液压井修井机液压起升系统
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        液压井修井机的功能要求
        在油田修井工作中,降低修井成本和提高油井产晟最有效的措施是采用不压井修井方法。不压井修井作业中,因不同阶段井内高压对工作管柱始终作用着向上的作用力及管柱重量的变化,要求液压井修井设备的起升、下放装置应既可对管柱施加提吊力,又可对管柱施加向下压力,即根据起、下过程各个阶段中管柱重量与井内压力两者的列比情况,对起升、下放管柱采用不同的操作法(提吊法、过渡法和加压法)来进行作业。
        美国贝克(Baker)石油工具公司生产的液压不压井修井机的液压起升系统,能很好地满足不压井修井过程的工艺要求,适合于恶劣环境的工作。
液压起升系统及其液压马达系统工作原理
        Baker修井机的液压起升系统原理图如图4 9所示。该系统具有以下功能:液压缸在起升、下放油管柱过程中,可在任一位置停止和锁紧,即管柱的运动可靠地受操纵者控制;提、放管柱时,能实现快速上行,慢速下放;提、放管柱的速度能够实现无级调节;液压缸不工作时,液压泵能自动卸荷;调速、换向集中在一个手柄上完成操作;系统工作安全可靠。 
                                                                                 
                                                                                                             图4-9修井机液压起升系统原理图
1定量液压泵;2-三位四通手动换向阀;3-单向阀, 4-液控单向阀;5液压缸 6双随动换向阀;7梭阀,8-双液控二位二通换向阀;9溢流阀;10油管梓
        该系统的油源为定量液压泵1;系统的安全压力由常闭的溢流阀9设定;执行器为液压缸5,其活塞杆向上安装用来拖动油管柱10,缸的起升、下放、停止和锁紧由多功能三位四通手动换向阀2控制;二位二通液动换向阀6可使液压缸在起升油管柱时实现差动快速动作;液压缸提、放油管柱的速度通过换向阀2、双液动换向阀8和梭阀7来实现。液压泵卸荷通过阀8实现。
        液压系统的工作原理如下。
        1)液压缸下放三位四通手动换向阀2切换至上位,液压泵1的压力油经换向阀2、单向阀3进入液压缸5的有杆腔并反向导通液控单向阀4,缸的活塞杆带动油管柱10下放,缸的无杆腔油液经阀4、阀2排回油箱。
        2)液压缸起升换向阀2切换至下位时,液压泵的压力油经液控单向闽4进入液压缸5的无杆腔,由于单向阀3截止,故液压缸的回油路不通,液压泵的供油压力也即二位二通液动换向阀6的控制油路压力卜升,使阀6切换至右位,液压缸实现差动,即液压缸5上腔的油液经阀6反馈至液压缸5的无杆腔,从而实现快速起升。
        3)液压缸停止、锁定及液压泵卸荷换向阀2处于中位时,该阀的4个油口互不相通,液压缸及其带动的油管柱旋持不动,同时,单向阀3和液控单向阀4的阀心(钢球)在弹簧作用下关闭,液压缸及油管柱被牢固锁定在某一位置。此时,液压泵的压力油仅克服阀8微弱的复位弹簧力,阀8全开,液压泵经此阀实现自动卸荷。
        4)液压缸起升、下放的无级调速液压缸起升、下放的无级调速通过换向阀2、二位二通液动梭阀8和梭阀7组成调速回路实现。由梭形阀的结构示意图(见图4-10)可知,阀体1上开有3个油口A、B、C。两侧油口A、B中油压高的同C口接通。通过控制具有节流功能的手动换向阔2阀口的过流断面的大小,使阀2前后压盖(即图4 9中P、C两点压差)发生变化,从而控制二位二通液动阀8的开度,此开度决定经阀8溢流回油箱的溢流量的大小,因此就控制了进入液压缸的负载流量的大小,实现了液压缸的速度调节。 
                                                                                                        
                                                                                                                   图4-10梭阀结构示意图
                                                                                                                 1-阀体;2一阀心(钢球)
        当操作人员将图4-9中阀2全开(设阀2的上位工作)时,P、B油路的过流断面积为最大,P.B两点的压差最小,这两点压差分别反馈到二位二通阀8的两端。由于P、B压差最小,不足以克服阀8的弹簧力,故阀8关闭,溢流量为零,此时液压泵的流量全部进入液压缸,缸以全速运行;当操作人员将阀2关小时,PB的过流断面积减小,P、B两点的压差增大,这两点压差分别反馈到二位二通阀8的两端。由于P、B压差增大,克服弹簧力,阀8开大溢流,此时液压缸的牵引速度变低。
        换向阀2的开口大小决定了液压缸的流量和阀8的溢流量,即决定了液压缸的牵引速度。
        (3)技术特点
        1)采用单向定量液压泵供油,适于矿场恶劣工作条件,蛆提高系统乃至整个设备的工作可靠性。
        2)与传统方法不同,单杆液压缸采用了活塞杆向上的安装方式,通过液压缸的差动连接,实现液压缸拖动油管柱的快速起升和慢速下放,在满足工艺要求的同时,减小了泵的流量规格。
        3)三位四通手动换向阀2具有换向和节流(调速)功能,实现了集中控制;采用二位二通双液控换向阀8实现溢流和卸荷的双重功能,从而省去了流量阀和常开溢流阎,而液压泵的最高工作压力受控于起安全保护作用的溢流阀9D设计巧妙,功能完备,操纵集中方便。
        4)结构简单,尺寸小,重量轻,便于移运,适合于行走机械。
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