轮式通井机液压系统改进.pdf

2 0 1 0年 4月 第3 8卷 第 8 期 机床与液压 MACHI NE T0OL ＆ HYDRAULI CS Ap r ． 2 01 0 V0 1 ． 3 8 No ． 8 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 0 ． 0 8 ． 0 4 6 轮式通井机液压系统改进 崔建光 中原总机石油设备有限公司，河南濮阳4 5 7 0 0 1 摘要 针对轮式通井机液压系统动力配置不合理 ，造成系统资源浪费、整机负载提高，有效利用功率下降的问题对液 压系统进行改进，利用单路稳流分流阀代替齿轮泵 ，使液压系统动力资源得到合理利用。 关键词 通井机 ；液压系统 ；单路稳流分流 阀；流量特性 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 81 2 3 2 轮式通井机是油 田修井的主要设备 。其作 业井架 起升伸缩、底盘支撑、转向、动力大钳、作业时绞车 的刹车等都采用了液压控制或液压助力，操作灵活方 便，被广泛应用于各油田的修井作业。但 目前轮式通 井机 的液压 系统 设计 存 在着 系统 动力 得 不到 充分 利 用，导致系统资源浪费，整机有效功率下降的缺陷。 1 轮式通井机液压系统的工作原理 图 1 改进前通井机液压 系统原理 图 轮式通井机液压系统通过安装在变速箱上的两个 换向阀8以及底盘支撑油缸9 、井架起升油缸 1 0和伸 齿轮泵为整个系统提供动力，其原理如图 1 。液压系 缩油缸 1 1 完成。 统的功能可以分 为 3个部分 。 3 通井机作业 1 轮式通井机行驶转向 系统 由齿轮泵 1 、手动换 向阀 4 、5 、二联 手动换 齿轮泵 1 通过手动换 向阀 4的切换给全液压转 向 向阀 1 2 、液压绞车 1 3及动力钳接 口 1 4完成液压钳的 器 6和转 向油缸 提供动力液压 油 ，满足通井机行驶 时 吊装和油管的上扣 、缸扣 ；齿轮泵 2 通过液压助力 泵 转 向。 3实现绞车刹车助力 。 2 通井机修井作业准备 修井作业过程中，齿轮泵2仅给液压动力大钳或 轮式通井机在到达修井井位后 ，进行作业前的准 液压绞车提供动力。而动力大钳只在油管上扣、卸扣 备工作。包括 撑持底盘，作业井架起升及伸缩等。 瞬间使用 ，液压绞车作为吊装井 口辅助设备及液压钳 这部分工作 由齿 轮泵 1 、手动换 向阀 4 、5 、八联 手动 的工具 ，大部 分 时 间闲置 。因此齿 轮 泵 2约 9 5 ％ 的 收稿 日期 2 0 1 0 0 1 2 5 作者简介崔建光 1 9 7 3 一 ，男，山东寿光人，工程师，主要从事轮式通井机的设计和制造工作。电话1 3 8 3 9 2 5 0 2 3 4 ， E ma i l j i a n g u a n g c u i s i n a ． c o rn。 机床与液压 第 3 8卷 时间作 自身的空循环 ，提供 的液压油大部分时间通过 回油管流 回到油箱 ，其利用率 占运行 时间 5 ％ 。而在 行驶及作业准备工况 ，齿轮泵 2的利用率等于0 。造 成了系统资源 的极大浪费 ，又消耗掉整机部分 的有用 功，增加了整机的额外负载。针对这一情况，作者提 出了如 图 2所示 的改进方案 。 图 2 改进后通井机液压系统原理图 2 轮式通井机液压系统技术改进 该方案充分利用单路稳流分流阀的流量特性，用 单路稳流分流阀替代其中一个齿轮泵，整合轮式通井 机液压系统，提高齿轮泵的利用率，降低整机的负 载 。 1 单路稳流分流阀的流量特性 从图3 a 、 b 单路稳流分流阀性能曲线可以看 出其 特点是 B 口具 有 稳定 、恒量 的油液 ，并根据需 要可 调定 合 流 功 能 ，即当 A 口负 载 大 于 B 口负载 时，油液 自动合流到 A口，提高系统运行速度。同 时它结 构紧凑 、性能 优 良、压 力损失 小 、分流 精度 高 ，便 于通井机 液压 系统 的维 护 、安 装 、整体 性能 的需求 。 Q P ， L mi n 。 a QB “ QP 特 性 曲线 2 5 ．曼 2 0 1 5 ’ P A ／ MP a b J Q 一 特性 曲线 图 3 单路稳 流分 流阀性能 曲线 2 利用单路稳 流分 流 阀 B 口稳流及 A 口合 流 的功能对轮式通井机液压系统做了改进 图 2 。B 口接液压助力泵 3 ，保证液压助力泵具有 稳定 的液流 流量 ，使修井作业时刹车助力能够稳定 、有效工作， 确保修井绞车刹车的安全、高效。A口液流通过手动 换 向阀4 、5分配 给液压 转 向或 其他工作 机构 ，保证 在通井机行驶转 向、底盘支撑油缸 、井架油缸 、动力 大 钳和液压绞车分别具 有足够的流量 。 3 轮式液压 系统改进后的技术要求 1 保 证齿轮泵 1 额定排量及压力不变 。 2 单路稳流分流阀的技术参数 公称压力为 2 0 MP a ，公称通径为 2 5 m m，B口分 流压力为 5 MP a ，B口分流流量 为 2 2 L ／ m i n ，B口分 流流量的变化率小 于等于 1 6 ％ 。 4 轮式通井机液压 系统改进后的效果 1 齿轮泵 的利用率提高了 3 0 ％以上 。 2 整机负载 由于液压系统整合 ，减少约 5 ％。 3 简化了轮式通井机液压系统的结构。 4 整机 的成本 得到 了很好 的 控制 。每 台齿 轮 泵 与单路稳流分流 阀的差价 2 8 0 0元 ，轮式通井机年 销售量在 5 0台 ，一年就可 以节省 1 4万元 。 5结束语 充分利用单路稳流分流阀特性 ，对轮式通井 机的 液压 系统 进行 改进 ，变 单机 双泵 系统 为单 机单 泵 系 统 ，在保证整机运行需求的基础上，提高了齿轮泵的 利用率 ，减小了整机 的负载 ，简化 了系统 的结构 ，控 制 了整机的成本。 参考文献 【 1 】路甬祥． 液压气动技术手册 [ M] ． 北京 机械工业出版 社 ， 2 0 0 2 ． 1 ． 【 2 】成大先． 机械设计手册 第四卷 [ M] ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． 1 ．