CN104074811B - 连续增压站 - Google Patents
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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
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 (2)
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);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;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。
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。
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