試驗井加載裝置液壓系統(tǒng)方案設計

王磊　張麗莉

摘 要：為了滿足試驗井加載裝置的液壓系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)分析了壓力調定回路，遠程調壓回路，遠程調壓回路，壓力補償變量泵保壓回路，液控單向閥保壓回路，出口節(jié)流調速回路，帶單向閥的進油節(jié)流調速回路，分流集流閥同步回路的優(yōu)缺點。結合本液壓系統(tǒng)的具體工作要求，確定了采用帶單向閥的進出油節(jié)流調速回路及分流集流同步回路用以不同的執(zhí)行器支路。

關鍵詞：加載裝置 液壓系統(tǒng) 液壓回路 方案設計

中圖分類號：TE931 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0095-02

液壓技術在各種石油，天然氣探采機械設備中得到了普遍應用，如在海面上工作的海上石油鉆井平臺的升降系統(tǒng)，在水下或陸上作業(yè)的井下工具和井口自動化工具，輸油管道加工的試壓裝置等，都大量而又成功地采用了液壓技術。該文對試驗井加載裝置的液壓系統(tǒng)設計方案做出論證和設計。

1 方案設計總體思路

（1）室內實驗井加載裝置方案設計要遵循經(jīng)濟、實用、安全、先進、可靠、易操作、便于后期管理的原則；

（2）設計方案滿足室內實驗井中的井下工具的檢測和試驗；

（3）設計方案滿足與井下工具的試驗配套設施的協(xié)調問題；

（4）保證設計中選型的液壓及檢測設備運行五年以上無重大機械故障；易損件使用壽命保證在三年以上。

2 常見的加載系統(tǒng)液壓控制方式

（1）壓力調定回路（如圖1）：是最基本的調壓回路。溢流閥的調定壓力應該大于液壓缸的最大工作壓力，其中包含液壓管路上各種壓力損失。

（2）遠程調壓回路（如圖2）：將遠程調壓閥2接在主溢流閥1的遙控口上，調節(jié)閥2即可調節(jié)系統(tǒng)工作壓力。主溢流閥1用來調定系統(tǒng)的安全壓力值。

（3）壓力補償變量泵保壓回路（如圖3）：在夾緊裝置或液壓機等需要保壓的油路中，采用壓力補償變量泵保壓，可使壓力穩(wěn)定，而且效率較高。這是因為，壓力補償變量泵具有流量隨工作壓力的升高而自動減小的特性。保壓時液壓泵的輸出流量能滿足系統(tǒng)的泄漏量，并能長時間保持液壓缸中的壓力。

（4）液控單向閥保壓回路（如圖4）：在液控單向閥保壓回路中，當液壓缸壓制行程終了時，系統(tǒng)壓力升高。同時壓力繼電器控制電磁閥1回中位，電磁閥2使液壓泵卸荷。依靠液控單向閥的密封性能對液壓缸無桿腔實現(xiàn)保壓。

（5）出口節(jié)流調速回路（如圖5）：此回路為總回油路節(jié)流調速回路，其局限性是不能對執(zhí)行元件的雙方向速度分別都進行調整。

（6）進油路節(jié)流調速回路（如圖6）：本回路為總進油路節(jié)流調速回路，此回路有局限性，不能對執(zhí)行元件的雙方向速度分別進行調整。

（7）帶單向閥的進油節(jié)流調速回路（如圖7）：使用普遍，但由于執(zhí)行元件的回油不受限制，所以不宜用在超越負載（負載力方向與運動方向相同）的場合。閥應安裝在液壓執(zhí)行元件的進油路上，多用于輕載、低速場合。對速度穩(wěn)定性要求不高時，可采用節(jié)流閥；對速度穩(wěn)定性要求較高時，應采用調速閥。該回路效率低，功率損失大。

（8）分流集流閥同步回路：使用分流集流閥，既可以使兩液壓缸的進油流量相等，又可使兩液壓缸的回油流量相等，從而實現(xiàn)兩液壓缸往返同步。使用分流集流閥，只能保證速度同步，同步精度一般為2%～5%。圖中采用兩個并聯(lián)的分流集流閥，是為了滿足兩個液壓缸流量的需要。使用分流集流閥（包括分流閥或集流閥）的同步回路。因閥內壓降較大，一般不宜使用在低壓系統(tǒng)中。

2 方案的確定

根據(jù)以上常規(guī)液壓壓力控制方式，以及本液壓系統(tǒng)的具體工作要求，可同時采用帶單向閥的進出油節(jié)流調速回路及分流集流同步回路用以不同的執(zhí)行器支路。

3 結語

介紹了室內試驗井加載裝置液壓系統(tǒng)具體方案設計的總體思路，詳細闡述了目前常見的幾種液壓控制回路作為參考。通過實際工作的加載裝置的要求，最后確定了該系統(tǒng)所需采用帶單向閥的進出油節(jié)流調速回路及分流集流同步回路

參考文獻

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