RO109571B1 - Instalație de alimentare cu energie hidraulică - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la o instalație de alimentare cu energie hidraulică, destinată unor acționări hidraulice, care necesită pornire lină și creșterea treptată a turației, a unui motor hidraulic și, în special, a cleștilormecanizaji, pentru material tubular petrolier. Instalația de alimentare cu energie hidraulică este dotată cu un motor hidraulic (13) și cu un distribuitor de comandă (11), situate la distanță față de un grup de presiune (A), format dintr-o pompă cu debit constant (3) și o pompă cu debit variabil (2), acționate de un motor termic (1). Instalația este prevăzută cu o supapă de descărcare (10), legată la conducta flexibilă (17) și care reglează presiunea într-o conductă de refulare (8) a pompei cu debit constant (3). Această presiune comandă un element de reglaj (6) al unei supape de descărcare (D), care determină deversarea la rezervorul de ulei (16), a unei părți din fluidul refulat de pompa cu debit variabil (2). Un alt element de reglaj (5), al aceleiași supape de descărcare (D), limitează presiunea din conducta de refulare (4) a pompei cu debit variabil (2).

Description

Invenția se referă la o instalație de alimentare cu energie hidraulică, destinată unor acționări hidraulice care necesită pornire lină și creșterea treptată a turației unui motor hidraulic și, în special, a cleștilor mecanizați pentru material tubular petrolier.

Caracteristic cleștilor mecanizați, pentru material tubular petrolier este necesitatea de a antrena o coroană conținând mijloace inelare de prindere a materialului tubular, cu unul sau mai multe motoare hidraulice, printr-o transmisie în două trepte. Pe treapta de turație joasă se aplică momente ridicate, de strângere sau desfacere, iar pe treapta de turație ridicată, capabilă de momente mai reduse, se rotește lent motorul hidraulic, pentru a putea fi supravegheată angajarea filetului cep în mufa. în cazul unei angajări incorecte se produce încălecarea filetului, momentele de înșurubare cresc, iar coroana se oprește prin limitarea presiunii din circuit de către o supapă.

în scopul acționării hidrostatice a cleștilor mecanizați, pentru material tubular, sunt cunoscute instalații de alimentare acționate cu motoare electrice sau termice, cu pompe cu debit constant, la care variația turației coroanei cleștelui se face în cadrul sistemului de comandă al acestuia, cu ajutorul unui distribuitor cu patru căi și trei poziții. Acest distribuitor are schimbări treptate de diametru care permit o variere a debitului la ieșirea către motor pe măsura deplasării sertarului, o parte din debit trecând spre rezervorul de ulei.

Dezavantajele acestor instalații constau în aceea că sunt rigide în funcționare, lipsite de adaptabilitate la sarcină, iar controlul turației motorului hidraulic este dificil.

Sunt cunoscute, de asemenea, instalații de alimentare acționate de un motor termic la care, la mersul pompei în gol, motorul funcționează la turație redusă, iar comanda accelerației motorului este realizată de tija unui piston care lucrează, împins de un set de arcuri, contra presiunii prelevată din circuitul hidraulic.

Dezavantajul acestor instalații constă în aceea că nu lucrează bine în situațiile când sunt necesare porniri cu viteze reduse.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unei instalații de alimentare cu energie hidraulică, care să permită porniri lente și creșteri treptate ale turației unui motor hidraulic antrenat de o pompă cu regulator de putere, printr-o supapă de descărcare care reglează presiunea într-o conductă de refulare a pompei cu debit constant, comandând un element de reglaj al unei alte supape de reglaj și cu al unui alt element de reglaj care limitează presiunea din conducta de refulare a pompei cu debit variabil.

Instalația de alimentare cu energie hidraulică, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că, este dotată cu un motor hidraulic și cu un distribuitor de comandă, situate la distanță de un grup de presiune format dintr-o pompă cu debit constant și o pompă cu debit variabil care sunt acționate de un motor termic sau electric și prevăzută cu o supapă de descărcare legată la conducta flexibilă și care reglează presiunea într-o conductă de refulare a pompei cu debit constant, presiunea care comandă un element de reglaj al unei supape de descărcare care determină deversarea la rezervor a unei părți din fluidul refulat de pompa cu debit variabil, un alt element de reglaj al supapei de descărcare limitând presiunea din conducta de refulare a pompei cu debit variabil.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu figura, care reprezintă o schemă a instalației de alimentare cu energie hidraulică.

Instalația de alimentare cu energie hidraulică, conform invenției, se compune dintr-un grup de presiune A, coloanele de conducte flexibile B și ansamblul de comandă C, montat pe consola utilizatorului care poate fi, de exemplu, un clește mecanizat pentru material tubular petrolier. Grupul de presiune A este alcătuit dintr-un motor termic 1 care antrenează o pompă cu debit variabil 2 și o pompă cu debit constant 3. Pe o conductă de refulare 4 a pompei cu debit variabil 2 este legată în derivație o supapă de descărcare D prevăzută cu un element de reglaj 5 a presiunii maxime care corespunde, spre exemplu, unui moment de strângere și, în paralel, cu un element de reglaj 6 comandat hidraulic de presiunea dintr-o ramură 7 a unei conducte de refulare 8. Pompa cu debit constant 3 alimentează, printr-o conductă flexibilă 9 o supapă de descărcare 10. cuprinsă în ansamblul de comandă C împreună cu un distribuitor de comandă 11, cu patru căi și trei poziții, acționat manual. Acesta primește fluidul din conducta de refulare 4 printr-o conductă flexibilă 12, îl distribuie la un motor hidraulic 13 prin niște conducte de presiune 14 5 și 15 și îl întoarce spre un rezervor de ulei 16 printr-o conductă flexibilă 17. O altă conductă flexibilă 18 colecteză la rezervorul 16 drenajele motorului hidraulic 13, distribuitorului de comandă 11 și debitul trimis io de supapa de descărcare 10.

Un regulator de putere constantă E, în sine cunoscut, este prevăzut cu un piston de comandă 19 care acționează printr-o tijă tubulară 20, asupra sistemului de basculare a 15 pompei cu debit variabil 2 în funcție de echilibrul dintre forța elastică a unor arcuri elicoidale 21 și presiunea dintr-o conductă de legătură 22. Regulatorul de putere constantă E este alimentat printr-o supapă de comutare 23, 20 fie de la ramificația 24 a conductei de refulare 8, fie dintr-o ramificație 25 a conductei de refulare 4 a pompei cu debit variabil 2. Un regulator de turație F, în sine cunoscut, este alimentat printr-o derivație 26 a conductei de 2 5 legătură 22 și este prevăzut cu o tijă 27 care acționează pompa de injecție a motorului termic 1 în funcție de echilibrul dintre forța unui arc elicoidal 28 și presiunea pe un piston 29. 30

Instalația, conform invenției, funcționează în modul următor.

Elementul de reglaj 5 al supapei de descărcare D din circuitul pompei cu debit variabil 2 se reglează la o valoare 3 5 corespunzătoare momentului de strângere, de exemplu între 10 și 35 MPa. Supapa de descărcare 10 lucrează în domeniul 0,5 ... 3,5 MPa, iar supapa de comutare 23 deschide accesul uleiului către regulatorul de putere 4 o constantă E și regulatorul de turație F până la 35 MPa din conducta de refulare 8, iar în continuare, din conducta de refulare 4.

La mersul în gol al cleștelui, cu recircularea la rezervorul de ulei 16 a 45 lichidului prin distribuitorul de comandă 11, supapa de descărcare 10 este deschisă, presiunea în circuitul auxiliar redusă, motorul hidraulic 13 funcționează la turația de mers în gol, deoarece pompa cu debit variabil 2, cu 5 0 toate că este basculată pe debitul maxim, consumă minimum de putere, debitul fiind trimis la rezervorul de ulei 16 prin supapa de descărcare D, deschisă complet.

Prima manevră constă în comutarea și menținerea distribuitorului de comandă 11 pe poziția înșurubare, lichidul refulat de pompa cu debit variabil 2 continuând să treacă integral spre rezervorul de ulei 16 prin supapa de descărcare D.

Urmează acționarea lentă a supapei de descărcare 10 prin mijloace în sine cunoscute, printr-o manetă, de exemplu, în scopul creșterii treptate a presiunii din conducta de refulare 8, cu închiderea treptată a supapei de descărcare D. Se produce creșterea treptată a presiunii în conducta de refulare 4 și pornirea lină a motorului hidraulic 13. Orice neregulă în angajarea fîletelor duce la creșterea momentului rezistent, ca urmare, la oprirea operației. Odată cu pornirea motorului hidraulic 13 are loc creșterea presiunii în conducta de legătură 22 și începe bascularea pompei cu debit variabil 2 și accelerarea motorului termic 1.

După angajarea filetului se acționează supapa de descărcare 10 până la capătul cursei. Supapa de descărcare D va fi complet închisă de către elementul de reglaj 6, elementul de reglaj 5 fiind cel care va asigura limitarea presiunii în circuit. De la o anumită presiune a pompei cu debit variabil 2, mai mare decât presiunea din conducta de refulare 8, supapa de comutare 23 va închide ramificația 24, iar bascularea pompei cu debit variabil 2 și accelerarea motorului termic 1 vor fi efectuate de către presiunea din circuitul pompei cu debit variabil 2, comandată de regulatorul de putere constantă E.

La atingerea momentului de strângere intră în acțiune elementul de reglaj 5, iar supapa de descărcare D deversează în rezervorul de ulei 16 fluidul de lucru, motorul hidraulic 13 oprindu-se. Se readuc la poziția inițială distribuitorul de comandă 11 și supapa de descărcare 10. Pentru dezangajarea bacurilor trebuie să se comute în sens invers distribuitorul de comandă 11 și să se acționeze supapa de descărcare 10 până la rotirea coroanei și oprirea ei în poziție corespunzătoare.

în caz de pericol, eliberarea manetei supapei de descărcare 10 determină oprirea motorului hidraulic 13.

Claims (1)

1. Instalație de alimentare cu energie hidraulică, dotată cu un motor hidraulic (13) și cu un distribuitor de comandă (11), situate la 5 distanță față de un grup de presiune format dintr-o pompă cu debit constant (3) și o pompă cu debit variabil (2) acționate de un motor termic (1) sau electric, caracterizată prin aceea că este prevăzută cu o supapă de Ϊ0 descărcare (10), legată la conducta flexibilă (17) și care reglează presiunea într-o conductă de refulare (8) a pompei cu debit constant (3), presiune ce comandă un element de reglaj (6) al unei supape de descărcare (D) care determină deversarea la rezervorul de ulei (16) a unei părți din fluidul refulat de pompa cu debit variabil (2), un alt element de reglaj (5) al supapei de descărcare (D) limitând presiunea din conducta de refulare (4) a pompei cu debit variabil (2).