CN108468663A - 一种带压作业起升控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种带压作业起升控制系统，液压油箱1与液压油泵2通过管线连接；减压阀25分别连接先导换向阀6与液控换向阀5，减压阀25调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度，液压油泵2给控制系统提供动力；先导溢流阀4通过控制插装阀3来调节四个液压油缸的起升及下压压力；差动阀10在四个液压油缸起升作业过程中实现增速；减压阀25调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度；大流量插装阀3根据实际工况自动调节流量，通过控制六个球阀，实现四个液压油缸分别切换成对角两油缸起升或下压状态。本发明可以实现快速起升、精准控制，大大提高了工作效率。
Description
所属技术领域：
本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种带压作业设备控制系统及钻压控制方法。
背景技术：
带压作业设备是一种新型修井设备，专门用于油井中油套管环空内有压力的情况下进行起下管柱作业，设备包括主体装置、动力系统、起升下压系统、井控系统、单根起升下放系统、液压控制系统以及辅助配套系统。其中起升下压系统采用四个双作用液压缸举升转盘及游动卡瓦系统，并在作业过程中提供油管起下所需的起升力和下压力。目前，带压作业设备的起升控制系统一般存在起升速度慢、效率低、控制精度不高等问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是在于提供一种带压作业设备起升下压控制系统及钻压精确控制方法，该控制系统和控制方法可以实现快速起升、精准控制，大大提高了工作效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种带压作业设备用起升下压控制系统，其特征在于：包括液压油箱1、液压油泵2、插装阀3、先导溢流阀4、液控换向阀5、先导换向阀6、单向节流阀一7、单向节流阀二8、平衡阀9、差动阀10，液压油箱1与液压油泵2通过管线连接；插装阀3通过管线分别连接先导溢流阀4、液控换向阀5及液压油泵2；减压阀25分别连接先导换向阀6与液控换向阀5，减压阀25调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度，液压油泵2给控制系统提供动力；先导溢流阀4通过控制插装阀3来调节四个液压油缸的起升及下压压力；先导换向阀6通过控制液控换向阀5实现四个液压油缸的起下；先导换向阀6A、B工作口分别接单向节流阀一7、单向节流阀二8来控制液控换向阀5起下时的开启速度；所述单向节流阀一7另一端连接差动阀10；所述单向节流阀二8另一端连接平衡阀9；
差动阀10在四个液压油缸起升作业过程中实现增速；减压阀25调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度；大流量插装阀3根据实际工况自动调节流量，四个液压油缸通过管路与液压油箱1连接，用于对带压作业设备的起升和下降提供动力，四个液压油缸之间分别连有球阀，通过控制六个球阀，实现四个液压油缸分别切换成对角两油缸起升或下压状态。
所述球阀二16通过管线连接液控换向阀5及液压油缸一11、液压油缸三13的有杆腔；所述球阀 19通过管线连接液控换向阀5及液压油缸二12、液压油缸四14的有杆腔；所述球阀一15连通液压油缸一11、液压油缸三13的有杆腔与无杆腔；所述球阀四18连通液压油缸二12、液压油缸四14的有杆腔与无杆腔；所述球阀三17通过管线连接液控换向阀5及液压油缸一11、液压油缸三13的无杆腔；所述球阀六20通过管线连接液控换向阀5及液压油缸二12、液压油缸四14的无杆腔；当球阀一15、球阀五19、球阀六20打开，球阀二16、球阀三17、球阀四18关闭时，液压油缸二12、液压油缸四14两缸起升或下降，液压油缸一11、液压油缸三13随动；当球阀一15、球阀五19、球阀六20关闭，球阀二16、球阀三17、球阀四18打开时，液压油缸一11、液压油缸三13两缸起升或下降，液压油缸二12、液压油缸四14随动；当球阀一15、球阀四18关闭，球阀二16、球阀三17、球阀五19、球阀六20打开时，四缸同时供油来起升或下降。
溢流阀A23一端通过管线与球阀四18、球阀五19连接，溢流阀A23另一端接单向阀A24后与液压油箱1连接，所述溢流阀B23一端通过管线与球阀一15、球阀二16连接，溢流阀B23另一端接单向阀B24后与液压油箱1连接。
本发明的积极效果为：
1、带压作业设备起升下压系统在起下油管工作过程中，根据实际需要快速调节油缸的起升或下降状态以及起升与下压所需压力，并可在起升油管状态时，根据实际需要提高起升速度。
2、可实现四缸切换对角两缸作业模式，进一步提高系统整体起升与下压速度，提高工作效率并延长油缸的使用寿命。
3、大流量插装阀可实现系统流量自动调节，降低系统功耗。
4、单向节流阀控制起下换向时液控换向阀的开启速度，减缓主系统换向时的设备抖动，提高液压管线及接头使用寿命。
5、控制系统流量与多路阀通流能力匹配度达到100%，流量冲击降低20%~30%，提升带压设备性能。
6、减压阀控制液控换向阀主阀芯开度，实现起升与下压流量的精确控制。
附图说明：
图1为本发明的控制逻辑图。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
参见附图1，包括液压油箱1、液压油泵2、插装阀3、先导溢流阀4、液控换向阀5、先导换向阀6、单向节流阀一7、单向节流阀二8、平衡阀9、差动阀10、液压油缸一11、液压油缸二12、液压油缸三13、液压油缸四14、球阀一15、球阀二16、球阀三17、球阀四18、球阀五19、球阀六20、球阀七21、过滤器22、溢流阀A23、单向阀A24、溢流阀B23、单向阀B24、减压阀25。所述液压油箱1与液压油泵2通过管线连接，所述插装阀3通过管线分别连接先导溢流阀4、液控换向阀5及液压油泵2，所述液控换向阀5通过管线分别连接插装阀3、减压阀25、平衡阀9、差动阀10、球阀二16、球阀三17、球阀五19、球阀六20，所述减压阀25分别连接先导换向阀6与液控换向阀5，所述先导换向阀6通过管线分别连接减压阀25、单向节流阀一7、单向节流阀二8，所述单向节流阀一7另一端连接差动阀10，所述单向节流阀二8另一端连接平衡阀9，所述球阀 16通过管线连接液控换向阀5及液压油缸一11、液压油缸三13的有杆腔，所述球阀五19通过管线连接液控换向阀5及液压油缸二12、液压油缸四14的有杆腔，所述球阀一15连通液压油缸一11、液压油缸三13的有杆腔与无杆腔，所述球阀四18连通液压油缸二12、液压油缸四14的有杆腔与无杆腔，所述球阀三17通过管线连接液控换向阀5及液压油缸一11、液压油缸三13的无杆腔，所述球阀六20通过管线连接液控换向阀5及液压油缸二12、液压油缸四14的无杆腔。
进一步的，所述溢流阀A23一端通过管线与球阀四18、球阀五19连接，溢流阀A23另一端接单向阀A24后与液压油箱1连接，所述溢流阀B23一端通过管线与球阀一15、球阀二16连接，溢流阀B23另一端接单向阀B24后与液压油箱1连接。
本发明中还包括球阀七21、过滤器22，所述过滤器22连接液压油箱1，所述过滤器22和液压油泵2之间设有球阀七21，在工作过程中，液压油泵2给起升下压控制系统提供动力；通过先导溢流阀4控制插装阀3来调节油缸起升及下压压力；通过先导换向阀6控制液控换向阀5可实现油缸的起下；先导换向阀6工作口A、B口分别接单向节流阀一7、单向节流阀二8控制液控换向阀5起下时的开启速度；差动阀10在可油缸起升作业过程中实现差动；减压阀25调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度；大流量插装阀3根据实际工况自动调节流量。液压油缸一11、液压油缸二12、液压油缸三13、液压油缸四14上共连接有球阀一15、球阀二16、球阀三17、球阀四18、球阀五19、球阀六20，控制这六个球阀，可以实现四油缸切换成对角两油缸起升或下压，另外对角油缸随动，提高油缸起升速度及使用寿命：当球阀一15、球阀五19、球阀六20打开，球阀二16、球阀三17、球阀四18关闭时，液压油缸二12、液压油缸四14两缸起升或下降，液压油缸一11、液压油缸三13随动；当球阀一15、球阀五19、球阀六20关闭，球阀二16、球阀三17、球阀四18打开时，液压油缸一11、液压油缸三13两缸起升或下降，液压油缸二12、液压油缸四14随动；当球阀一15、球阀四18关闭，球阀二16、球阀三17、球阀五19、球阀六20打开时，四缸同时供油来起升或下降。，可以实现四油缸分别切换成对角两油缸起升或下压，另外对角油缸随动，提高油缸起升速度及使用寿命。
该控制系统可在起升下压系统的起下油管工作过程中，通过先导控制阀实现油缸的举升或下推，先导控制阀工作口A、B口分别接两个单向节流阀控制起下换向时液控换向阀的开启速度，减缓主系统换向时的抖动现象；减压阀调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度；通过先导溢流阀实现起升与下压的压力调节，并通过差动阀切换高速模式时提高举升速度，且插装阀在系统压力达到一定值时可实现部分流量溢流，降低系统功耗；同时又可根据作业实际工况选择两缸作业进一步提高系统起升与下压速度，六个球阀可保证四油缸随时分别切换成对角两油缸工作状态，延长油缸使用寿命。
Claims (3)
1.一种带压作业起升控制系统，包括液压油箱（1）、液压油泵（2）、插装阀（3）、先导溢流阀（4）、液控换向阀（5）、先导换向阀（6）、单向节流阀一（7）、单向节流阀二（8）、平衡阀（9）、差动阀（10），液压油箱（1）与液压油泵（2）通过管线连接，其特征在于：插装阀（3）通过管线分别连接先导溢流阀（4）、液控换向阀（5）及液压油泵（2）；减压阀（25）分别连接先导换向阀（6）与液控换向阀（5），减压阀（25）调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度，液压油泵（2）给控制系统提供动力；先导溢流阀（4）通过控制插装阀（3）来调节四个液压油缸的起升及下压压力；先导换向阀（6）通过控制液控换向阀（5）实现四个液压油缸的起下；先导换向阀（6）A、B工作口分别接单向节流阀一（7）、单向节流阀二（8）来控制液控换向阀（5）起下时的开启速度；所述单向节流阀一（7）另一端连接差动阀（10）；所述单向节流阀二（8）另一端连接平衡阀（9）；
差动阀（10）在四个液压油缸起升作业过程中实现增速；减压阀（25）调节液控换向阀主阀芯开度，精确控制起升与下压速度；大流量插装阀（3）根据实际工况自动调节流量，四个液压油缸通过管路与液压油箱（1）连接，用于对带压作业设备的起升和下降提供动力，四个液压油缸之间分别连有球阀，通过控制六个球阀，实现四个液压油缸分别切换成对角两油缸起升或下压状态。
2.根据权利要求1所述的一种带压作业起升控制系统，其特征在于：所述的六个球阀，球阀二（16）通过管线连接液控换向阀（5）及液压油缸一（11）、液压油缸三（13）的有杆腔；所述球阀 （19）通过管线连接液控换向阀（5）及液压油缸二（12）、液压油缸四（14）的有杆腔；所述球阀一（15）连通液压油缸一（11）、液压油缸三（13）的有杆腔与无杆腔；所述球阀四（18）连通液压油缸二（12）、液压油缸四（14）的有杆腔与无杆腔；所述球阀三（17）通过管线连接液控换向阀（5）及液压油缸一（11）、液压油缸三（13）的无杆腔；所述球阀六（20）通过管线连接液控换向阀（5）及液压油缸二（12）、液压油缸四（14）的无杆腔；当球阀一（15）、球阀五（19）、球阀六（20）打开，球阀二（16）、球阀三（17）、球阀四（18）关闭时，液压油缸二（12）、液压油缸四（14）两缸起升或下降，液压油缸一（11）、液压油缸三（13）随动；当球阀一（15）、球阀五（19）、球阀六（20）关闭，球阀二（16）、球阀三（17）、球阀四（18）打开时，液压油缸一（11）、液压油缸三（13）两缸起升或下降，液压油缸二（12）、液压油缸四（14）随动；当球阀一（15）、球阀四（18）关闭，球阀二（16）、球阀三（17）、球阀五（19）、球阀六（20）打开时，四缸同时供油来起升或下降。
3.根据权利要求1或2所述的一种带压作业起升控制系统，其特征在于：溢流阀A（23）一端通过管线与球阀四（18）、球阀五（19）连接，溢流阀A（23）另一端接单向阀A（24）后与液压油箱（1）连接，所述溢流阀B（23）一端通过管线与球阀一（15）、球阀二（16）连接，溢流阀B（23）另一端接单向阀B（24）后与液压油箱（1）连接。
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