專利名稱：順序閥及井下牽引機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于液力系統(tǒng)中的順序閥，該順序閥具有帶復位彈簧的壓力控制 的滑動部分且在起始位置限定第一空腔，該空腔與罐和液力系統(tǒng)連接，在第二加壓位置關 閉與罐的連接。該空腔經(jīng)由滑動部分中的通道與第二空腔連接，該第二空腔適于經(jīng)由節(jié)流 裝置與泵連接，且定位在滑動部分的與彈簧相同的一側。本發(fā)明還涉及一種井下牽引機。
背景技術：
已知通過耦合于發(fā)動機(起動機，engine)和相應的泵之間的控制閥或順序閥來 控制液力系統(tǒng)中的液力發(fā)動機。與此相關所要使用的順序閥具有帶復位彈簧的壓力控制的 滑動部分且在起始位置限定第一空腔，該空腔與罐和液力系統(tǒng)連接，在第二加壓位置關閉 與罐的連接。該空腔經(jīng)由滑動部分中的通道與第二空腔連接，該第二空腔適于與泵連接，且 定位在滑動部分的與彈簧相同的一側。在起動泵時，油被導向上述空腔，該空腔將油既導向 發(fā)動機又導向罐、進入與泵連接的壓力裝置，該壓力裝置使滑動部分進入其加壓位置。已知的順序閥要求使用能夠承受最多約200bar的節(jié)流裝置，這要求節(jié)流裝置必 需較窄，從而容易堵塞。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是至少部分地克服現(xiàn)有技術的上述缺陷和不足，并提供一種改進的 順序閥，該順序閥能使泵慢慢起動，又能使驅動該泵的發(fā)動機以低能量消耗(功率消耗)輕 輕起動，從而使其廉價運行(經(jīng)濟運行)。根據(jù)本發(fā)明的方案，這通過一種用于液力系統(tǒng)中的順序閥實現(xiàn)，該順序閥具有帶 復位彈簧的壓力控制的滑動部分且在起始位置限定第一空腔，該空腔與罐和液力系統(tǒng)連 接，在第二加壓位置關閉與罐的連接，該空腔經(jīng)由滑動部分中的通道與第二空腔連接，該第 二空腔適于經(jīng)由節(jié)流裝置與泵連接且定位在滑動部分的與彈簧相同的一側，其中，該順序 閥具有第三空腔，該第三空腔適于與泵連接且定位在滑動部分的與彈簧相對的一側；第二 和第三空腔經(jīng)由帶流動通道的節(jié)流裝置彼此連接。由此使得，在慢慢起動泵時，流過構成短的流動通道的節(jié)流裝置的流體與粘度無 關。由此形成一隔片(diaphragm)，流體從該隔片流向第一空腔，并因此流向液力系統(tǒng)中的 罐和相連的發(fā)動機。當建立起壓力時，滑動部分在朝向彈簧的方向上受力，由此使與罐的連 接關閉，液力系統(tǒng)被填充并最終進入運行狀態(tài)。在一個實施例中，節(jié)流裝置可在滑動部分中居中定位。本發(fā)明還涉及一種用于運行大發(fā)動機和小發(fā)動機或用于運行多個大發(fā)動機和小 發(fā)動機的液力系統(tǒng)，所述大發(fā)動機和小發(fā)動機分別經(jīng)由它們各自的壓力控制的順序閥與大 泵和小泵連接。這些順序閥具有用作復位彈簧的彈簧。大發(fā)動機和小發(fā)動機是指存在第一發(fā)動機，該第一發(fā)動機大于第二發(fā)動機；大泵 和小泵是指存在第一泵，該第一泵大于第二泵。第一泵驅動第一發(fā)動機，第二泵驅動第二發(fā)
3動機。第一泵的順序閥是如上所述的順序閥，而第二泵的順序閥通過位于第一泵的順序閥 與相應的第一發(fā)動機之間的流體的壓力進行控制。在用于運行若干發(fā)動機的已知系統(tǒng)中，第一順序閥(止回閥)造成的非常大的壓 力能夠啟動向第一發(fā)動機和定位在大泵與大發(fā)動機之間的第二順序閥的流動。這種系統(tǒng)先 前需要非常大的能量來進行起動。根據(jù)本發(fā)明，小泵或第一泵的順序閥可以是根據(jù)本發(fā)明的順序閥，其中，該泵經(jīng)由 管道與位于滑動部分的與彈簧相對的一側上的第三空腔連接，而第二空腔和第三空腔經(jīng)由 帶短的流動通道的固定的節(jié)流裝置彼此連接，大泵或第二泵的順序閥通過位于小泵或第一 泵的順序閥與相應的小發(fā)動機或第一發(fā)動機之間的流體的壓力進行控制。在該系統(tǒng)中，小泵或第一泵將能以低能量起動，而流體流動通過節(jié)流裝置到達小 發(fā)動機或第一發(fā)動機和罐，直到節(jié)流裝置前方的壓力變大而使順序閥關閉與罐的連接，且 節(jié)流裝置后面的壓力變大而足以驅動小發(fā)動機或第一發(fā)動機并同時致動與大泵或第二泵 相連的順序閥。當后一順序閥被致動時，其與罐的連接被關閉。通向大發(fā)動機或第二發(fā)動 機的管道中的壓力因此增加至使得大發(fā)動機或第二發(fā)動機可如希望地被驅動的程度。


下面參照示意性附圖更詳細地描述本發(fā)明及其多個優(yōu)點，這些附圖為了說明性目 的而示出了一些非限制性實施例，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的順序閥的斷面圖；和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的液力系統(tǒng)的示意圖。這兩幅圖都是示意性的且不一定按比例繪制，它們僅示出了闡釋本發(fā)明所需的那 些部件，省略了或者只是暗示了其它部件。
具體實施例方式圖1所示的順序閥包括具有軸向內孔2的殼體1，該軸向內孔作為一孔從殼體的一 端延伸到殼體內。在內孔的底部是內孔的具有稍大直徑的部分，接著是內孔的具有稍小直 徑的同軸連續(xù)延伸部4?；瑒硬糠?布置在內孔2中且通過設置在內孔2入口附近的相應 溝槽中的鎖定環(huán)6保持就位。該滑動部分5通過布置在內孔2的延伸部4中的彈簧7壓靠 鎖定環(huán)6，該彈簧抵接滑動部分5的最內端。殼體1和滑動部分5都具有圍繞公共軸線8旋轉對稱的回轉體的形式。在其外側， 滑動部分5具有周向凹部9，該周向凹部與內孔2的內部一起形成第一空腔10。凹部9具 有軸向延伸部，以便當滑動部分5位于其通過彈簧7壓靠鎖定環(huán)6的起始位置時在其每一 端部處與殼體1中的軸向貫通孔11、12、13、14連接。適于與罐連接的孔11、12定位成最靠 近鎖定環(huán)6，而適于與一定數(shù)量用于通過液壓流體進行驅動的發(fā)動機連接的孔13、14定位 成較遠離鎖定環(huán)6。當滑動部分5移動離開鎖定環(huán)6時，其進入工作位置(未示出)，其中，與通向罐的 孔11、12的連接被關閉。滑動部分5中的凹部9經(jīng)由一定數(shù)量的軸向延伸的孔15、16、17 與第二空腔18連接，該第二空腔與抵接彈簧7的滑動部分的端部處的內孔2直接接觸。在 滑動部分5的與彈簧7相對的端部中定位有第三空腔19，該第三空腔與滑動部分的在起始位置抵接鎖定環(huán)6的一側直接接觸。殼體1的鄰近的端部適于以未示出的方式與泵連接。 第二空腔18和第三空腔19通過形式為隔片20的開口在滑動部分5中在中央彼此連接，該 隔片具有短的軸向延伸部，且在使用期間當流體進入第二空腔18時引導流體從泵通過節(jié) 流裝置流入第三空腔19。隔片20的尺寸和軸向延伸部使得流體的通過與粘度無關。在順序閥使用期間，流體從泵流入第三空腔19，當泵慢慢地起動時，其從第三空腔 流動通過隔片20并流入第二空腔18，并進一步流入第一空腔10，其從第一空腔既經(jīng)由孔 11、12流向罐又經(jīng)由孔13、14流向相連的液力發(fā)動機。當泵和相應的發(fā)動機被加熱時，在第 三空腔19中建立壓力，朝向彈簧7移動滑動部分5，導致其壓縮彈簧。順序閥與罐的連接由 此被關閉，相連的液力發(fā)動機被起動。根據(jù)本發(fā)明的順序閥因此實現(xiàn)了以低能量消耗(功 率消耗)起動泵和相應的發(fā)動機。因此能夠慢慢地加熱泵和發(fā)動機，直到它們適合于驅動 相連的液力發(fā)動機，例如活塞或類似物。圖2示出了可使用根據(jù)本發(fā)明的順序閥的設備。其示出了適于通過公共發(fā)動機23 進行驅動的兩個泵21、22的示意圖。其中一個泵22為較小的泵，而另一泵21為適于驅動 一定數(shù)量的大發(fā)動機28-31的較大的泵。小泵或第一泵22經(jīng)由管道32與根據(jù)本發(fā)明的順序閥連接。所述順序閥為連接有 節(jié)流裝置34的二通閥33。包括節(jié)流裝置的該順序閥用點線35表示。該順序閥經(jīng)由管道 36與發(fā)動機24-27連接。大泵21經(jīng)由管道37與形式為二通閥的順序閥38連接。該順序閥38為已知頻率 閥(known frequency valve)，其通過管道36中的壓力經(jīng)由管道39進行控制。該順序閥 38經(jīng)由管道40與大發(fā)動機28-31連接。當發(fā)動機23和因此小泵22慢慢起動時，流體流向順序閥35，其中液壓流體或液壓 液體開始既流向罐又流向相連的發(fā)動機24-27，直到與罐的連接被關閉且管道36中壓力升 高。當管道36中的壓力達到預定水平時，小發(fā)動24-27被致動。同時，增加的壓力將通過 管道39影響順序閥38，直到順序閥38與罐的連接被關閉且當大泵21被致動時管道40中 的壓力可被建立，直到大發(fā)動機28-31也可被致動。所示系統(tǒng)適于用在所謂的井下牽引機中，例如本申請人銷售的Well Tractor 。 小發(fā)動機24-27為一定數(shù)量的活塞，它們用于推出相應數(shù)量的臂，這些臂在致動時圍繞與 Well Tractor 殼體自身的鉸接連接部向外擺動。這些臂的自由端分別設有一輪，這些輪 通過大發(fā)動機28-31驅動，根據(jù)本系統(tǒng)，這些大發(fā)動機只有當輪接觸管線(pipeline)內部 時才被致動。Well Tractor 因此能在管線中向前或向后移動。節(jié)流裝置在軸向方向上和相對于直徑的尺寸被調整成與彈簧7的力量和內孔2入 口周圍的區(qū)域/面積匹配。如果例如內孔2入口的直徑為IOmm且彈簧的力量為2-10N，則 節(jié)流裝置20的直徑將為約0. 3-0. 7mm，這在涉及到液壓技術時是非常大的孔。這種孔將允 許污物等通過。節(jié)流裝置20的軸向延伸部將與直徑近似相同，即0. 3-0. 7mm。第一空腔10經(jīng)由滑動部分5中的通道15、16、17與第二空腔18相連，該通道是位 于滑動部分5中的孔。復位彈簧是指能夠使滑動部分回到其初始位置的彈簧。在說明書中，本發(fā)明被公開為包括若干小發(fā)動機或第一發(fā)動機和若干大發(fā)動機或 第二發(fā)動機的系統(tǒng)，然而，本發(fā)明還涉及僅包括一個第一發(fā)動機或小發(fā)動機和一個第二發(fā)動機或大發(fā)動機的系統(tǒng)。 盡管已經(jīng)在上文結合優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是，本領域技術人員將能顯見 可以在不偏離本發(fā)明的情況下設想若干變型。
權利要求
用于液力系統(tǒng)中的順序閥，該順序閥具有帶復位彈簧的壓力控制的滑動部分(5)且在起始位置限定第一空腔(10)，該空腔與一罐和所述液力系統(tǒng)連接，在第二加壓位置關閉與罐的連接，所述空腔經(jīng)由滑動部分中的通道(15，16，17)與第二空腔(18)連接，該第二空腔適于經(jīng)由節(jié)流裝置(20)與泵連接，且定位在滑動部分的與彈簧(7)相同的一側上，其中，該順序閥具有第三空腔(19)，該第三空腔適于與所述泵連接，且定位在滑動部分的與彈簧相對的一側上；第二空腔和第三空腔經(jīng)由帶流動通道的節(jié)流裝置彼此相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的順序閥，其中，節(jié)流裝置在滑動部分中居中定位。
3.用于運行第一發(fā)動機(28-31)和第二發(fā)動機(24-27)的液力系統(tǒng)，第一發(fā)動機大于 第二發(fā)動機，所述發(fā)動機分別經(jīng)由各自的壓力控制的順序閥(35，38)與第一泵(21)和第二 泵(22)連接，其中，第二泵的順序閥是根據(jù)權利要求1或2所述的順序閥，而第一泵的順序 閥通過位于第二泵的順序閥與相應的第二發(fā)動機之間的流體的壓力進行控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的液力系統(tǒng)，包括多個第一發(fā)動機和多個第二發(fā)動機。
5.包括根據(jù)權利要求1或2所述的順序閥的井下牽引機。
6.包括根據(jù)權利要求3或4所述的液力系統(tǒng)的井下牽引機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液力設備中的順序閥，該順序閥具有帶復位彈簧的壓力控制的滑動閥(5)且在起始位置限定第一空腔(10)，該空腔與罐和液力設備連接，在第二加壓位置關閉與罐的連接。所述空腔經(jīng)由滑動閥中的通道(15，16，17)與第二空腔(18)連接，該第二空腔適于經(jīng)由節(jié)流裝置(20)與泵連接，且定位在滑動閥的與彈簧(7)相同的一側上。該順序閥具有第三空腔(19)，該第三空腔適于與所述泵連接，且定位在滑動閥的與彈簧相對的一側上；第二空腔和第三空腔經(jīng)由帶短的流動通道的固定的節(jié)流裝置彼此相連。本發(fā)明還涉及具有順序閥的井下牽引機。
文檔編號F15B13/07GK101910647SQ200980102201
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權日2008年1月16日
發(fā)明者J·哈倫德巴克 申請人:韋爾泰克有限公司