[发明专利]双柱塞潜油隔膜泵系统及其接力举升方法

权利要求书

1.一种双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：包括上级柱塞模块和下级柱塞模块；上级柱塞模块和下级柱塞模块通过同一潜油电机实现驱动；

上级柱塞模块包括上接头(22)，上接头(22)内固定设置有缸套(4)，缸套(4)内活动设置有上级柱塞(6)；缸套(4)的上方形成工作腔体，工作腔体内固定设置有隔膜(3)；

下级柱塞模块包括下接头(23)，下接头(23)内活动设置有下级柱塞(18)；下级柱塞(18)连接推杆(17)；推杆(17)的周围形成负压腔(Ⅵ)；

上级柱塞(6)通过上运动转换机构连接潜油电机的潜油电机轴(14)的上端；潜油电机轴(14)的下端通过下运动转换机构连接推杆(17)；上下运动转换机构能够将潜油电机轴(14)的垂直旋转运动转化为水平旋转运动，并将水平旋转运动转化为上下往复运动；

上运动转换机构位于上部液压油工作腔(Ⅲ)内；下运动转换机构位于下部液压油工作腔(Ⅱ)内；上部液压油工作腔(Ⅲ)与下部液压油工作腔(Ⅱ)相连通；

下级柱塞(18)的下方形成下弹簧容置腔；所述下弹簧容置腔通过液压油平衡油道(32)与下部液压油工作腔(Ⅱ)相连通；

潜油电机的潜油电机轴(14)旋转，带动上级柱塞(6)和下级柱塞(18)反向往复运动；上级柱塞(6)的往复运动带动隔膜(3)上下运动，从而在隔膜(3)上方的井液容置腔(Ⅴ)中产生正压或负压；通过井液容置腔(Ⅴ)中正负压的切换作用，将外界的井液吸入到井液容置腔(Ⅴ)中，然后排出至油管(25)中，从而将井液通过油管举升至地面；

当上级柱塞(6)向上运动时，上级柱塞(6)受下级柱塞模块所产生的增压作用和潜油电机轴(14)的驱动力的双重作用。

2.根据权利要求1所述的双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：在所述上级柱塞(6)受潜油电机轴(14)的驱动向上运动的同时，潜油电机轴(14)驱动推杆(17)和下级柱塞(18)向下运动，使下弹簧容置腔的容积变小，下弹簧容置腔内的液压油经液压油平衡油道(32)流入下部液压油工作腔(Ⅱ)，使下部液压油工作腔(Ⅱ)和上部液压油工作腔(Ⅲ)内的压力变大；该压力通过上级柱塞(6)的下端面作用于上级柱塞(6)，使上级柱塞(6)向上运动，实现对上级柱塞(6)的增压作用。

3.根据权利要求1或2所述的双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：所述下级柱塞(18)的截面积略大于推杆(17)与上级柱塞(6)的截面积之和。

4.根据权利要求1所述的双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：所述下接头(23)的下方形成液压油贮存腔(Ⅰ)；所述下部液压油工作腔(Ⅱ)通过液压油溢流通道(33)与液压油贮存腔(Ⅰ)相连通；液压油溢流通道(33)内设置有溢流阀(21)；所述下弹簧容置腔通过液压油补液通道(31)与液压油贮存腔(Ⅰ)相连通；液压油补液通道(31)内设置有补液阀(19)。

5.根据权利要求1所述的双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：所述隔膜(3)的上方为井液容置腔(Ⅴ)，井液容置腔(Ⅴ)开设有井液吸入口(9)和井液排出口(2)，井液容置腔(Ⅴ)通过井液吸入口(9)与外界连通，进液阀(10)用于控制井液吸入口(9)的开闭；井液容置腔Ⅴ通过井液排出口(2)与油管(25)的内腔连通，出液阀(11)用于控制井液排出口(2)的开闭。

6.根据权利要求1或4所述的双柱塞潜油隔膜泵系统，其特征在于：所述隔膜(3)的下方为液压油容置腔；上弹簧(5)的顶端固定连接弹簧固定管(24)；上弹簧(5)所在的上弹簧容置腔通过弹簧固定管(24)的内腔与液压油容置腔相连通，形成隔膜压力调节腔(Ⅳ)。