專利名稱：超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)，它能在清水等特殊介質(zhì)條件下的超高壓系統(tǒng)中，有效控制執(zhí)行液缸的驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)超低速平穩(wěn)送進(jìn)。
在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)壓力較高時(shí)，為限制執(zhí)行液缸的驅(qū)動(dòng)力，往往使用減壓閥來調(diào)節(jié)液缸的工作壓力，有時(shí)也可以通過縮小液缸的尺寸來達(dá)到目的，液缸的運(yùn)動(dòng)速度也通過調(diào)速閥(或節(jié)流閥)來控制。但在超高壓條件下，特別是在使用清水介質(zhì)時(shí)，很難找到適用的減壓閥和調(diào)速閥，而縮小尺寸也有很大的局限，有時(shí)還會(huì)變得極不經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的目的就是針對上述結(jié)構(gòu)的不足，提出了一種采用減壓機(jī)構(gòu)(1)實(shí)現(xiàn)減壓并形成密閉隔離容腔B，在密閉隔離容腔B內(nèi)使用液壓油配合節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)調(diào)速的超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)，以滿足在使用清水等介質(zhì)的超高壓系統(tǒng)中，控制執(zhí)行液缸(3)的驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)超低速平穩(wěn)送進(jìn)的要求，特別適合在油氣田井下工具中徑向尺寸受限制而軸向空間足夠的條件下使用。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于減壓機(jī)構(gòu)(1)采用單活塞桿雙作用液缸結(jié)構(gòu)，利于實(shí)現(xiàn)長行程；隔離容腔B內(nèi)使用甲基硅油等粘溫性好的液壓油作節(jié)流介質(zhì)，可在溫度變化的條件下保持速度相對穩(wěn)定；節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)采用環(huán)形間隙節(jié)流，利于在超低速條件下得到合理間隙，防止堵塞；通過更換節(jié)流介質(zhì)或柱塞(2-2-3)，可以得到不同的控制速度。
下面通過實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明本發(fā)明采用了3個(gè)附圖，其中

圖1a是本發(fā)明采用差動(dòng)控制送進(jìn)的原理圖；圖1b是回收過程原理圖；圖2是本發(fā)明處于復(fù)位狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明送進(jìn)到位后的示意圖。
本發(fā)明的超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)由減壓機(jī)構(gòu)(1)、節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)和執(zhí)行液缸(3)三個(gè)部分構(gòu)成(圖1)。減壓機(jī)構(gòu)(1)由密封接頭(1-1)、減壓器端蓋(1-2)、活塞機(jī)構(gòu)(1-3)和節(jié)流筒(2-1)構(gòu)成；節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)由節(jié)流筒(2-1)、節(jié)流柱塞(2-2)、銷(2-3)、活動(dòng)接頭(2-4)構(gòu)成；執(zhí)行液缸(3)為單活塞桿雙作用液壓缸(圖2)。活塞機(jī)構(gòu)(1-3)由活塞桿(1-3-1)、活塞(1-3-2)二者構(gòu)成，用螺紋連接；節(jié)流柱塞(2-2)由尾塞(2-2-1)、襯筒(2-2-2)、柱塞(2-2-3)構(gòu)成。活塞(1-3-2)、節(jié)流筒(2-1)、節(jié)流柱塞(2-2)之間形成容腔B1，當(dāng)系統(tǒng)在復(fù)位狀態(tài)時(shí)，用于存儲(chǔ)節(jié)流介質(zhì)。柱塞(2-2-3)、襯筒(2-2-2)之間形成環(huán)隙C，用于節(jié)流，控制液壓油的流量，從而控制執(zhí)行液缸(3)的運(yùn)動(dòng)速度；柱塞(2-2-3)上有均壓環(huán)槽D，可防止柱塞(2-2-3)工作時(shí)環(huán)隙C偏心，改善節(jié)流效果；襯筒(2-2-2)與活動(dòng)接頭(2-4)之間用銷(2-3)活動(dòng)連結(jié)，可補(bǔ)償各零件的加工誤差和裝配誤差。
送進(jìn)過程采用差動(dòng)控制回路(圖1a)，超高壓工作液Ps分別進(jìn)入減壓機(jī)構(gòu)(1)的上腔A和執(zhí)行液缸(3)的下腔D2，使用中空的活塞桿(3-2)可將執(zhí)行液缸(3)下腔D2內(nèi)的高壓液經(jīng)K口引出，用于送進(jìn)噴射等目的。減壓機(jī)構(gòu)(1)的下腔B1至執(zhí)行液缸(3)的上腔D1之間形成密閉的隔離腔B，其中充滿節(jié)流介質(zhì)，并設(shè)置節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)。由于減壓機(jī)構(gòu)(1)活塞(1-3-2)上下面積存在較大面積差，密閉隔離腔B內(nèi)的壓力將遠(yuǎn)低于系統(tǒng)的超高壓力Ps。密閉隔離腔B內(nèi)的壓力降低后，可有效控制執(zhí)行液缸(3)的驅(qū)動(dòng)力，使之不致因系統(tǒng)壓力過高而過大。由于密閉隔離腔B內(nèi)的壓力已降低，其中的工作介質(zhì)為液壓油，因此可方便的采用常規(guī)液壓技術(shù)。通過對節(jié)流介質(zhì)和節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配，實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行液缸(3)送進(jìn)速度的有效控制，達(dá)到超低速平穩(wěn)送進(jìn)的效果。
本發(fā)明的工作過程如下工作時(shí)，送進(jìn)過程按差動(dòng)控制回路(圖1a)連接，超高壓工作液Ps分兩路進(jìn)入系統(tǒng)。超高壓壓力源Ps的一路液體由螺紋口(1-2-1)進(jìn)入到容腔A中(圖2)，推動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)(1-3)相對減壓器端蓋(1-2)向下運(yùn)動(dòng)，隨著活塞機(jī)構(gòu)(1-3)的移動(dòng)，容腔B1中的節(jié)流介質(zhì)被活塞(1-3-2)推動(dòng)，順著孔(2-2-1-1)進(jìn)入到小腔C1中，再經(jīng)過襯筒(2-2-2)和柱塞(2-2-3)之間的環(huán)隙C節(jié)流進(jìn)入流油孔(2-4-1)，最后通過與螺紋口(2-4-2)相連的管路流入到執(zhí)行液缸(3)的上腔D1中，與進(jìn)入執(zhí)行液缸(3)下腔D2的另一路超高壓液體Ps一道，以差動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)執(zhí)行液缸(3)實(shí)現(xiàn)送進(jìn)，控制其驅(qū)動(dòng)力和送進(jìn)速度。
執(zhí)行液缸(3)送進(jìn)到位后(圖3)，通過其它換向機(jī)構(gòu)將系統(tǒng)壓力源切換，形成圖1b的控制回路。進(jìn)入執(zhí)行液缸(3)下腔D2中的高壓液推動(dòng)活塞(3-1)上行，執(zhí)行液缸(3)上腔D1中的節(jié)流介質(zhì)隨之被推動(dòng)，經(jīng)由連接管路進(jìn)入螺紋口(2-4-2)，流入流油孔(2-4-1)，經(jīng)環(huán)隙C節(jié)流后進(jìn)入小腔C1中，再順著孔(2-2-1-1)進(jìn)入容腔B1中，推動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)(1-3)上行，容腔A中的液體經(jīng)螺紋口(1-2-1)排出。待執(zhí)行液缸(3)平穩(wěn)收回后，系統(tǒng)即隨之回到復(fù)位狀態(tài)(圖2)。由此完成一個(gè)工作周期，通過換向機(jī)構(gòu)將系統(tǒng)壓力源切換，構(gòu)成圖1a的回路后，即可再次實(shí)現(xiàn)送進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)，具有減壓機(jī)構(gòu)(1)、節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)和執(zhí)行液缸(3)，其特征在于1)減壓機(jī)構(gòu)(1)的下腔B1至執(zhí)行液缸(3)的上腔D1之間形成密閉隔離腔B，其中充滿液壓油，并設(shè)置節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)。2)利用減壓機(jī)構(gòu)(1)上下腔的面積差減壓，使密閉隔離腔B內(nèi)的壓力降低，并控制執(zhí)行液缸(3)的驅(qū)動(dòng)力。3)在密閉隔離腔B內(nèi)采用常規(guī)液壓技術(shù)調(diào)速，使執(zhí)行液缸(3)以超低速平穩(wěn)運(yùn)行。4)送進(jìn)過程采用差動(dòng)控制回路，超高壓工作液Ps分別進(jìn)入減壓機(jī)構(gòu)(1)的上腔A和執(zhí)行液缸(3)的下腔D2，使用中空的活塞桿(3-2)可將執(zhí)行液缸(3)下腔D2內(nèi)的高壓液引出，用于送進(jìn)噴射等目的。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于1)減壓機(jī)構(gòu)(1)由密封接頭(1-1)、減壓器端蓋(1-2)、活塞機(jī)構(gòu)(1-3)和節(jié)流筒(2-1)構(gòu)成。2)節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)由節(jié)流筒(2-1)、節(jié)流柱塞(2-2)、銷(2-3)和活動(dòng)接頭(2-4)構(gòu)成。3)活塞機(jī)構(gòu)(1-3)由活塞桿(1-3-1)和活塞(1-3-2)構(gòu)成，并用螺紋連接。4)節(jié)流柱塞(2-2)由尾塞(2-2-1)、襯筒(2-2-2)和柱塞(2-2-3)構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于活塞(1-3-2)、節(jié)流筒(2-1)、節(jié)流柱塞(2-2)之間形成容腔B1，用于系統(tǒng)在復(fù)位狀態(tài)時(shí)存儲(chǔ)液壓油。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于減壓機(jī)構(gòu)(1)和節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)共用節(jié)流筒(2-1)。工作時(shí)，減壓機(jī)構(gòu)(1)的活塞(1-3-2)在節(jié)流筒(2-1)中向下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減壓。
5.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)利用襯筒(2-2-2)、柱塞(2-2-3)之間的環(huán)隙C進(jìn)行節(jié)流，控制液壓油的流量，從而控制執(zhí)行液缸(3)的運(yùn)動(dòng)速度。
6.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于柱塞(2-2-3)上有均壓環(huán)槽D，防止柱塞(2-2-3)工作時(shí)環(huán)隙C偏心。
7.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于襯筒(2-2-2)與活動(dòng)接頭(2-4)之間用銷(2-3)活動(dòng)連接。
全文摘要
一種超高壓低速送進(jìn)控制系統(tǒng)，由減壓機(jī)構(gòu)(1)、節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)和執(zhí)行液缸(3)構(gòu)成。減壓機(jī)構(gòu)(1)的下腔B1至執(zhí)行液缸(3)的上腔D1之間形成密閉隔離腔B，其中充滿液壓油，并設(shè)置節(jié)流機(jī)構(gòu)(2)。利用減壓機(jī)構(gòu)(1)上下腔的面積差減壓，在密閉隔離腔B內(nèi)采用常規(guī)液壓技術(shù)調(diào)速。能在清水介質(zhì)條件下的超高壓系統(tǒng)中，有效控制執(zhí)行液缸(3)的驅(qū)動(dòng)力、實(shí)現(xiàn)超低速平穩(wěn)送進(jìn)。
文檔編號(hào)F15B15/08GK1435576SQ0215009
公開日2003年8月13日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者胡強(qiáng)法, 張友軍, 陳智, 賀麥紅 申請人:中國石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院江漢機(jī)械研究所