CN110056548B - 一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，包括气路部分和液路部分，气路部分包括供油单元，供油单元连接单向阀a，单向阀分别连接蓄能器的液端和截止阀，截止阀分别连接比例卸荷阀和单向阀，比例卸荷阀和单向阀b均连接液压油缸的有杆腔，液压油缸的无杆腔分别连接蓄能器的气端和液路部分，液路部分包括供气单元，供气单元连接单向阀c，单向阀c分别连接蓄能器的气端和液压油缸的无杆腔，液压油缸的两端均固接管汇活动臂，管汇活动臂上设置多个活动弯头。采用液压助力系统组成的快速连接装置，可实现一人轻松完成空间位置的多自由度旋转、拉伸，从而与压裂车排出管汇快速连接。该装置效率高、安全性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于石油钻采装备领域，具体涉及一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统。
背景技术
压裂作业时，压裂车泵出的压裂液需通过连接管汇注入地面压裂管汇，目前国内常规拼装连接方式存在的问题有：1)需要至少4名操作者在地面压裂管汇和压裂车之间人力进行繁琐的组装连接，作业效率低；2)通常需要连接五到六个连接头，逐段拼装高压活动弯头或直管，拼装难度大且适应性较差；3)连接时需要操作人员人力搬动重量极大的管件，并逐个敲击由壬接头，劳动强度大，同时也存在极大的安全隐患。国内尚无针对压裂管汇快速连接装置的液压控制系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，解决了现有压裂管汇在连接时机械化程度低、安全性差的问题。
本发明所采用的技术方案为：一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，包括气路部分和液路部分，液路部分包括供油单元，供油单元连接单向阀a，单向阀a分别连接蓄能器的液端和截止阀，截止阀分别连接比例卸荷阀和单向阀，比例卸荷阀和单向阀b均连接液压油缸的有杆腔，液压油缸的无杆腔分别连接蓄能器的气端和气路部分，气路部分包括供气单元，供气单元连接单向阀c，单向阀c分别连接蓄能器的气端和液压油缸的无杆腔，液压油缸的两端均固接管汇活动臂，管汇活动臂一端固接活动弯头。
本发明的特点还在于，
供油单元包括液压泵与溢流阀，液压泵与溢流阀均连接单向阀a。
供气单元包括气泵和安全阀，气泵和安全阀均连接单向阀c。
活动弯头设置有多个。
截止阀与比例卸荷阀和单向阀之间设有节流阀。
本发明的有益效果是：一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，采用液压助力系统组成的快速连接装置，拥有多个自由度，工作半径大，并配有液压系统，平衡管汇重量，可实现一人轻松完成空间位置的多自由度旋转、拉伸，从而与压裂车排出管汇快速连接。同时液压系统可减弱管汇的振动，该装置效率高、安全性好，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统的结构示意图。
图中，1.液压泵，2.溢流阀，3.单向阀a，4.截止阀，5.节流阀，6.比例卸荷阀，7.单向阀b，8.液压油缸，9.管汇活动臂，10.蓄能器，11.气泵，12.安全阀，13单向阀c，14.活动弯头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，是本发明一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统的结构示意图，包括气路部分和液路部分，液路部分包括供油单元，供油单元连接单向阀a3，单向阀a3分别连接蓄能器10的液端和截止阀4，截止阀4分别连接比例卸荷阀6和单向阀b7，比例卸荷阀6和单向阀b7均连接液压油缸8的有杆腔，液压油缸8的无杆腔分别连接蓄能器10的气端和气路部分，气路部分包括供气单元，供气单元连接单向阀c13，单向阀c13分别连接蓄能器10的气端和液压油缸8的无杆腔，液压油缸8的两端均固接管汇活动臂9，管汇活动臂9的一端固接活动弯头14。
供油单元包括液压泵1与溢流阀2，液压泵1与溢流阀2均连接单向阀a3。
供气单元包括气泵11和安全阀12，气泵11和安全阀12均连接单向阀c13。
活动弯头14设置有多个，以适应不同角度的接口。
优选的，截止阀4与比例卸荷阀6和单向阀b7之间还设有节流阀5，通过调节节流阀5开度的大小，可调节液压油缸8的伸出和缩回的速度，从而调节管汇活动臂9上下摆动的速度。
本发明的工作原理是：一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，包括气路部分和液路部分，气路部分的气泵11和安全阀12构成供气单元给整个系统供气，液路部分的液压泵1和溢流阀2构成供油单元用于供油，为整个系统提供动力支持，蓄能器10为压力储存装置，能够将气泵11和液压泵1提供的能量进行储存，单向阀a3保证蓄能器10中的液压油不回流，单向阀c13保证蓄能器10中的气体不回流，截止阀4是密封阀，启用时可关闭液路部分，并保持液压油缸8的有杆腔的压力保持恒定。节流阀5，通过调节节流阀5开度的大小，可调节液压油缸8的伸出和缩回的速度，从而调节管汇活动臂9上下摆动的速度。
本发明的工作过程为：一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，液压泵1经单向阀a3、将一定压力的液压油流入蓄能器10中，气泵11经启动单向阀c13将一定压力的气体流入蓄能器10中，蓄能器10的气体端与液压油缸8的无杆端相通，蓄能器10的液体端通过截止阀4、节流阀5、以及并列连接的比例卸荷阀6和液压阀b7与液压油缸8的有杆端相通，当不工作时，在蓄能器10的作用下，液压油缸8的有杆端和无杆端保持平衡状态，管汇活动臂9上固接多种活动弯头，当将活动弯头进行连接时，液压油缸8连接并支撑管汇活动臂9，并使之能在一定范围绕活动弯头摆动，以适应不同高度的管汇接口。工作时，手动向下压管汇活动臂9，管汇活动臂9在向下摆动的过程中，液压油缸8的平衡被打破，使得液压油缸8的活塞杆伸出，液压油缸8挤出的液压油不能经单向阀b7只能通过比例卸荷阀6回到蓄能器10，通过调节比例卸荷阀6的卸荷压力来保证管汇活动臂9在不同位置可保持悬停状态，以方便管汇的连接。手动向上提管汇活动臂9时，带动液压油缸8的活塞杆缩回，此时，蓄能器10的液压油通过单向阀b7补充到液压油缸8的有杆腔中，使上提过程省力。液压油缸8的无杆腔排出的气体补充到蓄能器10的气体端，保证了蓄能器压力的恒定。
因其摆动角度不同而重力矩不同，则蓄能器10所需的平衡压力也不同，为保持其液压压力保持稳定，将蓄能器10的气体端与液压油缸8的无杆腔相连通，则液压油缸8活塞杆伸出排出的液压油推动蓄能器10的活塞向气体端运动，排出的气体刚好补充到液压油缸8的无杆腔中，这样就使得蓄能器10的液体端压力保持恒定。
若液压压力降低，则启动液压泵1为蓄能器10液体端充压，溢流阀2保证充压压力不过高，单向阀a3保证蓄能器10中液压油不回流。
若气压压力降低，则启动气压泵11为蓄能器10气体端充压，溢流阀12保证充压压力不过高，单向阀c13保证蓄能器中气体不回流。
本发明一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，液压油缸8连接并支撑管汇活动臂9，并使之能在一定范围绕活动弯头摆动，以适应不同高度的管汇接口。液压油缸8的有杆腔通一定压力的液压油，并通过蓄能器10维持压力，液压力平衡管汇活动臂9的重力，人工调节管汇活动臂9时省时省力；同时蓄能器10可通过液压油缸8减弱管汇振动，延长管汇使用的寿命。
Claims (5)
1.一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，其特征在于，包括气路部分和液路部分；
所述液路部分包括供油单元，供油单元连接单向阀a(3)，单向阀a(3)分别连接蓄能器(10)的液端和截止阀(4)，截止阀(4)分别连接比例卸荷阀(6)和单向阀b (7)，比例卸荷阀(6)和单向阀b(7)均连接液压油缸(8)的有杆腔，液压油缸(8)的无杆腔分别连接蓄能器(10)的气端和气路部分；
所述气路部分包括供气单元，供气单元连接单向阀c(13)，单向阀c(13)分别连接蓄能器(10)的气端和液压油缸(8)的无杆腔，液压油缸(8)的两端均固接管汇活动臂(9)，管汇活动臂(9)一端固接活动弯头(14)。
2.如权利要求1所述的一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，其特征在于，所述供油单元包括液压泵(1)与溢流阀(2)，液压泵(1)与溢流阀(2)均连接单向阀a(3)。
3.如权利要求1所述的一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，其特征在于，所述供气单元包括气泵(11)和安全阀(12)，气泵(11)和安全阀(12)均连接单向阀c(13)。
4.如权利要求1所述的一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，其特征在于，所述活动弯头(14)设置有多个。
5.如权利要求1所述的一种压裂管汇快速连接装置液压控制系统，其特征在于，所述截止阀(4)与比例卸荷阀(6)和单向阀(7)之间设有节流阀(5)。
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