專利名稱：液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田機(jī)械動(dòng)力傳遞元件，尤其是油田液壓測(cè)井絞 車或試井絞車的動(dòng)力元件液壓油泵裝置。
技術(shù)背景目前，油田使用的液壓測(cè)井絞車或試井絞車其動(dòng)力傳遞大多數(shù)采 用閉式回路靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方案。采用雙向柱塞變量泵+軸向柱塞馬 達(dá)或雙向柱塞變量泵+徑向柱塞馬達(dá)實(shí)現(xiàn)閉式容積調(diào)速回路，從而控 制絞車滾筒的旋向和速度。上述雙向柱塞變量泵，目前國(guó)內(nèi)主要采用 電氣控制油泵，在油泵輸入轉(zhuǎn)速為一定值時(shí)，通過(guò)控制輸入變量泵比 例電磁鐵電流的大小控制油泵液壓油的流向及流量大小，從而控制絞 車滾筒的旋向和速度。電氣控制油泵存在的缺點(diǎn)是1. 須!l、試井作業(yè)連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，有時(shí)需連續(xù)工作二十幾小時(shí)， 電氣控制油泵電氣元件在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作狀態(tài)下，由于元件本身發(fā)熱 等原因，其工作可靠性受到影響。2. 領(lǐng)l」、試井絞車為移動(dòng)單元，在車輛行駛過(guò)程中，電氣元件接線 觸點(diǎn)易松動(dòng)，元件本身受顛簸易損壞。綜上所述， 一旦電氣元件損壞，電氣控制油泵將無(wú)法正常工作， 造成無(wú)法正常進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，因此會(huì)造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模 式控制方法及裝置，以克服現(xiàn)有電氣控制油泵的上述缺陷，保證液壓 絞車實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。具體地說(shuō)，液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制方法，其是 在內(nèi)置的電氣控制油泵上增加一外置控制模塊，當(dāng)電氣控制失靈時(shí)， 通過(guò)外置控制模塊控制油泵的液壓油的流向及流量大小，從而實(shí)現(xiàn)控 制絞車滾筒的旋向和速度，實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制裝置，其包括內(nèi)置的電 氣控制油泵和外置控制模塊，內(nèi)置的電氣控制油泵中比例電磁換向閥 與油泵變量活塞之間內(nèi)部控制油通道被堵死并且通過(guò)外部控制油管路 與外置控制模塊連通。所述的內(nèi)置的電氣控制油泵包括主泵及與主泵相連通的輔助泵， 在主泵兩端連接有溢流閥和溢流閥，油泵變量活塞與比例電磁換向閥 一端連接且油泵變量活塞和比例電磁換向閥之間內(nèi)部控制油通道被堵 死，比例電磁換向閥通過(guò)外部控制油管路與外置控制模塊連通，輔助 泵一端接過(guò)濾器，另外一端接溢流閥和溢流閥，所有溢流閥均通過(guò)比 例電磁換向閥接入外部控制模塊。所述的外置控制模塊包括電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組、外置控 制閥組，電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組與外置控制閥組之間通過(guò)外部 控制油管路連通。所述的電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組包括兩位三通電磁換向閥和 液控兩位流通換向閥且通過(guò)兩位三通電磁換向閥控制液控兩位六通換向閥的工作狀態(tài)，兩位三通電磁換向閥與回油和進(jìn)油管路連通，液控 兩位流通換向閥通過(guò)外部控制油管路與內(nèi)置的電氣控制油泵中油泵變 量活塞和比例電磁換向閥連接，同時(shí)還通過(guò)外部控制油管路接入外置控制閥組中；外置控制閥組包括兩個(gè)直動(dòng)式減壓閥，直動(dòng)式減壓閥與 回油和進(jìn)油管路連接。 本發(fā)明有益效果本發(fā)明通過(guò)對(duì)電控油泵進(jìn)行改造，通過(guò)增加一外置控制模塊，實(shí) 現(xiàn)了電氣控制油泵的多模式控制。當(dāng)電氣控制失靈時(shí)，通過(guò)外置控制 模塊控制油泵的液壓油的流向及流量大小，從而控制絞車滾筒的旋向 和速度，實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。油田測(cè)、試井車作業(yè)時(shí)，下井電纜及儀器最深可達(dá)井下1萬(wàn)米。 一旦在作業(yè)中由于電控系統(tǒng)控制失靈不能上提電纜及儀器，將造成電 纜及儀器報(bào)廢，甚至有可能造成整個(gè)油井報(bào)廢，造成不可估量的損失。 在本發(fā)明中，由于增加了外置控制模塊， 一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障， 可應(yīng)用外置控制模塊實(shí)現(xiàn)測(cè)井作業(yè)，有效保護(hù)井下電纜及儀器。


圖1是原有電氣控制油泵原理圖。圖2是本發(fā)明電氣控制液壓油泵的多模式控制原理圖。圖3本發(fā)明電氣控制液壓油泵的多模式控制方案原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制方法，其 是在內(nèi)置的電氣控制油泵上增加一外置控制模塊，當(dāng)電氣控制失靈時(shí), 通過(guò)外置控制模塊控制油泵的液壓油的流向及流量大小，從而實(shí)現(xiàn)控制絞車滾筒的旋向和速度，實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。如圖2、圖3所示，液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制裝置， 其包括內(nèi)置的電氣控制油泵和外置控制模塊，內(nèi)置的電氣控制油泵中 比例電磁換向閥與油泵變量活塞之間內(nèi)部控制油通道被堵死并且通過(guò) 外部控制油管路與外置控制模塊連通。內(nèi)置的電氣控制油泵包括主泵8 及與主泵相連通的輔助泵4，在主泵8兩端連接有溢流閥2和溢流閥7, 油泵變量活塞9與比例電磁換向閥1一端連接且油泵變量活塞9和比 例電磁換向閥1之間內(nèi)部控制油通道10被堵死，比例電磁換向閥1通 過(guò)外部控制油管路11與外置控制模塊16連通，輔助泵4 一端接過(guò)濾 器3，另外一端接溢流閥5和溢流閥6，所有溢流閥均通過(guò)比例電磁換 向閥接人外部控制模塊16。外置控制模塊包括電氣控制與外置控制轉(zhuǎn) 換閥組、外置控制閥組，電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組與外置控制閥 組之間通過(guò)外部控制油管路14連通。電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組13 包括兩位三通電磁換向閥17和液控兩位流通換向閥18且通過(guò)兩位三 通電磁換向閥控制液控兩位^通換向閥的工作狀態(tài)，兩位三通電磁換 向閥17與回油和進(jìn)油管路連通，液控兩位流通換向閥18通過(guò)外部控 制油管路11與內(nèi)置的電氣控制油泵中油泵變量活塞9和比例電磁換向 閥1連接，同時(shí)還通過(guò)外部控制油管路14接人外置控制閥組15中； 外置控制閥組15包括兩個(gè)直動(dòng)式減壓閥，直動(dòng)式減壓閥與回油和進(jìn)油 管路連接。上述結(jié)構(gòu)外置控制模塊原理介紹一、在液壓油泵單電控系統(tǒng)下，控制壓力油經(jīng)比例電磁電換向閥 通過(guò)液壓油泵的內(nèi)部控制油通道進(jìn)入油泵變量活塞從而控制油泵輸出液壓油的流向及流量大小。其液壓工作原理圖詳見附圖l:電氣控制油 泵原理圖。二、在液壓油泵的多模式控制下，為了防止外部控制模塊工作時(shí) 比例電磁換向閥中位機(jī)能的泄油功能，需堵死液壓油泵的內(nèi)部控制油 通道。其液壓工作原理圖詳見附圖2:電氣控制油泵的多模式控制原理 圖。1. 液壓油泵電氣控制系統(tǒng)正常工作時(shí)，控制壓力油經(jīng)過(guò)比例電磁 電換向閥后經(jīng)油泵的控制油口 XI經(jīng)外部控制油管路引到電氣控制與外 置控制轉(zhuǎn)換閥組，通過(guò)電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組轉(zhuǎn)換后經(jīng)外部控 制油管由油泵X3 口進(jìn)人油泵變量活塞的左端控制油泵輸出液壓油的流向及流量大小。與此同時(shí)，油泵變量活塞右端的液壓油由油泵的控制 油口 X4經(jīng)外部控制油管路引到電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組，通過(guò)電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組轉(zhuǎn)換后經(jīng)外部控制油管由油泵X2 口進(jìn)人比例電磁換向閥回油。反之已然。2. 液壓油泵電控系統(tǒng)工作異常時(shí)，通過(guò)外置控制模塊中的電氣控 制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組將液壓油泵由自身電氣控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換到外置控 制狀態(tài)，控制壓力油從外置控制閥組經(jīng)外部控制油管路引到電氣控制 與外置控制轉(zhuǎn)換閥組，經(jīng)電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組轉(zhuǎn)換后經(jīng)外部 控制油管路通過(guò)油泵X3或X4直接進(jìn)人油泵的變量活塞控制油泵輸出 液壓油的流向及流量大小(X3進(jìn)油，X4出油；X4進(jìn)油，X3出油。)電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組有多種實(shí)現(xiàn)方式，在此以其中一種 舉例說(shuō)明。其原理圖詳見附圖3:電氣控制油泵的多模式控制方案之一 原理圖。1. 液壓油泵電氣控制系統(tǒng)正常工作時(shí)，電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換 閥組中的兩位三通電磁換向閥線圈C得電，兩位三通電磁換向閥P2的 壓力油經(jīng)P1進(jìn)如液控兩位六通換向閥的左端，使液控兩位六通換向閥切換到左端工作狀態(tài)。若油泵比例電磁換向閥線圈b (a)得電，比例換 向閥左端為工作狀態(tài)，控制壓力油經(jīng)比例換向閥后由油泵X1(X2)口經(jīng) 外部控制管路引到液控兩位六通換向閥B3 (A3) 口 ，再由Bl (Al) 口經(jīng)外 部控制管路引到油泵X3(X4)口進(jìn)入油泵變量活塞左(右)腔，推動(dòng)油泵 斜盤工作；與此同時(shí)，油泵變量活塞右(左)腔的壓力油由油泵X4 ( X3 ) 口經(jīng)外部控制管路引到液控兩位六通換向閥Al (Bl) 口 ，再由A3 (B3) 口 經(jīng)外部控制管路引到油泵X1(X2) 口經(jīng)比例電磁換向閥后向油泵殼體泄 油。2. 液壓油泵電控系統(tǒng)工作異常時(shí)，電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組 中的兩位三通電磁換向閥線圈c失電，液控兩位六通換向閥左端壓力 油經(jīng)P1由兩位三通電磁換向閩T2 口回油，液控兩位六通換向閥在彈 簧力的作用下使得處于右側(cè)狀態(tài),此時(shí)，油泵處于外置控制狀態(tài)?？刂?壓力油由外置控制閥組中(先導(dǎo)控制手柄)的P6 口進(jìn)油，經(jīng)B6(A6) 由外部控制管路引到液控兩位六通換向閥B2 (A2) 口 ，經(jīng)Bl (Al) 口由外 部控制管路引到油泵X3(X4)口直接進(jìn)入油泵變量活塞左(右)腔，推 動(dòng)油泵斜盤工作。與此同時(shí)，油泵變量活塞右(左)腔的壓力油經(jīng)油 泵X4 (X3) 口由外部控制管路引到液控兩位六通換向閥Al (Bl) 口 ，再經(jīng) A2(B2)由外部控制管路引到先導(dǎo)控制手柄T6 口回油。
權(quán)利要求
1、液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制方法，其特征是在內(nèi)置的電氣控制油泵上增加一外置控制模塊，當(dāng)電氣控制失靈時(shí)，通過(guò)外置控制模塊控制油泵的液壓油的流向及流量大小，從而實(shí)現(xiàn)控制絞車滾筒的旋向和速度，實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。
2、 液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制裝置，其特征是包括 內(nèi)置的電氣控制油泵和外置控制模塊，內(nèi)置的電氣控制油泵中比例電 磁換向閥與油泵變量活塞之間內(nèi)部控制油通道被堵死并且通過(guò)外部控 制油管路與外置控制模塊連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控 制裝置，其特征是所述的內(nèi)置的電氣控制油泵包括主泵(8)及與主泵 相連通的輔助泵(4)，在主泵(8)兩端連接有溢流閥(2)和溢流閥(7)，油泵變量活塞(9)與比例電磁換向閥(1) 一端連接且油泵變 量活塞(9)和比例電磁換向閥(1)之間內(nèi)部控制油通道(10)被堵 死，比例電磁換向閥(1)通過(guò)外部控制油管路(11)與外置控制模塊(16)連通，輔助泵(4) 一端接過(guò)濾器(3)，另外一端接溢流閥(5) 和溢流閥(6)，所有溢流閥均通過(guò)比例電磁換向闊接入外部控制模塊(16)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控 制裝置，其特征是外置控制模塊包括電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組、 外置控制閥組，電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組與外置控制閥組之間通 過(guò)外部控制油管路(14)連通。5、根據(jù)豐又利要求4所述的液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控 制裝置，其特征是所述的電氣控制與外置控制轉(zhuǎn)換閥組(13)包括兩 位三通電磁換向閥(17)和液控兩位流通換向閥(18)且通過(guò)兩位三 通電磁換向閥控制液控兩位六通換向閥的工作狀態(tài)，兩位三通電磁換 向閥(17)與回油和進(jìn)油管路連通，液控兩位流通換向閥(18)通過(guò) 外部控制油管路(11)與內(nèi)置的電氣控制油泵中油泵變量活塞(9 )和 比例電磁換向閥(1)連接，同時(shí)還通過(guò)外部控制油管路(14)接人外 置控制閥組(15 )中；外置控制閥組(15 )包括兩個(gè)直動(dòng)式減壓閥， 直動(dòng)式減壓閥與回油和進(jìn)油管路連接。
全文摘要
液壓絞車電氣控制液壓油泵的多模式控制方法及控制裝置，適用于石油測(cè)井絞車的控制。其方法是在內(nèi)置的電氣控制油泵上增加一外置控制模塊，當(dāng)電氣控制失靈時(shí)，通過(guò)外置控制模塊控制油泵的液壓油的流向及流量大小，從而實(shí)現(xiàn)控制絞車滾筒的旋向和速度，實(shí)現(xiàn)正常的測(cè)、試井作業(yè)。所述控制裝置包括內(nèi)置的電氣控制油泵和外置控制模塊，內(nèi)置的電氣控制油泵中比例電磁換向閥與油泵變量活塞之間內(nèi)部控制油通道被堵死并且通過(guò)外部控制油管路與外置控制模塊連通。本發(fā)明由于增加了外置控制模塊，一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可應(yīng)用外置控制模塊實(shí)現(xiàn)測(cè)井作業(yè)，有效保護(hù)井下電纜及儀器。
文檔編號(hào)F04B49/22GK101230854SQ200810017508
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者李春有, 王來(lái)智, 芮小斌, 董新發(fā) 申請(qǐng)人:寶雞寶石特種車輛有限責(zé)任公司