CN204082721U - 一种举升机的液压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种举升机的液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压缸、换向执行部、换向控制部，所述换向控制部控制换向执行部改变所述液压缸活塞杆的运动方向；所述液压驱动装置还设置有差动模式转换部，所述差动模式转换部连接在所述换向执行部的控制端，通过改变换向执行部状态将所述液压缸的无杆腔和有杆腔通过所述换向执行部连通。本实用新型提高了液压缸活塞的运动速度，同时降低了能量损耗。

Description

一种举升机的液压驱动装置

技术领域

    本实用新型涉及一种井下作业设备，尤其是一种带压作业机中的一种举升机液压驱动装置。

背景技术

举升机是带压作业机的主要工作执行机构，用于在进行油气井带压作业过程中提放管柱和井下工具等，其举升臂由液压缸驱动。

在某些工况下，举升机的上升动作处于无负载或轻负载的状态，例如提升管柱和工具等工况。这些工况下，为了节省上提动作的时间、提高工作效率，通常采用差动的液压控制方式增加液压缸无杆腔的液压油流量，即通过液压油路的设计，使有杆腔与无杆腔连通，使有杆腔回油不流回油箱，而是进入无杆腔，以提高其运动速度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，在上升动作处于无负载或轻负载的状态下能够快速举升的举升机液压驱动装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种举升机的液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压缸、换向执行部、换向控制部，所述换向控制部控制换向执行部改变所述液压缸活塞杆的运动方向；所述液压驱动装置还设置有差动模式转换部，所述差动模式转换部连接在所述换向执行部的控制端，通过改变换向执行部状态将所述液压缸的无杆腔和有杆腔通过所述换向执行部连通。

进一步，所述换向执行部包括第一换向阀、第二换向阀；所述第一换向阀、第二换向阀为液控换向阀；第一换向阀与所述液压缸的无杆腔连通，第二换向阀与所述液压缸的有杆腔连通。

进一步，所述换向控制部为第三换向阀；所述第三换向阀为液控阀；通过控制先导油油路走向改变所述换向执行部阀门的先导控制端两端压差，控制换向执行部动作。

进一步，所述第三换向阀的中位机能采用M型连接。

进一步，所述差动模式转换部包括第四换向阀、先导控制阀；所述先导控制阀控制所述第四换向阀的先导控制端，通过第四换向阀的阀芯位置变化，使第二换向阀先导控制端两端压差反相，改变第二换向阀阀芯位置。

进一步，所述先导控制阀采用脚踏方式控制。

本实用新型通过液压油路的设计，使有杆腔与无杆腔连通，使有杆腔回油不流回油箱，而是进入无杆腔，以提高其运动速度，同时降低了能量损耗；通过控制先导端改变主油路的走向，比直接改变主油路结构简单，安装灵活；由于差动方式工作过程时间较长，采用脚踏控制，避免了对操作者双手的占用；并且操作更加方便，更符合人机工程。

附图说明

图1为本实用新型举升机液压驱动装置实施例1普通工作模式示意图；

图2为本实用新型举升机液压驱动装置实施例1差动工作模式示意图；

图3为本实用新型举升机液压驱动装置实施例2差动工作模式示意图；

图中：1、液压缸；2、第一节流阀；3、第二节流阀；4、第一换向阀；5、第三换向阀；6、油泵；7、油箱；8、背压阀；9、第四换向阀；10、先导控制阀；11、第二换向阀；12、第四节流阀；13、第三节流阀。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

实施例1

举升机的举升臂由液压缸1驱动。其液压系统包括液压缸1、第一节流阀2、第二节流阀3、第一换向阀4、第三换向阀5、油泵6、油箱7、背压阀8、第四换向阀9、先导控制阀10、第二换向阀11、第四节流阀12、第三节流阀13。

正常工作模式如图1所示，油泵6为液压系统提供动力，包括主油路和先导油路。背压阀8为系统提供背压。第三换向阀5用于控制先导油路换向，通过第一换向阀4和第二换向阀11配合控制油缸活塞运动；第三换向阀5在具体实施时可以采用电力或液压驱动或手动方式，故本实施例附图省略了相关油路。为描述方便，活塞运动按附图方向说明，活塞向左移动，代表举升臂下降；活塞向右移动，代表举升臂上升；左侧代表第一位置状态，右侧代表第二位置状态。

油泵6泵出的高压油经节流阀降压后再通过第三换向阀5左侧油路经分为两路，其中一路与第一换向阀4右侧先导端连通，为第一换向阀4阀芯提供先导压力；另一路经第一节流阀2进入液压缸1的无杆腔。无杆腔与第一换向阀4左侧先导端之间接有第二节流阀3。由于第一节流阀2的阻尼作用，第一节流阀2两端产生压力差，使第一换向阀4阀芯右侧先导端的压力大于其左侧先导端，阀芯从中位左移；油泵6泵出的高压油通过第一换向阀4右侧的阀门通路进入无杆腔，推动活塞杆右移。

由于活塞杆右移，有杆腔侧的油经第三节流阀13、第四换向阀9、第三换向阀5回到油箱。由于第三节流阀13的阻尼作用，在第三节流阀13的两端产生压力差，第二换向阀11右侧先导端的压力大于其左侧先导端，阀芯从中位左移；有杆腔侧的油经第二换向阀11右侧阀门通路、背压阀8回到油箱。

第三换向阀5的中位机能采用M型连接，锁定油缸的同时可以降低制动时引起的冲击。

在无负载或轻负载的状态时，由于无杆腔和有杆腔的压力差很小，大部分能量都消耗在油路中，能源效率很低。

经改进，可转换为如图2所示的差动工作模式。

先导控制阀10为脚踏型两位两通机控阀；通过脚踏踏板控制先导控制阀10，油泵6泵出的高压油经节流阀降压后再通过先导控制阀10与第四换向阀9的先导端连通，控制第四换向阀9的右移。有杆腔的油通过第四节流阀12经第四换向阀9左侧阀门通路、第三换向阀5回到油箱。具体实施时，也可以为先导控制阀10和第四换向阀9配备单独的先导供油系统。

由于第二换向阀11左侧先导油路不能回到油箱，第四节流阀12起主要阻尼作用，第四节流阀12两端的压力差大于第三节流阀13两端的压力差，使第二换向阀11左侧先导端压力高于右侧先导端压力，第二换向阀11的阀芯右移，有杆腔的油经第二换向阀11左侧的阀门通路与油泵6的出口连通。有杆腔的油通过第二换向阀11、第一换向阀4直接进入无杆腔；其液压能量几乎全部转化为推动活塞杆的动力，能量利用率得到提高；同时由于有杆腔油量的补充，活塞杆的运动速度得到提高。

先导控制阀10所实现的功能为提供低压先导油，第四换向阀9阀芯位置通过弹簧复位；只有踩下踏板时才将第四换向阀9的先导端先导油压力提高，通过先导油的压力改变第四换向阀9的阀芯位置；采用脚踏控制不仅可以避免占用操作者的双手，而且，只需踩下踏板和离开踏板就可以实现工作模式的转换更符合人机工程，不容易产生误操作。具体实施时，不限于图1所示的阀门，还可以采用其他换向阀或者采用脚踏电动开关，相应地第四换向阀9更换为电控换向阀，根据需要还可以采取防爆措施。

实施例2

如图3所示，实施例2将实施例1中的第四换向阀9由两位四通阀换向更改为两位三通换向阀；为了防止在油流出无杆腔时，先导控制阀10误操作带来的负面影响，在第四换向阀9的B口和第二换向阀11右侧先导端之间设置一个单向阀，该单向阀使油只能从单向阀流入第四换向阀9的B口。

本实施例的先导控制阀10选用减压阀，避免加载在第四换向阀9先导控制端的先导油的压力突变，减少冲击对阀体的损害。该实施例其他部分与实施例1相同，具体工作过程参见实施例1的相关描述。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (6)

1.一种举升机的液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压缸、换向执行部、换向控制部，所述换向控制部控制换向执行部改变所述液压缸活塞杆的运动方向；其特征在于，所述液压驱动装置还设置有差动模式转换部，所述差动模式转换部连接在所述换向执行部的控制端，通过改变换向执行部状态将所述液压缸的无杆腔和有杆腔通过所述换向执行部连通。

2.如权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，所述换向执行部包括第一换向阀、第二换向阀；所述第一换向阀、第二换向阀为液控换向阀；第一换向阀与所述液压缸的无杆腔连通，第二换向阀与所述液压缸的有杆腔连通。

3.如权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，所述换向控制部为第三换向阀；所述第三换向阀为液控阀；通过控制先导油油路走向改变所述换向执行部阀门的先导控制端两端压差，控制换向执行部动作。

4.如权利要求3所述的液压驱动装置，其特征在于，所述第三换向阀的中位机能采用M型连接。

5.如权利要求2所述的液压驱动装置，其特征在于，所述差动模式转换部包括第四换向阀、先导控制阀；所述先导控制阀控制所述第四换向阀的先导控制端，通过第四换向阀的阀芯位置变化，使第二换向阀先导控制端两端压差反相，改变第二换向阀阀芯位置。

6.如权利要求5所述的液压驱动装置，其特征在于，所述先导控制阀采用脚踏方式控制。