CN104074811A - 连续增压站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续增压站，包括动力系统、控制系统、执行元件及辅助装置。动力系统包括电机和泵，辅助装置包括吸油滤油器、油箱、回油滤油器、水过滤器和水箱；执行元件为增压缸。本发明的连续增压站，利用增压缸代替高低压水泵，系统结构简单紧凑，易于实现控制，适于全面推广；系统连续供给高压水，效率高，相同条件下，该系统的高压水排水量较原系统能提高几十倍甚至更高；此系统采用比例溢流阀，可以通过调节比例溢流阀，实现输出高压水的压力调节，满足不同工况的需求；控制系统压力低，控制元件结构尺寸小，节省空间；控制系统可实现压力的无级调节，且操作简单；系统集程度高，易于实现移动试压；增压部件结构简单，易于实现产品系列化。

Description

连续增压站

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种增压缸的连续增压站。

背景技术

连续增压站主要是为防喷器及管汇等采油设备提供高压水，并对这些设备的耐压保压性能进行测试，由于防喷器及管汇等采油设备需水量较大且水压非常高（达75Mpa），至今为止，连续增压站主要由高低压水泵及控制系统组成，低压水泵先在大排量下向防喷器内注入大量的水，当压力达到一定值时，再利用高压水泵提高压力。因此该系统主要存在以下几点不足：1> 由于高压水泵排水量非常小，若管汇较长，试验效率会非常低；

2> 由于采用双泵供水，控制系统较为复杂；3> 由于出水压力非常高，控制设备庞大。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种连续增压站。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是:

本发明的连续增压站，包括动力系统、控制系统、执行元件及辅助装置，动力系统包括电机和泵，辅助装置包括吸油滤油器、油箱、回油滤油器、水过滤器和水箱；执行元件为增压缸，增压缸内部设置有水腔柱塞杆和油腔活塞杆，并形成左右两个有杆腔和两个水腔；控制系统包括球阀、单向阀、电磁换向阀、比例溢流阀、节流阀和吸水单向阀；吸油滤油器、泵、单向阀、电磁换向阀、球阀和回油滤油器依次连接形成回路连接至油箱；电磁换向阀的A、B两个输出端分别连接至增压缸的两个有杆腔，水箱经水过滤器和吸水单向阀连接至增压缸的水腔；比例溢流阀的两端分别连接在电磁换向阀的进油端和回油端。

增压缸的水腔与有杆腔之间均设有单独密封，而且两密封之间存在空腔。

电磁换向阀的A、B两端与增压缸的有杆腔之间均设置有节流阀，电磁换向阀的进油端和回油端均连接有测压接头。

增压缸的一个水腔上连接有压力传感器，另一个水腔通过常闭电磁两通阀与水箱连接。

本发明的优点和积极效果为：

本发明的连续增压站，利用增压缸代替高低压水泵，系统结构简单紧凑，易于实现控制，适于全面推广；系统连续供给高压水，效率高，相同条件下，该系统的高压水排水量较原系统能提高几十倍甚至更高；此系统采用比例溢流阀，可以通过调节比例溢流阀，实现输出高压水的压力调节，满足不同工况的需求；控制系统压力低，控制元件结构尺寸小，节省空间；控制系统可实现压力的无级调节，且操作简单；系统集程度高，易于实现移动试压；增压部件结构简单，易于实现产品系列化。

传统的增压缸高压水腔与油腔之间只用一道密封相隔，若长时间使用后密封存在泄漏，则对系统必然造成很大的影响，且泄漏量小时不容易发现，本次设计的系统利用空腔将油水隔开，且两介质之间均有单独密封，因此即使密封损坏发生泄漏现象，油水也不会发生混合，而且容易被发现，从而有解决了不同介质之间泄漏问题对系统造成的影响。

附图说明

图1是本发明的连续增压站的液压原理图；

图2是本发明的增压缸的内部结构示意图；

图3是本发明的连续增压站的立体图；

图4是本发明的电控箱的操作面板图。

图中主要部件标号说明：

1：空气滤清器         2：吸油滤油器

3：液位计             4：油箱

5：电机               6：泵

7：回油滤油器         8：球阀

9：单向阀            10：比例溢流阀

11：测压接头         12：电磁换向阀

13：节流阀           14：压力表

15：吸水单向阀       16：压力传感器

17：增压缸           18：泄压阀

19：水过滤器         20：水箱

21：吸水口           22：出水口

23：水腔柱塞杆       24：油腔活塞杆

25：底座             26：支架

27：电控箱           28：工具箱

29：增压站壳体       30：常闭电磁两通阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明，附图中与现有技术相同的部件采用了相同的标号。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

图1是本发明的连续增压站的液压原理图。如图1所示，本发明的连续增压站，包括动力系统、控制系统、执行元件及辅助装置。动力系统包括电机5和泵6，执行元件为增压缸17。控制系统包括球阀8、单向阀9、比例溢流阀10、电磁换向阀12、节流阀13、压力表14、吸水单向阀15和压力传感器16。辅助装置包括空气滤清器1、吸油滤油器2、液位计3、油箱4、回油滤油器7、测压接头11、水过滤器19和水箱20。

吸油滤油器2、泵6、单向阀9、电磁换向阀12、球阀8和回油滤油器7依次连接形成回路连接至油箱4。油箱4上还设置有空气滤清器1和液位计3。电磁换向阀12的A、B两个输出端分别经节流阀13连接至增压缸17的两个有杆腔，电磁换向阀的P端和T端均连接有测压接头11和压力表14。比例溢流阀10的两端分别连接在电磁换向阀的进油端和回油端。

水箱20经水过滤器19和吸水单向阀15连接至增压缸的两个水腔。增压缸17的一个水腔上通过出水单向阀连接有压力传感器16，另一个水腔通过出水单向阀和常闭电磁两通阀30与水箱20连接。

图2是本发明的增压缸的内部结构示意图。如图2所示，增压缸17内部设置有水腔柱塞杆23和油腔活塞杆24，并形成左右两个有杆腔和两个水腔。增压缸的水腔与有杆腔之间均设有单独密封，而且两密封之间存在空腔。因此即使密封损坏，两腔的介质也不会混合，且容易发现，从而及时更换，从而避免因系统损坏而造成的不必要的损失。执行元件增压缸是利用流体力学基本原理，通过活塞面积比来实现高压水的输出，同时高压水的压力大小可通过电控箱的开关进行两个档位切换，两个档位压力均可进行手动无级调节。高压水的压力大小可通过比例溢流阀的调节进行控制，比例溢流阀的压力可进行无级调节，使输出高压水的压力也实现无级调速，但最高压力不可超过75 MPa，与此同时，比例溢流阀还作为安全阀使用，保证进入增压缸的压力不会超过系统所要求的限定值。

图3是本发明的连续增压站的立体图。如图3所示，增压缸17、水箱20、电控箱27、工具箱28和增压站壳体29都设置在底座25上，增压缸17和水箱20由支架26支撑。由此可见，该系统集程度高，将液压站、增压缸、水箱、电控箱及工具箱等放在一个底座上，易于实现移动试压；

图4是本发明的电控箱的操作面板图。如图4所示，电控箱面板主要按钮说明如下：

1> 显示区域：主要显示如下

   设定水压值：比例溢流阀10的设定压力；

   当前水压值：压力传感器16的输出值。

2> 转换开关：转换开关为两档开关，主要实现电控箱本地手动控制与远程电脑控制两种模式的切换，电控箱面板上所有按钮均为本地手动控制模块，出线口与电脑相连，为远程控制模块。

3> 指示灯：电控箱电源指示。

4> 压力设定：比例溢流阀10的压力设定。

5> 急停：按下后，所有电器元件均失电。

6> 电源：电控箱电源开关。

7> 电机启/停:主要为实现电机05的启停。

8> 系统启/停：主要为实现电磁换向阀12两电磁铁的循环得电与失电。

9> 水压卸荷/关闭：主要实现常闭电磁两通阀21单电磁铁的得电与失电。

其操作步骤如下：

1> 打开电控箱电源：按下电源按钮，电控箱电源指示灯亮；

2> 选择操作模式：选择手动时，为电控箱手动操作；选择远程时，为远程电脑操作；

3> 设定输出水压值：压力设定旋钮可调节比例溢流阀的压力，输出高压水的设定压力在电控箱控制面板中的设定水压处显示；旋钮旋到最大值时时，输出水压为75MPa；

4> 启动电动机：按下电机启动按钮，电机启动；

5>吸水排水：按下液压缸运行按钮，系统进入循环吸水与排水过程；

6>试压完成后应依次按下以下按钮，系统停止-电机停止-关闭-电源。

本发明的连续增压站的工作过程如下：

液压油经吸油滤油器2进入泵6并将高压油输入到系统，当1DT得电时，液压油进入增压缸17右侧的有杆腔，增压缸17的活塞杆向左移动，水箱中的水经过滤器19、吸水单向阀15进入增压缸，直至活塞杆移至最左侧；当2DT得电时，液压油进入增压缸17左侧的有杆腔，增压缸17的活塞杆向右伸出，直至活塞杆移至最右侧。在活塞杆左右行程过程中水箱中的水经过滤器19、吸水单向阀15进入增压缸，与此同时增压缸17内的水经出水单向阀进入试验设备当中，吸水过程与出水过程同时进行。

增压缸17的输出水压小于等于75MPa，3DT得电，通过对比例溢流阀10的设定压力的调节来得到不同的输出水压。

为防止泵6启动载荷过大，系统开始运行时将比例溢流阀10的设定压力调到最小值，进人低压循环过滤阶段。系统正常工作时，将比例溢流阀10的设定压力设定到工作所需压力，系统建压。当系统压力大于等于比例溢流阀10的设定压力时，系统卸荷。

本发明利用增压缸代替高低压水泵，系统结构简单，控制方便，效率高；易于实现出水压力的无级调节。利用空腔将油水隔开，且两介质之间均有单独密封，因此即使密封损坏发生泄漏现象，油水也不会发生混合，而且容易被发现，从而解决了不同介质之间泄漏问题对系统造成的影响。

Claims (4)

1.一种连续增压站，包括动力系统、控制系统、执行元件及辅助装置，动力系统包括电机（5）和泵（6），辅助装置包括吸油滤油器（2）、油箱（4）、回油滤油器（7）、水过滤器（19）和水箱（20）；其特征在于：执行元件为增压缸（17），增压缸（17）内部设置有水腔柱塞杆（23）和油腔活塞杆（24），并形成左右两个有杆腔和两个水腔；控制系统包括球阀（8）、单向阀（9）、电磁换向阀（12）、比例溢流阀（10）、节流阀（13）和吸水单向阀（15）；吸油滤油器（2）、泵（6）、单向阀（9）、电磁换向阀（12）、球阀（8）和回油滤油器（7）依次连接形成回路连接至油箱（4）；电磁换向阀（12）的A、B两个输出端分别连接至增压缸（17）的两个有杆腔，水箱（20）经水过滤器（19）和吸水单向阀（15）连接至增压缸（17）的水腔；比例溢流阀（10）的两端分别连接在电磁换向阀（12）的进油端（P端）和回油端（T端）。

2.根据权利要求1所述的连续增压站，其特征在于：增压缸（17）的水腔与有杆腔之间均设有单独密封，而且两密封之间存在空腔。

3.根据权利要求1所述的连续增压站，其特征在于：电磁换向阀（12）的A、B两端与增压缸（17）的有杆腔之间均设置有节流阀（13），电磁换向阀（12）的进油端和回油端均连接有测压接头。

4.根据权利要求1所述的连续增压站，其特征在于：增压缸（17）的一个水腔上连接有压力传感器（16），另一个水腔通过常闭电磁两通阀（30）与水箱（20）连接。