CN111536097A - 一种基于双泵的油管液压传输系统及方法 - Google Patents

一种基于双泵的油管液压传输系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于双泵的油管液压传输系统及方法，所述系统包括密封油箱、非密封油箱、真空泵、液压泵和双出轴电机，真空泵的吸气口通过管路与密封油箱的内部连通，真空泵的输出端与双出轴电机的一个输出轴连接，双出轴电机的另一个输出轴与液压泵连接，液压泵的进油口与非密封油箱的内部连通，液压泵的出油口与进油管的一端连接，进油管与液压执行元件连接，密封油箱的一侧与气动截止阀连接，密封油箱回油口与液压执行元件的出油端连接，密封油箱出油口通过液动截止阀与非密封油箱连接，密封油箱设置有高位液面传感器，非密封油箱设置有低位液面传感器。本发明能够适用于长油管液压传输，增加回油压力，回油更顺畅，效率更高，减少损耗。

Description

一种基于双泵的油管液压传输系统及方法
技术领域
本发明涉及油管液压技术领域，具体涉及一种基于双泵的油管液压传输系统及方法。
背景技术
对于海上作业，需要使用液压设备，由于无法提供长距离的长油管液压，现有的提供液压油设备需要与液压执行设备往往设置在一起，这导致在海上作业时，需要将复杂的多个设备一起投入海底，工作效率低且容易出现题。针对长油管液压传输，需要对应的系统(装置)以提供能够满足传输的液压，以使得提供液压油设备和液压执行设备可以分离设置，液压油设备可以设置在作业船的甲板，液压执行设备可以投入海底，提高工作效率和稳定性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种基于双泵的油管液压传输系统，其能够解决长油管液压传输的问题；
本发明的目的之二提供一种基于双泵的油管液压传输方法，其能够解决长油管液压传输的问题。
实现本发明的目的之一的技术方案为：一种基于双泵的油管液压传输系统，包括密封油箱、非密封油箱、真空泵、液压泵和双出轴电机，真空泵的吸气口通过管路与密封油箱的内部连通，真空泵的输出端与双出轴电机的一个输出轴连接，双出轴电机的另一个输出轴与液压泵连接，
液压泵的进油口与非密封油箱的内部连通，液压泵的出油口与进油管的一端连接，进油管的另一端与外部的液压执行元件的进油端连接，
密封油箱的一侧与气动截止阀连接，密封油箱一侧的密封油箱回油口通过回油管与液压执行元件的出油端连接，密封油箱另一侧的密封油箱出油口通过液动截止阀与非密封油箱连接，密封油箱的上部设置有用于检测密封油箱内部液面高度的高位液面传感器，非密封油箱的下部设置有用于检测非密封油箱内部液面高度的低位液面传感器。
进一步地，液压泵的进油口通过溢流阀与非密封油箱的内部连通。
进一步地，液压泵的出油口依次通过第一过滤器和调压比例阀与进油管的一端连接。
进一步地，液动截止阀与非密封油箱之间还设置有第二过滤器。
进一步地，所述液压阀为变量阀。
实现本发明的目的之二的技术方案为：一种基于双泵的油管液压传输系统方法，包括，
开启双出轴电机，双出轴电机通过两个输出轴同时分别带动真空泵和液压泵运行，真空泵抽吸密封油箱内的空气以形成负压，并同步关闭气动截止阀和液动截止阀，液压泵从非密封油箱内吸油，液压泵吸油后将液压油送入调压比例阀并经过调节后送入进油管，液压油经进油管送入液压执行元件以驱动液压执行元件工作，
随后，剩余的液压油从液压执行元件的出油口流出至回油管，回油管内的液压油经密封油箱回油口回收至密封油箱内，在此回油过程中，密封油箱内的液面逐步升高，
根据检测回油管的回油压力判断是否需要进一步调节调压比例阀，若检测到的回油压力不满足回油需求，则增大调压比例阀，若满足回油需求，则密封油箱的高位液面传感器和非密封油箱内的低位液面传感器分别进行液面高度检测，
当高位液面传感器检测到密封油箱内的液面上升至预设第一高度或非密封油箱内的低位液面传感器检测到非密封油箱内的液面高度降低至预设第二高度，则高位液面传感器和/或低位液面传感器8发出提示信号，将气动截止阀和液动截止阀处于开启状态，以使得密封油箱内的液压油流至非密封油箱内。
进一步地，密封油箱内的液压油经第二过滤器流至非密封油箱内，第二过滤器用于过滤杂质。
进一步地，液压泵吸油后的液压油经第一过滤器后再送入调压比例阀。
本发明的有益效果为：本发明能够提供足够液压而适用于长油管液压传输，提高液压油洁净度，减少油路污染，以及增加回油压力，减少回油沿程的压力损耗，回油更顺畅，效率更高，减少损耗。同时，将液压执行元件和其余元件分设在海水中和甲板上，有效减少对海水造成的液压油污染，具有很好的环保效果，而通过提高会有压力，减少损耗，节约能耗，达到节能目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用方法示意图；
其中，1-真空泵、2-双出轴电机、3-液压泵、4-第一过滤器、5-调压比例阀、6-溢流阀、7-非密封油箱、8-低位液面传感器、9-进油管、10-液压执行元件、11-第二过滤器、12-液动截止阀、13-密封油箱出油口、14-高位液面传感器、15-气动截止阀、16-密封油箱回油口、17-回油管、18-密封油箱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方案，对本发明做进一步描述。
如图1所示，一种基于双泵的油管液压传输系统，包括密封油箱18、非密封油箱7、真空泵1、液压泵3和双出轴电机2，真空泵1的吸气口通过管路与密封油箱18的内部连通，真空泵1的输出端与双出轴电机2的一个输出轴连接，双出轴电机2的另一个输出轴与液压泵3连接。液压泵3的进油口通过溢流阀6与非密封油箱7的内部连通，液压泵3的出油口依次通过第一过滤器4和调压比例阀5与进油管9的一端连接，进油管9的另一端与外部的液压执行元件10的进油端连接。液压执行元件10通常位于水下，例如本申请通常应用与海洋油气勘探中，此时，将液压执行元件10位于海水中(例如海下200米深度)，而其余部件则位于作业船的甲板上。第一过滤器4能够将液压油进行过滤，防止杂质进入进油管9内。
密封油箱18的一侧与气动截止阀15连接，密封油箱18一侧的密封油箱回油口16通过回油管17与液压执行元件10的出油端连接，密封油箱18另一侧的密封油箱出油口13依次通过液动截止阀12和第二过滤器11与非密封油箱7连接。密封油箱18的上部设置有用于检测密封油箱18内部液面高度的高位液面传感器14，非密封油箱7的下部也设置有用于检测非密封油箱7内部液面高度的低位液面传感器8。
优选地，为了更好地控制从非密封油箱7吸油，液压泵3采用变量泵，液压泵3通过溢流阀6从非密封油箱7吸油，以防止液压油溢流。
如图2所示，实际使用时，系统开始运行，开启双出轴电机2，双出轴电机2通过两个输出轴同时分别带动真空泵1和液压泵3运行，并同步关闭气动截止阀15和液动截止阀12。液压泵3从非密封油箱7内吸油，吸油过程中，非密封油箱7内的液面逐步下降。液压泵3吸油后将液压油送入调压比例阀5并经过调节后送入进油管9，液压油经进油管9送入液压执行元件10以驱动液压执行元件10工作。随后，剩余的液压油从液压执行元件10的出油口流出至回油管17，回油管17内的液压油经密封油箱回油口16回收至密封油箱18内，在此回油过程中，密封油箱18内的液面逐步升高。
其中，通过检测回油管17的回油压力来判断是否需要进一步调节调压比例阀5，若检测到的回油压力不满足回油需求，则增大调压比例阀，若满足回油需求，则密封油箱18的高位液面传感器14和非密封油箱7内的低位液面传感器8分别进行液面高度检测。
当密封油箱18内的高位液面传感器14检测到密封油箱18内的液面上升至预设第一高度或非密封油箱7内的低位液面传感器8检测到非密封油箱7内的液面高度降低至预设第二高度，则高位液面传感器14和/或低位液面传感器8发出提示信号，并打开气动截止阀15和液动截止阀12。由于气动截止阀15打开，密封油箱18和非密封油箱7的外壁气压相同，根据连通器原理，密封油箱18内的液压油流动至非密封油箱7内，设置的第二过滤器11能够将杂质过滤。直至当密封油箱18内液压油高度和非密封油箱7内液压油高度一致时，再次关闭启动截止阀和液动截止阀12，液压泵3继续从非密封油箱7内吸油。密封油箱18内液压油高度和非密封油箱7内液压油高度是否一致，可以通过高位液面传感器14和低位液面传感器8的读数直接判断，若两个液面传感器的读数一致则表示两者的液压油高度一致。
在回油管17向密封油箱18回油过程中，真空泵1抽吸掉密封油箱18内的空气，使得密封油箱18内的气压减小而形成负压，便于将回油管17的液压油回收至密封油箱18内。形成的负压正好能够抵消液压执行元件10所在的回油管17产生的背压和高差形成的压差，提高回油管17的回路压力，从而保证液压油回收至密封油箱18内，进而使得本系统能够很好适应长油管的液压传输。在海洋油气勘探中，通常液压执行元件10位于海底深处，而密封油箱18位于作业船甲板上，回油管17较长(即回油油路长)且形成高低差，应用本系统正好能够适应这样的作业环境。
本发明采用分离式的两个油箱(密封油箱18和非密封油箱7)，确保液压系统完整稳定的同时，还大大提高非密封油箱7出油口的液压油洁净度，减少油路污染。通过真空泵1形成的负压，增加回油压力，减少回油沿程的压力损耗，回油更顺畅，效率更高，减少损耗。
本说明书所公开的实施例只是对本发明单方面特征的一个例证，本发明的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本发明的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于双泵的油管液压传输系统，其特征在于，包括密封油箱、非密封油箱、真空泵、液压泵和双出轴电机，真空泵的吸气口通过管路与密封油箱的内部连通，真空泵的输出端与双出轴电机的一个输出轴连接，双出轴电机的另一个输出轴与液压泵连接，
液压泵的进油口与非密封油箱的内部连通，液压泵的出油口与进油管的一端连接，进油管的另一端与外部的液压执行元件的进油端连接，
密封油箱的一侧与气动截止阀连接，密封油箱一侧的密封油箱回油口通过回油管与液压执行元件的出油端连接，密封油箱另一侧的密封油箱出油口通过液动截止阀与非密封油箱连接，密封油箱的上部设置有用于检测密封油箱内部液面高度的高位液面传感器，非密封油箱的下部设置有用于检测非密封油箱内部液面高度的低位液面传感器，低位液面传感器位于高位液面传感器的下方。
2.根据权利要求1所述的基于双泵的油管液压传输系统，其特征在于，液压泵的进油口通过溢流阀与非密封油箱的内部连通。
3.根据权利要求1所述的基于双泵的油管液压传输系统，其特征在于，液压泵的出油口依次通过第一过滤器和调压比例阀与进油管的一端连接。
4.根据权利要求1所述的基于双泵的油管液压传输系统，其特征在于，液动截止阀与非密封油箱之间还设置有第二过滤器。
5.根据权利要求1所述的基于双泵的油管液压传输系统，其特征在于，所述液压阀为变量阀。
6.一种基于双泵的油管液压传输系统方法，其特征在于，包括，
开启双出轴电机，双出轴电机通过两个输出轴同时分别带动真空泵和液压泵运行，真空泵抽吸密封油箱内的空气以形成负压，并同步关闭气动截止阀和液动截止阀，液压泵从非密封油箱内吸油，液压泵吸油后将液压油送入调压比例阀并经过调节后送入进油管，液压油经进油管送入液压执行元件以驱动液压执行元件工作，
随后，剩余的液压油从液压执行元件的出油口流出至回油管，回油管内的液压油经密封油箱回油口回收至密封油箱内，在此回油过程中，密封油箱内的液面逐步升高，
根据检测回油管的回油压力判断是否需要进一步调节调压比例阀，若检测到的回油压力不满足回油需求，则增大调压比例阀，若满足回油需求，则密封油箱的高位液面传感器和非密封油箱内的低位液面传感器分别进行液面高度检测，
当高位液面传感器检测到密封油箱内的液面上升至预设第一高度或非密封油箱内的低位液面传感器检测到非密封油箱内的液面高度降低至预设第二高度，则高位液面传感器和/或低位液面传感器8发出提示信号，将气动截止阀和液动截止阀处于开启状态，以使得密封油箱内的液压油流至非密封油箱内。
7.根据权利要求6所述的基于双泵的油管液压传输系统方法，其特征在于，密封油箱内的液压油经第二过滤器流至非密封油箱内，第二过滤器用于过滤杂质。
8.根据权利要求6所述的基于双泵的油管液压传输系统方法，其特征在于，液压泵吸油后的液压油经第一过滤器后再送入调压比例阀。
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