CN102032224B - 一种充氮蓄能紧急收回系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充氮蓄能紧急收回系统，包括：液压动力源设置在地层坐封机构上；液压缸，液压缸连接设置在地层坐封机构动作执行部件上；控制油路包括管路连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀与第四电磁阀；紧急收回油路包括管路连接的蓄能器、常开阀与第五电磁阀。本发明采用控制油路与紧急收回油路，方便、可靠地实现坐封机构的各种动作，并在紧急状态下，可由蓄能器提供可靠的油液驱动坐封机构执行部件收回，该控制油路简单可靠、易于控制，紧急收回油路可自动实现蓄能与紧急收回动作。

Description

一种充氮蓄能紧急收回系统

技术领域

本发明涉及一种充氮蓄能紧急收回系统。

背景技术

在电缆式地层测试作业中，地层坐封机构在液压力作用下推向井壁，挤压泥饼和地层形成密封，隔绝泥浆液和地层流体，为地层测试器提供地层流体吸入通道，对测压、流体分析和取样非常重要。由于坐封机构直接推靠至井壁，在紧急情况下(如通讯中断或仪器掉电且不可恢复时)会导致仪器遇卡，直接导致作业任务的失败，需要进行昂贵费时的打捞作业，极端情况下打捞不成功甚至会导致废井。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以方便、可靠的紧急收回系统。

为了解决上述问题，本发明提供了一种充氮蓄能紧急收回系统，包括：

液压动力源，所述液压动力源设置在地层坐封机构上；

液压缸，所述液压缸连接设置在所述地层坐封机构动作执行部件上；

控制油路，所述控制油路包括管路连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀与第四电磁阀，所述第一电磁阀连接设置在所述液压动力源与液压缸第一通口之间，所述第二电磁阀连接设置在所述液压动力源与液压缸第二通口之间，所述第三电磁阀连接设置在所述液压缸第一通口与油箱之间，所述第四电磁阀连接设置在所述液压缸第二通口与油箱之间；

紧急收回油路，所述紧急收回油路包括管路连接的蓄能器、常开阀与第五电磁阀，所述第五电磁阀一端接口连通所述液压缸第二通口与所述第四电磁阀之间的油路，另一端接口连通所述常开阀，所述常开阀另一端接口连通所述蓄能器，所述常开阀的压力控制油路与所述液压缸第一通口与所述第一电磁阀之间的油路连通；

所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀与第五电磁阀均为二位二通电磁阀。

进一步，所述第一电磁阀与所述液压缸第一通口之间及所述第二电磁阀与所述液压缸第二通口之间还连接设置有单向阀。

进一步，所述蓄能器为封闭罐体，所述封闭罐体内由第一活塞与第二活塞依次分割为泥浆平衡缸、高压氮气缸与蓄能压力油缸，所述蓄能压力油缸上设置有通过管路连接常开阀的压力油出入口。

进一步，设置在所述泥浆平衡缸与高压氮气缸之间的第一活塞上还设置有便于向高压氮气缸内填充氮气的充气单向阀。

进一步，所述液压缸数量为4个，分别连接所述坐封机构上的支撑腿与探针吸口。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用控制油路与紧急收回油路，方便、可靠地实现坐封机构的各种动作，并在紧急状态下，可由蓄能器提供可靠的油液驱动坐封机构执行部件收回，该控制油路简单可靠、易于控制，紧急收回油路可自动实现蓄能与紧急收回动作。

2、本发明中在第一电磁阀与液压缸第一通口之间及第二电磁阀与液压缸第二通口之间连接设置单向阀，可防止油液反向动作，使得动作更可靠。

3、本发明采用充氮蓄能器，结构简单、可靠，实现方便，且可长期使用，稳定性高，故障率低。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统结构原理示意图；

图2示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统蓄能器冲压原理示意图；

图3示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统蓄能器隔离原理示意图；

图4示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统坐封机构张开动作原理示意图；

图5示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统常开阀动作原理示意图；

图6示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统紧急收回动作原理示意图；

图7示出了本发明一种充氮蓄能紧急收回系统中蓄能器结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括液压动力源1、液压缸2、控制油路3及紧急收回油路4。其中，液压动力源1用于为本发明提供液压动力，液压缸2将液压动作转换为机械动作，控制油路3用于控制液压缸执行各种动作，紧急收回油路4用于在紧急状态下驱动液压缸2执行收回动作。

液压动力源1设置在地层坐封机构上。该液压动力源1可采用泵，也可与坐封机构采用同一动力源。

液压缸2连接设置在地层坐封机构动作执行部件上。液压缸2可双向动作，实现坐封机构的打开与关闭。液压缸2还可实现保持动作，以保证坐封机构的工作状态需要。

控制油路3包括管路连接的第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33与第四电磁阀34。第一电磁阀31连接设置在液压动力源1与液压缸2第一通口21之间，第二电磁阀32连接设置在液压动力源1与液压缸2第二通口22之间，第三电磁阀33连接设置在液压缸2第一通口21与油箱5之间，第四电磁阀34连接设置在液压缸2第二通口22与油箱5之间。

第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33与第四电磁阀34控制液压缸2油路的通断与方向，实现液压缸2的正向、反向以及保持等动作。

紧急收回油路4包括管路连接的蓄能器41、常开阀42与第五电磁阀43。第五电磁阀43一端接口连通液压缸2第二通口22与第四电磁阀34之间的油路，另一端接口连通常开阀42。常开阀42另一端接口连通蓄能器41，常开阀42的压力控制油路与液压缸2第一通口21与第一电磁阀31之间的油路连通。

第五电磁阀43临时控制蓄能器41油路的通断，常开阀42在压力油控制下动作，控制蓄能器41通断。蓄能器41可在坐封机构正常工作时实现蓄能，在紧急状态下释放压力油，驱动液压缸2执行收回动作。

第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34与第五电磁阀43均为二位二通电磁阀，均为通断两种模式，相当于液压开关。

本发明动作过程如图2-图6所示。现对该动作过程描述如下：

1、如图2所示，第二电磁阀32上电打开，当坐封机构完全收回后，压力油经由第五电磁阀43和常开阀42对蓄能器41充压；

2、如图3所示，充压结束后，第五电磁阀43上电，将蓄能器41与控制油路3隔离；

3、如图4所示，第四电磁阀34上电，打开控制油路3回油通道，为坐封机构张开做准备；

4、如图5所示，第一电磁阀31和第三电磁阀33上电，压力油推动坐封机构张开，张开结束后，张开油路压力作用于常开阀42液控相，将常开阀42关闭，此时第五电磁阀43下电，由常开阀42将蓄能器41与控制油路3隔离；

5、如图6所示，情急情况出现时，从地面对仪器下电操作，所有电磁阀复位，控制油路经由第三电磁阀33回油，蓄能器41所储备压力油经由第五电磁阀43和常开阀42推动坐封机构完全收回。

本发明采用控制油路3与紧急收回油路4，方便、可靠地实现坐封机构的各种动作，并在紧急状态下，可由蓄能器41提供可靠的油液驱动坐封机构执行部件收回，该控制油路3简单可靠、易于控制，紧急收回油路4可自动实现蓄能与紧急收回动作。

本发明中，第一电磁阀31与液压缸2第一通口21之间及第二电磁阀32与液压缸2第二通口22之间还连接设置有单向阀35。

本发明中在第一电磁阀31与液压缸2第一通口21之间及第二电磁阀32与液压缸2第二通口22之间连接设置单向阀35，可防止油液反向动作，使得动作更可靠。

如图7所示，本发明中，蓄能器41为封闭罐体，封闭罐体内由第一活塞411与第二活塞412依次分割为泥浆平衡缸413、高压氮气缸414与蓄能压力油缸415，蓄能压力油缸415上设置有通过管路连接常开阀42的压力油出入口。

本发明中，设置在泥浆平衡缸413与高压氮气缸414之间的第一活塞411上还设置有便于向高压氮气缸414内填充氮气的充气单向阀416。

蓄能器41外形为圆柱形筒体，内有两个可动活塞，第一活塞411为平衡活塞，第二活塞412为蓄能活塞。这两个活塞将蓄能器41分为三部分：一是蓄能压力油缸415；二是高压氮气缸414；三是泥浆平衡缸413。高压氮气缸414的氮气经由第一活塞411上的充气单向阀416预先充入缸体。高压氮气作用相当于蓄能弹簧。坐封机构张开前，压力油推动第二活塞412压缩氮气，当氮气压力升高到压力油压力时，两端平衡，蓄能器41充压完毕。充氮的蓄能器较之弹簧蓄能器，由于气体压缩量大，因此可储备更多的压力油，不会出现多次使用后弹簧疲劳失效的问题，可反复多次使用，价格也更加低廉。

本发明采用充氮蓄能器，结构简单、可靠，实现方便，且可长期使用，稳定性高，故障率低。

本发明中，液压缸2数量为4个，分别连接坐封机构上的支撑腿与探针吸口。4个液压缸2便于驱动坐封机构动作，保持动作平衡及工作状态的稳定。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种充氮蓄能紧急收回系统，其特征在于，包括：

液压动力源(1)，所述液压动力源(1)设置在地层坐封机构上；

液压缸(2)，所述液压缸(2)连接设置在所述地层坐封机构动作执行部件上；

控制油路(3)，所述控制油路(3)包括管路连接的第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)、第三电磁阀(33)与第四电磁阀(34)，所述第一电磁阀(31)连接设置在所述液压动力源(1)与液压缸(2)第一通口(21)之间，所述第二电磁阀(32)连接设置在所述液压动力源(1)与液压缸(2)第二通口(22)之间，所述第三电磁阀(33)连接设置在所述液压缸(2)第一通口(21)与油箱(5)之间，所述第四电磁阀(34)连接设置在所述液压缸(2)第二通口(22)与油箱(5)之间；

紧急收回油路(4)，所述紧急收回油路(4)包括管路连接的蓄能器(41)、常开阀(42)与第五电磁阀(43)，所述第五电磁阀(43)一端接口连通所述液压缸(2)第二通口(22)与所述第四电磁阀(34)之间的油路，另一端接口连通所述常开阀(42)，所述常开阀(42)另一端接口连通所述蓄能器(41)，所述常开阀(42)的压力控制油路与所述液压缸(2)第一通口(21)与所述第一电磁阀(31)之间的油路连通；

所述第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)、第三电磁阀(33)、第四电磁阀(34)与第五电磁阀(43)均为二位二通电磁阀。

2.如权利要求1所述的充氮蓄能紧急收回系统，其特征在于：所述第一电磁阀(31)与所述液压缸(2)第一通口(21)之间及所述第二电磁阀(32)与所述液压缸(2)第二通口(22)之间还连接设置有单向阀(35)。

3.如权利要求2所述的充氮蓄能紧急收回系统，其特征在于：所述蓄能器(41)为封闭罐体，所述封闭罐体内由第一活塞(411)与第二活塞(412)依次分割为泥浆平衡缸(413)、高压氮气缸(414)与蓄能压力油缸(415)，所述蓄能压力油缸(415)上设置有通过管路连接常开阀(42)的压力油出入口。

4.如权利要求3所述的充氮蓄能紧急收回系统，其特征在于：设置在所述泥浆平衡缸(413)与高压氮气缸(414)之间的第一活塞(411)上还设置有便于向高压氮气缸(414)内填充氮气的充气单向阀(416)。

5.如权利要求4所述的充氮蓄能紧急收回系统，其特征在于：所述液压缸(2)数量为4个，分别连接所述地层坐封机构上的支撑腿与探针吸口。

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