專利名稱：壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及欠平衡鉆井口壓力控制設(shè)備旋轉(zhuǎn)萬能防噴器，具體地說是用于旋轉(zhuǎn)萬能防噴器的壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器。
背景技術(shù)：
壓力調(diào)節(jié)加砝器作為控制系統(tǒng)中的重要部件的作用是根據(jù)鉆井壓來隨時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)主泵的輸出壓力，保證控制系統(tǒng)有效安全地控制旋轉(zhuǎn)萬能防噴器，防止意外事故產(chǎn)生。該類產(chǎn)品需要朝著安全可靠、自動(dòng)化程度高、性能穩(wěn)定等方向發(fā)展。目前實(shí)現(xiàn)主泵輸出壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的技術(shù)手段采用電氣控制模塊和液壓閥件組成控制系統(tǒng)，將液壓閥件受到的壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳給控制模塊，控制模塊反饋信號(hào)傳至液壓閥件執(zhí)行相應(yīng)的操作。這種電子控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，但是離安全可靠、性能穩(wěn)定的要求還有一定距離。·
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，對主泵輸出壓力進(jìn)行井壓跟隨自動(dòng)控制，能達(dá)到自動(dòng)化程度高、精確度高、安全可靠、性能穩(wěn)定的要求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，包括一本體，其特征在于本體軸向貫穿一個(gè)通孔，徑向開設(shè)一個(gè)井壓孔和一個(gè)泄壓孔，井壓孔和泄壓孔與通孔連通；通孔內(nèi)置有一軸狀閥芯，閥芯中間于井壓孔和泄壓孔之間有一擴(kuò)張部位并且在面向井壓孔的一側(cè)形成一個(gè)環(huán)形受力面，位于井壓孔一側(cè)的閥芯端面為調(diào)壓受力面，位于泄壓孔一側(cè)的閥芯端面為泵壓受力面，所述泵壓受力面的面積、環(huán)形受力面的面積、調(diào)壓受力面的面積相等；本體位于井壓孔一側(cè)的通孔端面上插入一個(gè)帶有中心孔的壓蓋，本體的井壓孔、閥芯的環(huán)形受力面和壓蓋圍成一個(gè)井壓油倉，井壓孔安裝一個(gè)油口接頭連接至井口油管；閥芯的調(diào)壓受力面、壓蓋和中心孔形成一個(gè)調(diào)壓油倉，中心孔安裝一個(gè)油口接頭連接至調(diào)壓油管；本體位于泄壓孔一側(cè)的通孔端面上插入一個(gè)油口接頭和閥芯的泵壓受力面形成一個(gè)泵壓油倉，該油口接頭接至主泵輸出管；本體泄壓孔安裝有泄壓閥，泄壓閥連通一個(gè)油口接頭。本實(shí)用新型中，主泵輸出壓力是所要調(diào)節(jié)的對象，井口壓力是隨時(shí)變化的量值，調(diào)節(jié)壓力是人為給定的固定值，分別作用在閥芯三個(gè)面積相等的受力面。主泵輸出壓力與井口壓力、調(diào)節(jié)壓力的方向相反是反向力；井口壓力和調(diào)節(jié)壓力一致，是合力。當(dāng)閥芯兩邊所受作用力不平衡時(shí)，閥芯會(huì)在通孔內(nèi)左右移動(dòng)而執(zhí)行打開或者關(guān)閉泄壓閥的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)主泵輸出壓力隨著井口壓力的改變而改變，主泵輸出壓力始終大于井口壓力，既具有電子控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，又因?yàn)檎麄€(gè)過程全部由機(jī)械完成，安全可靠、性能穩(wěn)定。

圖I是本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)圖。[0009]圖2是閥芯結(jié)構(gòu)及調(diào)壓原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例及其附圖作進(jìn)一步說明。如附圖所示的壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，包括一本體10，本體10軸向貫穿一個(gè)通孔13，徑向開設(shè)一個(gè)井壓孔11和一個(gè)泄壓孔12，井壓孔11和泄壓孔12與通孔連通13。通孔13內(nèi)置有一軸狀閥芯20，閥芯20中間于井壓孔11和泄壓孔12之間有一擴(kuò)張部位21并且在面向井壓孔11的一側(cè)形成一個(gè)環(huán)形受力面22，位于井壓孔11 一側(cè)的閥芯20端面為調(diào)壓受力面23，位于泄壓孔12 —側(cè)的閥芯20端面為泵壓受力面24，泵壓受力 面24的面積Al、環(huán)形受力面22的面積A2、調(diào)壓受力面23的面積A3相等。本體10位于井壓孔11 一側(cè)的通孔13端面上插入一個(gè)帶有中心孔31的壓蓋30，本體10的井壓孔11、閥芯20的環(huán)形受力面22和壓蓋30圍成一個(gè)井壓油倉14，井壓孔11安裝一個(gè)油口接頭51連接至井口油管(本實(shí)施例外的構(gòu)件，未圖示);閥芯20的調(diào)壓受力面23、壓蓋30和中心孔31形成一個(gè)調(diào)壓油倉15，中心孔31安裝一個(gè)油口接頭52連接至調(diào)壓油管(本實(shí)施例外的構(gòu)件，未圖示)；本體10位于泄壓孔12 —側(cè)的通孔13端面上插入一個(gè)油口接頭53和閥芯20的泵壓受力面24形成一個(gè)泵壓油倉16，該油口接頭53接至主泵輸出管(本實(shí)施例外的構(gòu)件，未圖示)；本體10泄壓孔12安裝有泄壓閥40，泄壓閥40連通一個(gè)油口接頭54。泄壓閥40的安裝可用側(cè)壓蓋41和螺栓42連接到本體10上，泄壓閥芯40位于泄壓孔12內(nèi)。本實(shí)用新型的調(diào)壓原理如圖2所示，主泵輸出壓力設(shè)為P1，是所要調(diào)節(jié)的對象；井口壓力為P3，是一個(gè)隨時(shí)變化的值；調(diào)節(jié)壓力為P2，是人為給定的值，用于調(diào)節(jié)主泵輸出壓力P1，而承受各個(gè)壓力PU P2、P3的面積被設(shè)定有A1=A2=A3的關(guān)系。當(dāng)作用力P2 A2+P3 A3大于作用力P1 A1時(shí)，閥芯20會(huì)向油口接頭53移動(dòng)直至泄壓孔12被閥芯20封閉，壓力Pl在主泵連續(xù)輸出作用下增壓而使作用力P1 A1大于作用力P2 A2+P3 A3,此時(shí)閥芯20返回向油口接頭52移動(dòng)直至泄壓孔12與通孔13連通，泄壓閥40打開使得壓力Pl下降；如果壓力Pl下降后又出現(xiàn)作用力P2 A2+P3 A3大于作用力P1 A1，閥芯再次向油口接頭53移動(dòng)。如此不斷重復(fù)以上過程，最終當(dāng)閥芯20兩端力平衡，即為P1 A1=P2 A2+P3 A3，因?yàn)锳1=A2=A3，所以P1=P2+P3。由此可知，不管井口壓力P3如何變化，主泵壓力Pl始終等于P2與P3之和，可根據(jù)壓力P3的變化而用人為給定的調(diào)節(jié)壓力P2控制主泵的輸出壓力Pl。這種簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠和響應(yīng)迅速的壓力控制。為使閥芯20在通孔13內(nèi)移動(dòng)順暢，可把擴(kuò)張部21的與環(huán)形受力面22相背的環(huán)形面25和本體10通孔13的部分內(nèi)壁之間形成的空間設(shè)為呼吸氣倉17，呼吸氣倉17有通道18通向本體外。
權(quán)利要求1.一種壓カ調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，包括一本體，其特征在于本體軸向貫穿一個(gè)通孔，徑向開設(shè)ー個(gè)井壓孔和ー個(gè)泄壓孔，井壓孔和泄壓孔與通孔連通； 通孔內(nèi)置有一軸狀閥芯，閥芯中間于井壓孔和泄壓孔之間有ー擴(kuò)張部位并且在面向井壓孔的ー側(cè)形成ー個(gè)環(huán)形受カ面，位于井壓孔ー側(cè)的閥芯端面為調(diào)壓受カ面，位于泄壓孔一側(cè)的閥芯端面為泵壓受カ面，所述泵壓受カ面的面積、環(huán)形受カ面的面積、調(diào)壓受カ面的面積相等； 本體位于井壓孔ー側(cè)的通孔端面上插入ー個(gè)帶有中心孔的壓蓋，本體的井壓孔、閥芯的環(huán)形受力面和壓蓋圍成一個(gè)井壓油倉，井壓孔安裝一個(gè)油ロ接頭連接至井ロ油管；閥芯的調(diào)壓受力面、壓蓋和中心孔形成一個(gè)調(diào)壓油倉，中心孔安裝一個(gè)油ロ接頭連接至調(diào)壓油管；本體位于泄壓孔ー側(cè)的通孔端面上插入ー個(gè)油ロ接頭和閥芯的泵壓受力面形成ー個(gè)泵壓油倉，該油ロ接頭接至主泵輸出管；本體泄壓孔安裝有泄壓閥，泄壓閥連通一個(gè)油ロ接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，其特征在于所述擴(kuò)張部的與環(huán)形受力·面相背的環(huán)形面和本體通孔的部分內(nèi)壁形成呼吸氣倉，吸氣倉有通道通向本體外。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，其特征在于所述泄壓閥用側(cè)壓蓋和螺栓連接到本體上，泄壓閥芯位于泄壓孔內(nèi)。
專利摘要一種壓力調(diào)節(jié)機(jī)械加砝器，本體軸向貫穿一個(gè)通孔，徑向開設(shè)一個(gè)井壓孔和一個(gè)泄壓孔；通孔內(nèi)的閥芯有面積相等的環(huán)形受力面、調(diào)壓受力面和泵壓受力面；本體內(nèi)有井壓油倉連接至井口油管、調(diào)壓油倉和泵壓油倉；本體泄壓孔安裝有泄壓閥。主泵輸出壓力與井口壓力、調(diào)節(jié)壓力的方向相反是反向力，井口壓力和調(diào)節(jié)壓力一致，是合力。當(dāng)閥芯兩邊所受作用力不平衡時(shí)，閥芯會(huì)在通孔內(nèi)左右移動(dòng)而執(zhí)行打開或者關(guān)閉泄壓閥的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)主泵輸出壓力隨著井口壓力的改變而改變，主泵輸出壓力始終大于井口壓力，既具有電子控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，又因?yàn)檎麄€(gè)過程全部由機(jī)械完成，安全可靠、性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F04B49/22GK202756221SQ20122031486
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月30日
發(fā)明者黃河 申請人:上海美鉆設(shè)備成套有限公司