CN104329307A - 一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置 - Google Patents

一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，它包括液压油箱、油泵、溢流阀、左换向阀、右换向阀、左液压油缸、右液压油缸和控制器；左换向阀和右换向阀的上行通路的入口连接油泵的输出端，左换向阀和右换向阀的下行通路的出口连接液压油箱的回流端；左换向阀的上行通路的出口对应左液压油缸的内腔室或外腔室，下行通路的入口对应左液压油缸的外腔室或内腔室，右换向阀的上行通路的出口对应右液压油缸的内腔室或外腔室，右换向阀的下行通路的入口对应右液压油缸的外腔室或内腔室；左液压油缸中的活塞连接左活动夹具，右液压油缸中的活塞连接右活动夹具；控制器的控制信号输出端分别连接电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀的信号输入端。

Description

一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置
技术领域
本发明涉及一种石油工业用采油设备，具体涉及一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置。
背景技术
在石油生产过程中，由于油井生产的动态变化，为了掌握油井生产动态并为动态调整提供准确资料，必须定期通过原油采样阀对油井的底层进行分时段、分阶层取样。由于原油采样阀的阀芯为圆柱形，经常遭受到腐蚀以及附着物的污染，在对阀芯进行制造以及对其表面进行处理和修复时，需要通过人工方式对圆柱形的阀芯进行装夹、打孔以及修复，这使得人工劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定等许多问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种具有结构简单、装夹快捷、操作容易、安全稳定等特点，能够降低作业过程中人工参与度的的用于原油采样阀芯的自动夹持装置。
本发明的技术方案如下：
一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：它包括液压油箱、油泵、溢流阀、左换向阀、右换向阀、左液压油缸、右液压油缸和控制器；其中所述油泵的转矩输入端连接一电机的转矩输出端，所述油泵的输入端连接液压油箱的输出端；所述溢流阀的进液口连接所述油泵的输出端，出液口连接所述液压油箱的回流端；所述左换向阀和右换向阀的上行通路的入口连接油泵的输出端，所述左换向阀和右换向阀的下行通路的出口连接所述液压油箱的回流端；所述左换向阀的上行通路的出口对应所述左液压油缸的内腔室或外腔室，所述左换向阀的下行通路的入口对应所述左液压油缸的外腔室或内腔室，所述右换向阀的上行通路的出口对应所述右液压油缸的内腔室或外腔室，所述右换向阀的下行通路的入口对应所述右液压油缸的外腔室或内腔室；所述左液压油缸中的活塞连接左活动夹具，所述右液压油缸中的活塞连接右活动夹具；所述控制器的控制信号输出端分别连接所述电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀的信号输入端；
所述控制器对由所述液压油箱、齿轮泵、左换向阀和左液压油缸构成的左液压回路的控制过程包括：
当需要对原油采样阀芯进行夹持操作时，对所述电机加电，所述油泵将液压油从所述液压油箱中泵入所述左换向阀的上行通路中，所述溢流阀控制所述左液压回路中液压油的压力；所述左换向阀的上行通路接入所述左液压油缸的外腔室，下行通路接入所述左液压油缸的内腔室；
当需要对原油采样阀芯进行放松操作时，对所述电机和左换向阀同时加电，所述左换向阀的上行通路接入所述左液压油缸的内腔室，下行通路接入所述左液压油缸的外腔室；
所述控制器对由所述液压油箱、齿轮泵、右换向阀和右液压油缸构成的右液压回路的控制过程与所述左液压回路相同。
所述油泵、电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀设置于所述液压油箱上。
所述左液压油缸、右液压油缸，连同一固定夹具一起固定于一底座上。
所述固定夹具的大小为120×120×60mm。
所述控制器为单片机。
所述油泵为齿轮泵。
所述液压油箱的大小为900×800×600mm。
所述左液压油缸和右液压油缸的大小为Φ130×300。
所述左活动夹具和右活动夹具的大小为120×120×60mm。
本发明的技术效果如下：
本发明的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：它包括液压油箱、油泵、溢流阀、左换向阀、右换向阀、左液压油缸、右液压油缸和控制器；其中油泵的转矩输入端连接一电机的转矩输出端，油泵的输入端连接液压油箱的输出端；溢流阀的进液口连接油泵的输出端，出液口连接液压油箱的回流端；左换向阀和右换向阀的上行通路的入口连接油泵的输出端，左换向阀和右换向阀的下行通路的出口连接液压油箱的回流端；左换向阀的上行通路的出口对应左液压油缸的内腔室或外腔室，左换向阀的下行通路的入口对应左液压油缸的外腔室或内腔室，右换向阀的上行通路的出口对应右液压油缸的内腔室或外腔室，右换向阀的下行通路的入口对应右液压油缸的外腔室或内腔室；左液压油缸中的活塞连接左活动夹具，右液压油缸中的活塞连接右活动夹具；控制器的控制信号输出端分别连接电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀的信号输入端。
由于控制器可根据需要切换左换向阀、右换向阀中上行通路和下行通路与液压油缸中内腔室和外腔室的连接，从而精确控制对原油采样阀芯夹持或松开操作，以及夹持的松紧度。
且由于左液压回路与右液压回路中液压油的压力可通过溢流阀进行数字化精确控制，因此操作者可通过控制器读出对原油采样阀芯的夹持情况，方便在自动控制中加入人工干预。
附图说明
图1是本发明原油采样阀芯的自动夹持装置的结构示意图
图2是本发明的左活动夹具、右活动夹具、固定夹具和原油采样阀芯的相对位置示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的自动夹持装置包括左右两条并联的液压回路、夹具系统和电气控制系统。其中左液压回路包括通过输油管依次相连的液压油箱1、齿轮泵2、左换向阀5、左液压油缸7，右液压回路包括通过输油管依次相连的液压油箱1、齿轮泵2、右换向阀6、右液压油缸8；电机3、左换向阀5、右换向阀6的开闭由控制器进行控制；夹具系统包括左活动夹具9、右活动夹具10和固定夹具11。
齿轮泵2的输出端连接左液压回路和右液压回路的上行通路12，液压油箱1的回流端连接左液压回路和右液压回路的下行通路13。左换向阀5和右换向阀6可切换左液压回路和右液压回路中的供油方向；当上行通路12通过左换向阀5和右换向阀6接入左液压油缸7的外腔室71和右液压油缸8的外腔室81，下行通路13通过左换向阀5和右换向阀6接入左液压油缸7的内腔室72和右液压油缸8的内腔室82时，左活动夹具9和右活动夹具10前进夹持；当下行通路13通过左换向阀5和右换向阀6接入左液压油缸7的外腔室71和右液压油缸8的外腔室81，上行通路12通过左换向阀5和右换向阀6接入左液压油缸7的内腔室72和右液压油缸8的内腔室82时，左活动夹具9和右活动夹具10后退放松。
其中控制器控制电机3带动齿轮泵2转动，将液压油从液压油箱1中泵入左液压回路和右液压回路中；控制器控制溢流阀4对左液压回路和右液压回路进行压力设置；控制器还控制左换向阀5和右换向阀6在上行通路12和下行通路13之间进行切换。
以左液压回路为例，控制器的具体控制过程为：
当需要对原油采样阀芯进行夹持操作时，对电机3加电，齿轮泵2将液压油从液压油箱1中泵入左液压回路的上行通路12中，溢流阀4控制液压油的压力；带压力的液压油经过左换向阀5的上行通道进入左液压油缸7的外腔室71，推动油缸活塞作伸出动作并将液压油从内腔室72中压出，从而带动左活动夹具9作夹紧运动，以实现对原油采样阀芯的自动夹持操作。此时液压油自内腔室72经过左换向阀5的下行通道经下行通路13回流入液压油箱1中。
当需要对原油采样阀芯进行放松操作时，对电机3和左换向阀5同时加电，齿轮泵2将液压油从液压油箱1中泵入左液压回路的上行通路12中，溢流阀4控制液压油的压力；同时左换向阀5上的电磁铁吸合，上行通道和下行通道进行切换，使上行通道连接左液压油缸1的内腔室72，下行通道连接左液压油缸1的外腔室71；，带压力的液压油经过左换向阀5的上行通道进入左液压油缸7的内腔室72，推动油缸活塞作收回动作并将液压油从外腔室71中压出，从而带动左活动夹具9作放松运动，以实现对原油采样阀芯的自动放松操作。此时液压油自外腔室71经过左换向阀5的下行通道经下行通路13回流入液压油箱1中。
右液压回路的控制原理与左液压回路相同，当左活动夹具9、右活动夹具10同时进行夹持操作时，原油采样阀芯在固定夹具11的协助下定位，即可对原油采样阀芯进行阀芯进行装夹、打孔以及修复工作。
本实施例中，液压油箱1放置于地面上，齿轮泵2、电机3、溢流阀4、左换向阀5和右换向阀6设置于液压油箱1上。如图2所示，左液压油缸7、右液压油缸8、固定夹具11固定于底座14上，相互之间利用螺纹进行连接。
齿轮泵2优选CB-B80，电机3优选Y100L-6，溢流阀4优选YF3型先导式溢流阀，左换向阀5和右换向阀6优选二位四通换向阀4SE6 10D20/315G24 W220-50，控制器优选单片机。溢流阀4将左液压回路和右液压回路中的压力范围控制在0.5-12MPa。
液压油箱1的规格为900×800×600mm，左液压油缸7和右液压油缸8的规格为Φ130×300，左活动夹具9和右活动夹具10的规格为120×120×60mm；固定夹具11的规格为120×120×60mm。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：它包括液压油箱、油泵、溢流阀、左换向阀、右换向阀、左液压油缸、右液压油缸和控制器；其中所述油泵的转矩输入端连接一电机的转矩输出端，所述油泵的输入端连接液压油箱的输出端；所述溢流阀的进液口连接所述油泵的输出端，出液口连接所述液压油箱的回流端；所述左换向阀和右换向阀的上行通路的入口连接油泵的输出端，所述左换向阀和右换向阀的下行通路的出口连接所述液压油箱的回流端；所述左换向阀的上行通路的出口对应所述左液压油缸的内腔室或外腔室，所述左换向阀的下行通路的入口对应所述左液压油缸的外腔室或内腔室，所述右换向阀的上行通路的出口对应所述右液压油缸的内腔室或外腔室，所述右换向阀的下行通路的入口对应所述右液压油缸的外腔室或内腔室；所述左液压油缸中的活塞连接左活动夹具，所述右液压油缸中的活塞连接右活动夹具；所述控制器的控制信号输出端分别连接所述电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀的信号输入端；
所述控制器对由所述液压油箱、齿轮泵、左换向阀和左液压油缸构成的左液压回路的控制过程包括：
当需要对原油采样阀芯进行夹持操作时，对所述电机加电，所述油泵将液压油从所述液压油箱中泵入所述左换向阀的上行通路中，所述溢流阀控制所述左液压回路中液压油的压力；所述左换向阀的上行通路接入所述左液压油缸的外腔室，下行通路接入所述左液压油缸的内腔室；
当需要对原油采样阀芯进行放松操作时，对所述电机和左换向阀同时加电，所述左换向阀的上行通路接入所述左液压油缸的内腔室，下行通路接入所述左液压油缸的外腔室；
所述控制器对由所述液压油箱、齿轮泵、右换向阀和右液压油缸构成的右液压回路的控制过程与所述左液压回路相同。
2.如权利要求1所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述油泵、电机、溢流阀、左换向阀和右换向阀设置于所述液压油箱上。
3.如权利要求1所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述左液压油缸、右液压油缸，连同一固定夹具一起固定于一底座上。
4.如权利要求3所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述固定夹具的大小为120×120×60mm。
5.如权利要求1或2所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述控制器为单片机。
6.如权利要求1或2所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述油泵为齿轮泵。
7.如权利要求1或2所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述液压油箱的大小为900×800×600mm。
8.如权利要求1或2所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述左液压油缸和右液压油缸的大小为Φ130×300。
9.如权利要求1或2所述的一种用于原油采样阀芯的自动夹持装置，其特征在于：所述左活动夹具和右活动夹具的大小为120×120×60mm。
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