CN205154063U - 车载式蓄能液压修井机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种作业效率高的车载式蓄能液压修井机，包括：汽车，设置在汽车底盘上的蓄能缸、氮气包、汽车油箱、电器柜、控制柜、操作阀箱、旋转平台、液压式拉力表机构和动力系统，在所述的汽车底盘下端连接有底盘支撑腿和液压后千斤顶，在所述旋转平台上设置有升降主油缸和定滑轮，在所述升降主油缸的活塞杆上端固定设置在天车和天车滑轮、钢丝绳和设置在钢丝绳一端的吊环，所述的升降主油缸的缸体与变幅油缸的活塞杆相连接，所述的变幅油缸固定在汽车底盘上，所述升降主油缸的分别通过节流式刹车阀和双联换向滑阀与动力系统相连接。

Description

车载式蓄能液压修井机

技术领域

本实用新型涉及一种石油机械，尤其涉及一种车载式蓄能液压修井机。

背景技术

油田小修是维护油井正常生产的重要日常措施，对保证油田稳产高产意义重大，传统的修井机采用柴油机为动力源，通过变速箱，角传动箱，链条箱，传动轴改变绞车转速，达到改变升降高度的目的，由于传动路线较长，传动效率低、能耗高、劳动强度高、噪音和尾气排放污染大。通过游动系统最大限度减轻绞车的载荷，以提高提升最大重量管柱，改变输出力的难度大，因此自动化程度不高，工人劳动强度大，生产效率难以提高。

蓄能修井机是油田修井作业中用于提升或下放井内管柱的装备，为实现对管柱的运动速度有效控制目的，需进行刹车。目前，蓄能修井机的刹车阀一般采用的是机盘式刹车阀，由于其结构所限，只能实现点刹或完全急刹车，不能满足修井作业所要求的既可完全急刹车，又可缓慢、平稳地减速刹车；并且，现有的刹车阀由于不能自动回位，会造成刹车不及时，而出现修井安全事故。

蓄能修井机的四腔伸缩式升降主油缸等液压元器件，承担着提升油井下油管和抽油杆等功能，其工作特点是进油量大，大于450L/min；工作时需重负荷慢升，轻负荷快降，目前一般用一个二位三通阀来控制快慢速度的转换。可由于二位三通电磁阀存在流量较小和速度转换慢且有前冲现象，因此，不仅操作不便，工作效率低，而且安全可靠性较差。

随着全球性的能源价格上涨，以柴油机为动力的传统修井机的运行成本不断升高，如何通过技术革新实现节能降耗，降低油田开采和日常运营成本已成为国内外各大油田的主要任务。另一方面，随着环境恶化，气候变暖等全球性环境问题的出现，全社会的环保意识日益增强，这些促使国家出台了一系列节能减排政策，也使石油系统越来越重视节能减排产品的开发和应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种作业效率高的车载式蓄能液压修井机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：车载式蓄能液压修井机，包括：汽车，设置在汽车底盘上的蓄能缸、氮气包、汽车油箱、电器柜、控制柜、操作阀箱、旋转平台、液压式拉力表机构和动力系统，在所述的汽车底盘下端连接有底盘支撑腿和液压后千斤顶，在所述旋转平台上设置有升降主油缸和定滑轮，在所述升降主油缸的活塞杆上端固定设置在天车和天车滑轮、钢丝绳和设置在钢丝绳一端的吊环，所述的升降主油缸的缸体与变幅油缸的活塞杆相连接，所述的变幅油缸固定在汽车底盘上，所述升降主油缸的分别通过节流式刹车阀和双联换向滑阀与动力系统相连接。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述的升降主油缸，由四个由内至外、由小至大的油缸A、油缸B、油缸C和油缸D同轴线叠套而成；油缸A的外壁与油缸B的内壁构成油腔A；油缸B的外壁分别与油缸C和油缸D的内壁构成油腔B和油腔C；油缸C的外壁与油缸D的内壁构成油腔D；油缸A的内腔下端设有油口a,油缸A的内腔上端与油缸C的内腔相通连；油腔A的下端口设有油口b，油缸B的缸体上设有贯通油腔A和油腔B的油口e；油缸D的缸体上分别对应于油腔C和油腔D处设有油口c和油口d。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述的节流式刹车阀，包括单向阀和缓冲机构，单向阀含有阀体、阀芯、阀座和阀杆；阀体上开设有进油口P和出油口A，阀体内腔的流体通道贯通进油口P和出油口A；阀芯和阀座安置于贯通流体通道中，且阀座与阀芯的密封面为锥形；阀杆的一端通过锁紧螺帽与阀芯相连，缓冲机构含有缸套、缓冲弹簧、缓冲活塞和缓冲活塞杆；缸套与阀体相连，并在连接处设置有隔板；缓冲活塞置于缸套内，阀杆的另一端穿过隔板与缓冲活塞相连；在隔板与缓冲活塞之间设有套置于阀杆上的缓冲弹簧，缓冲活塞外端的缸套口部设有接口挡板；接口挡板上设有油口Xa,缓冲活塞的外端面上对应于油口处设有定位孔，缓冲活塞杆的两端分置于油口Xa和定位孔内；隔板Xa上设有油口Xb。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述的双联换向滑阀，由两只二位三通换向阀叠加组合并共用同一阀体；具体地说，包括阀体和两只二位三通阀，两只二位三通阀呈上下、轴线水平地设置于阀体内，且两只二位三通阀的轴线在同一垂直平面内，上一只二位三通阀包含有活塞、先导口法兰和先导口法兰，先导口法兰和先导口法兰分置于阀体的两侧，并分别设有先导进油口Xa和先导回油进口Ya，活塞置于先导口法兰和先导口法兰之间的阀体内；该二位三通阀的出油腔A与阀体上开设的出油口A相通连。下一只二位三通阀包含有活塞、先导口法兰和先导口法兰，其与上一只二位三通阀呈上下相对应地布局，先导口法兰和先导口法兰分别设有先导进油口Xb和先导回油进口Yb，该二位三通阀的出油腔B与阀体上开设的出油口B相通连，上一只二位三通阀的回油通道A和进油通道A分别与下一只上二位三通阀的回油通道B和进油通道B相通连，且进油通道A与阀体上开设的进油口P相通连，进油通道B与阀体开设的回油口T相通连，在阀体上开设有与进油通道A相通连的辅助进油口P。

本实用新型的优点是：上述车载式蓄能液压修井机，结构合理，移动方便，可将油管或抽油杆一次提升和下压，升降主油缸可组合成多种液压方式，提高了修井作业效率，达到节能减排的效果；由于增设了缓冲机构，使蓄能修井机既可完全急刹车，也可缓慢、平稳地减速刹车，并且，泄压可自动回位，提高了蓄能修井机的安全可靠性；由于采用了两只二位三通阀叠加组合且共用一阀体，满足了蓄能修井机修井作业工艺要求，达到了大流量、无冲击的效果，便于自动化控制，有效地提高了蓄能修井机的工作效率且增强了蓄能修井机的安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型车载式蓄能液压修井机的结构示意图。

图2为图1中升降主油缸的结构示意图。

图3为图1中节流式刹车阀的结构示意图。

图4为图1中双联换向滑阀的结构示意图。

图5为图4的左视结构示意图。

图中：1、汽车，2、汽车底盘，3、蓄能缸，4、氮气包，5、汽车油箱，6、电器柜，7、控制柜，8、操作阀箱，9、旋转平台，10、液压式拉力表机构，11、动力系统，12、底盘支撑腿，13、液压后千斤顶，14、升降主油缸，15、定滑轮，16、天车，17、天车滑轮，18、钢丝绳，19、吊环，20、变幅油缸，21、活塞杆，22、节流式刹车阀，23、双联换向滑阀，24、油缸A，25、油缸B，26、油缸C，27、油缸D，28、油腔A，29、油腔B，30、油腔C，31、油腔D，32、油口a，33、油口b，34、油口e，35、油口c，36、油口d，37、阀体，38、阀芯，39、阀座，40、阀杆，41、进油口P，42、出油口A，43、锁紧螺帽，44、缸套，45、缓冲弹簧，46、缓冲活塞，47、缓冲活塞杆，48、隔板，49、接口挡板，50、油口Xa，51、定位孔，52、油口Xb，53、阀体，54、活塞，55、先导口法兰，56、先导口法兰，57、先导进油口Xa，58、先导回油进口Ya，59、出油腔A，60、出油口A，61、活塞，62、先导口法兰，63、先导口法兰，64、先导进油口Xb，65、先导回油进口Yb，66、出油腔B，67、出油口B，68、回油通道A，69、进油通道A，70、回油通道B，71、进油通道B，72、进油口P，73、回油口T，74、辅助进油口P，75、先导进油腔A，76、先导进油腔A，77、先导进油腔B，78、先导进油腔B，79、油腔A，80、油腔C，81、油腔D，82、油腔B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本实用新型的具体内容。

如图1所示，车载式蓄能液压修井机，包括：汽车1，设置在汽车底盘2上的蓄能缸3、氮气包4、汽车油箱5、电器柜6、控制柜7、操作阀箱8、旋转平台9、液压式拉力表机构10和动力系统11，在所述的汽车底盘2下端连接有底盘支撑腿12和液压后千斤顶13，在所述旋转平台9上设置有升降主油缸14和定滑轮15，在所述升降主油缸14的活塞杆上端固定设置在天车16和天车滑轮17、钢丝绳18和设置在钢丝绳18一端的吊环19，所述的升降主油缸14的缸体与变幅油缸20的活塞杆21相连接，所述的变幅油缸20固定在汽车底盘2上，所述升降主油缸14的分别通过节流式刹车阀22和双联换向滑阀23与动力系统11相连接。

如图2所示，所述的升降主油缸14，由四个由内至外、由小至大的油缸A24、油缸B25、油缸C26和油缸D27同轴线叠套而成；油缸A24的外壁与油缸B25的内壁构成油腔A28；油缸B25的外壁分别与油缸C26和油缸D27的内壁构成油腔B29和油腔C30；油缸C26的外壁与油缸D27的内壁构成油腔D31；油缸A24的内腔下端设有油口a32,油缸A24的内腔上端与油缸C26的内腔相通连；油腔A28的下端口设有油口b33，油缸B25的缸体上设有贯通油腔A28和油腔B29的油口e34；油缸D27的缸体上分别对应于油腔C30和油腔D31处设有油口c35和油口d36。

如图3所示，所述的节流式刹车阀22，包括单向阀和缓冲机构，单向阀含有阀体37、阀芯38、阀座39和阀杆40；阀体37上开设有进油口P41和出油口A42，阀体37内腔的流体通道贯通进油口P41和出油口A42；阀芯38和阀座39安置于贯通流体通道中，且阀座39与阀芯38的密封面为锥形；阀杆40的一端通过锁紧螺帽43与阀芯38相连，缓冲机构含有缸套44、缓冲弹簧45、缓冲活塞46和缓冲活塞杆47；缸套44与阀体37相连，并在连接处设置有隔板48；缓冲活塞46置于缸套44内，阀杆37的另一端穿过隔板48与缓冲活塞46相连；在隔板48与缓冲活塞46之间设有套置于阀杆40上的缓冲弹簧45，缓冲活塞46外端的缸套44口部设有接口挡板49；接口挡板49上设有油口Xa50,缓冲活塞46的外端面上对应于油口Xa50处设有定位孔51，缓冲活塞杆47的两端分置于油口Xa50和定位孔51内；隔板48上设有油口Xb52。

如图4、图5所示，所述的双联换向滑阀23，由两只二位三通换向阀叠加组合并共用同一阀体；具体地说，包括阀体53和两只二位三通阀，两只二位三通阀呈上下、轴线水平地设置于阀体53内，且两只二位三通阀的轴线在同一垂直平面内，上一只二位三通阀包含有活塞54、先导口法兰55和先导口法兰56，先导口法兰55和先导口法兰56分置于阀体53的两侧，并分别设有先导进油口Xa57和先导回油进口Ya58，活塞54置于先导口法兰55和先导口法兰56之间的阀体53内；该二位三通阀的出油腔A59与阀体53上开设的出油口A60相通连。下一只二位三通阀包含有活塞61、先导口法兰62和先导口法兰63，其与上一只二位三通阀呈上下相对应地布局，先导口法兰62和先导口法兰63分别设有先导进油口Xb64和先导回油进口Yb65，该二位三通阀的出油腔B66与阀体53上开设的出油口B67相通连，上一只二位三通阀的回油通道A68和进油通道A69分别与下一只上二位三通阀的回油通道B70和进油通道B71相通连，且进油通道A69与阀体53上开设的进油口P72相通连，进油通道B71与阀体53开设的回油口T73相通连，在阀体53上开设有与进油通道A69相通连的辅助进油口P74。

使用时，所述汽车1到达指定位置，通过底盘支撑腿12、液压后千斤顶13支撑在地面上，变幅油缸20的活塞杆21伸出，推动升降主油缸14展开，吊环19的通过钢丝绳18、定滑轮15和天车滑轮17进行上下移动作业。

升降主油缸14工作时，将本实用新型的油缸A24、油缸B25、油缸D27的下端固定于蓄能修井机的旋转平台9上；根据油缸A24、油缸B25、油缸C26和油缸D27的流量和工作压力计算每个油缸活塞的运动速度和推力，对油口a32、油口b33、油口c35、油口d36和油口e34进出进行排列组合，合成运动速度和推力；再根据蓄能修井机维修作业工艺过程优化选择适用的组合方案，采用液压执行操纵元件，实施最佳操作程序，从而实现油缸C26的升降。

节流式刹车阀22工作时，在蓄能修井机正常工作时，首先从油口Xa50供油，液压油克服缓冲弹簧45的阻力，进入接口挡板49与缓冲活塞46之间的油腔A79，使缓冲活塞杆47及缓冲活塞46、阀杆40向阀座39方向运行，阀芯38与阀座39分离；再从进油口P41供油，液压油经油腔C80、阀芯38和阀座39之间的间隙、阀座39与阀体37底部之间的油腔D81，从出油口A42输出。当需要增大出油口A42的输出油量时，则加大油口Xa50供油量及压力，使阀芯38与阀座39进一步分离，增大间隙，从而增大出油口A42的出油量。当需要减小出油口A42的输出油量时，油口Xb52供油，液压油进入隔板48与缓冲活塞46之间的油腔B82，液压油克服缓冲弹簧45的阻力，使缓冲活塞46及缓冲活塞杆47、阀杆40向接口挡板49方向运行，阀芯38与阀座39之间间隙变小，从而减小出油口A42的出油量。

当蓄能修井需停机时，则进一步增大油口Xb52的进油量，液压油克服缓冲弹簧45的阻力，使阀芯38与阀座39缓慢贴合，从而实现蓄能修井机平稳刹车。这样，利用油口Xa50和油口Xb52进油，控制阀杆40的位移，从而控制装在阀杆40上的阀芯38与阀座39的接触密封面，利用接触面大小从而可以控制进油口P41到出油口A42之间的流量，实现了缓慢平稳刹车。

双向换向滑阀23工作时，将本实用新型的进油口P72和回油口T73与另外的多个本实用新型的进油口P72和回油口T73相连，形成供油系统；辅助进油口P74、先导进油口Xa57、先导进油口Xb64和先导回油进口Ya58、先导回油进口Yb65与供油泵相连；出油口A60和出油口B67与蓄能修井机的液压无器件相连。

当需要上一只二位三通阀供油时，首先向先导进油口Xa57供油，液压油填满先导进油腔A75腔，推动活塞54到达阀体53右端，此时出油腔A59与进油通道A69相通，而进油通道A69与回油口T73不通；然后，向辅助进油口P74供油，液压油经进油通道A69和出油腔A59，从出油口A60输出至蓄能修井机的液压元件；而当需要上一只二位三通阀供油换向时，首先向先导回油进油口Ya58供油，液压油填满先导进油腔A76，推动活塞54到达阀体53左端，此时出油腔A59与回油通道A68相通，而进油通道A69与辅助进油口P74不通；然后，回油口T73供油，液压油经回油通道A68和出油腔A59，从出油口A67输出至蓄能修井机的液压元件。

当需要下一只二位三通阀供油时，首先向先导进油口Xb64供油，液压油填满先导进油腔B77，推动活塞61到达阀体53右端，此时出油腔B66与进油通道B71相通，而进油通道B71与回油口T73不通；然后，向辅助进油口P74供油，液压油经进油通道B71和出油腔B66，从出油口B67输出至蓄能修井机的液压元件；而当需要下一只二位三通阀供油换向时，首先向先导回油进油口Yb65供油，液压油填满先导进油腔B78腔，推动活塞61到达阀体53左端，此时出油腔B66与回油通道B70相通，而进油通道B71与辅助进油口P74不通；然后，回油口T73供油，液压油经回油通道B70和出油腔B66，从出油口B67输出至蓄能修井机的液压元件。

当蓄能修井机的液压系统需要大流量、快速换向时，则上下两只二位三通阀同时工作。

Claims (5)

1.车载式蓄能液压修井机，其特征在于：包括：汽车（1），设置在汽车底盘（2）上的蓄能缸（3）、氮气包（4）、汽车油箱（5）、电器柜（6）、控制柜（7）、操作阀箱（8）、旋转平台（9）、液压式拉力表机构（10）和动力系统（11），在所述的汽车底盘（2）下端连接有底盘支撑腿（12）和液压后千斤顶（13），在所述旋转平台（9）上设置有升降主油缸（14）和定滑轮（15），在所述升降主油缸（14）的活塞杆上端固定设置在天车（16）和天车滑轮（17）、钢丝绳（18）和设置在钢丝绳（18）一端的吊环（19），所述的升降主油缸（14）的缸体与变幅油缸（20）的活塞杆（21）相连接，所述的变幅油缸（20）固定在汽车底盘（2）上，所述升降主油缸（14）的分别通过节流式刹车阀（22）和双联换向滑阀（23）与动力系统（11）相连接。

2.按照权利要求1所述的车载式蓄能液压修井机，其特征在于：所述的升降主油缸（14），由四个由内至外、由小至大的油缸A（24）、油缸B（25）、油缸C（26）和油缸D（27）同轴线叠套而成；油缸A（24）的外壁与油缸B（25）的内壁构成油腔A（28）；油缸B（25）的外壁分别与油缸C（26）和油缸D（27）的内壁构成油腔B（29）和油腔C（30）；油缸C（26）的外壁与油缸D（27）的内壁构成油腔D（31）；油缸A（24）的内腔下端设有油口a（32）,油缸A（24）的内腔上端与油缸C（26）的内腔相通连；油腔A（28）的下端口设有油口b（33），油缸B（25）的缸体上设有贯通油腔A（28）和油腔B（29）的油口e（34）；油缸D（27）的缸体上分别对应于油腔C（30）和油腔D（31）处设有油口c（35）和油口d（36）。

3.按照权利要求2所述的车载式蓄能液压修井机，其特征在于：所述的节流式刹车阀（22），包括单向阀和缓冲机构，单向阀含有阀体（37）、阀芯（38）、阀座（39）和阀杆(40)；阀体（37）上开设有进油口P（41）和出油口A（42），阀体（37）内腔的流体通道贯通进油口P（41）和出油口A（42）；阀芯（38）和阀座（39）安置于贯通流体通道中，且阀座（39）与阀芯（38）的密封面为锥形；阀杆（40）的一端通过锁紧螺帽（43）与阀芯（38）相连，缓冲机构含有缸套(44)、缓冲弹簧(45)、缓冲活塞(46)和缓冲活塞杆(47)；缸套（44）与阀体（37）相连，并在连接处设置有隔板（48）；缓冲活塞（46）置于缸套（44）内，阀杆（37）的另一端穿过隔板（48）与缓冲活塞（46）相连；在隔板（48）与缓冲活塞（46）之间设有套置于阀杆（40）上的缓冲弹簧（45），缓冲活塞（46）外端的缸套（44）口部设有接口挡板（49）；接口挡板（49）上设有油口Xa（50）,缓冲活塞（46）的外端面上对应于油口Xa（50）处设有定位孔（51），缓冲活塞杆（47）的两端分置于油口Xa（50）和定位孔（51）内；隔板（48）上设有油口Xb（52）。

4.按照权利要求3所述的车载式蓄能液压修井机，其特征在于：所述的双联换向滑阀（23），由两只二位三通换向阀叠加组合并共用同一阀体；具体地说，包括阀体（53）和两只二位三通阀，两只二位三通阀呈上下、轴线水平地设置于阀体（53）内，且两只二位三通阀的轴线在同一垂直平面内，上一只二位三通阀包含有活塞（54）、先导口法兰（55）和先导口法兰（56），先导口法兰（55）和先导口法兰（56）分置于阀体（53）的两侧，并分别设有先导进油口Xa（57）和先导回油进口Ya（58），活塞（54）置于先导口法兰（55）和先导口法兰（56）之间的阀体（53）内；该二位三通阀的出油腔A（59）与阀体（53）上开设的出油口A（60）相通连。

5.下一只二位三通阀包含有活塞（61）、先导口法兰（62）和先导口法兰（63），其与上一只二位三通阀呈上下相对应地布局，先导口法兰（62）和先导口法兰（63）分别设有先导进油口Xb（64）和先导回油进口Yb（65），该二位三通阀的出油腔B（66）与阀体（53）上开设的出油口B（67）相通连，上一只二位三通阀的回油通道A（68）和进油通道A（69）分别与下一只上二位三通阀的回油通道B（70）和进油通道B（71）相通连，且进油通道A（69）与阀体（53）上开设的进油口P（72）相通连，进油通道B（71）与阀体（53）开设的回油口T（73）相通连，在阀体（53）上开设有与进油通道A（69）相通连的辅助进油口P（74）。