被控对象复杂性不断提高，其高度的非线性，高噪 声干扰，动态性突变等复杂性都难以用精确的数学模型来表示。此外系统本身 的不确定性也难以用数学模型来描述。由于上述原因，使得基于模型控制的传 统控制方法显得乏力。然而，智能控制和传统控制相比，能够有效地处理控制 系统中的不确定性和复杂性，这主要是因为智能控制采用了拟人化的方式来表 达，即智能控制系统具有拟人的智能决策。智能控制的概念主要是针对控制系统的不确定性以及复杂性提出来的，因 此一个理想的智能控制系统应具有如下特性：（1）学习功能 系统应当具有类似于人类的学习能力，即对外部未知环境有认知、学习、记忆的功能，并利用积累的信息进行自我调节和改善以到适应外部环境，使系 统性能更加优越。（2）适应功能 当被控对象动力学特性变化、环境变化和运行条件发生变化时，系统应具-8-哈尔滨工业大学硕士学位论文有适应这种变化的能力。尤其是当给定系统一个全新的输入是，利用自身的插 补功能，能够给出理想的输出。（3）容错功能 对于系统中出现的故障能够及时屏蔽并作出诊断，同时系统应当能够自动回复到故障前的状态。 （4）鲁棒性 对各类干扰和不确定性不敏感。 （5）组织功能系统能够将复杂的任务和分散的信息按照一定的逻辑有效的组织协调起来 形成完整的结构，并且能够按照某一规则解决系统内部多目标之间的相互冲突 问题。智能控制系统发展到现在主要包括分级递阶智能控制系统、专家控制系统、 模糊控制系统、神经网络控制系统以及基于规则的仿人智能控制等。近年来， 智能控制技术在国内外已取得长足的发展和进步，在某些领域已进入工程实用 的阶段。但是作为一门新兴的多学科相互交叉的理论技术，其目前仍然处于发 展阶段，理论体系尚不成熟，甚至关于智能控制的定义、理论、结构等都无同 一的系统描述。但是，随着科学技术的不断发展，智能控制也必将迎来发展的 新时期。1.5 论文主要研究内容针对油田用高压注水泵所存在的问题，设计开发一种结构简单、工作压力 高、高效节能的新型高压往复泵以解决油田急需。 研究主要内容包括以下几个方面：（1）根据现场实际情况采用液压技术理论和油田注水柱塞泵实际工况相结合的方法确定泵体传动结构，并根据目标参数对新型往复泵进行运动学分析和 动力学分析；（2）根据泵的运动学和动力学分析结果，利用 VB6.0 编制新型往复泵的受力计算程序计算关键零部件受力，并以此为依据确定泵体零部件结构参数，利 用 UG5.0 对高压注水泵进行三维模型仿真，验证结构设计的合理性；-9-哈尔滨工业大学硕士学位论文（3）设计与新型往复泵相匹配的变量机构，并使之成为由伺服阀和液压缸 组成的电液伺服控制系统，建立了其数学模型并在 simulink 中对稳定性等指标进行了仿真分析；（4）设计 BP 神经网络 PID 控制器和常规 PID 控制器，对电液伺服控制系 统进行了校正，并对两种控制器的控制效果进行了比较分析。-10-哈尔滨工业大学硕士学位论文第2章 新型泵的结构构设计本章主要根据油田新型高压往复式柱塞泵的目标参数，对其进行结构设计 以及运动学、动力学分析，确定新型往复泵的最大受力，并据此确定关键零部 件的结构参数。最后利用 UG 绘制其三维仿真模型，直观表现其结构。2.1 新型泵的传动结构2.1.1 传动方式的选择往复泵利用工作腔中的容积周期性变化来输送流体。往复泵通常有两部分 组成，一部分称为液力端，其主要作用是直接输送液体，将机械能转化为液体的液压能；另一部分称为传动端，其主要作用是将原动机的能量传给液力端。 油田常用的高压注水泵结构如图 2-1 所示。图 2-1 往复泵工作示意图1-曲柄；2-连杆；3-十字头；4-柱塞；5-缸套；6-排出阀；7-排出四通；8-预压排出空气包；9-排出管；10-阀箱；11-吸入阀；12-吸入管目前油田用往复式柱塞泵大部分均采用曲轴传动，即由 V 带传动带动曲 轴旋转，通过连接在曲轴上的连杆带动柱塞往复运动形成真空抽水。虽然这种传动方式由于