專(zhuān)利名稱(chēng)：一種壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
過(guò)套管電阻率測(cè)井儀是一種新型電阻率測(cè)量?jī)x，儀器在油井套管內(nèi)可以測(cè)量到外部地層的電阻率，是油田開(kāi)發(fā)測(cè)井工程中應(yīng)用的重要儀器之一。國(guó)內(nèi)在用的同類(lèi)儀器有俄羅斯的ECOS型過(guò)套管電阻率測(cè)量?jī)x；美國(guó)Schlumberger公司的CHFR過(guò)套管電阻率測(cè)量?jī)x。ECOS儀器采用液壓推靠方式，電磁鐵驅(qū)動(dòng)單柱塞泵，控制滑閥采用聚四氟密封，控制活塞O型圈密封；CHFR儀器采用機(jī)械推靠方式，電極靠彈簧力驅(qū)動(dòng)，壓力小，測(cè)量時(shí)需要刮臘， 工藝較復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的電阻率測(cè)量?jī)x控制系統(tǒng)工藝復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，目的在于提供一種滿(mǎn)足井下電阻率測(cè)量?jī)x液壓推靠的控制系統(tǒng)，該換向閥是一種性能可靠、便于調(diào)節(jié)、便于制造、控制簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，包括依次連接的直流電機(jī)、減速機(jī)、多柱塞油泵以及壓力控制機(jī)構(gòu)，其特殊之處在于所述壓力控制機(jī)構(gòu)包括單向閥、溢流閥、二位五通滑閥、壓力傳感器、節(jié)流閥、連桿機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、換向泄壓閥和逆轉(zhuǎn)加壓閥、油缸組成，單向閥的輸出端經(jīng)溢流閥的a端口與二位五通滑閥的P端口連接，所述二位五通滑閥的B端口與壓力傳感器連接，所述二位五通滑閥的輸出端與連桿機(jī)構(gòu)連接，所述二位五通滑閥的輸入端連接有微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述二位五通滑閥的A端口分別與并聯(lián)的逆轉(zhuǎn)加壓閥的a端口和換向泄壓閥的a端口連接，所述壓力傳感器處分兩路，一路壓力傳感器與推靠器連接，一路壓力傳感器通過(guò)節(jié)流閥與油缸連接。上述換向閥還包括系統(tǒng)保護(hù)裝置，所述壓力傳感器通過(guò)系統(tǒng)保護(hù)裝置與推靠器連接。上述五位二通滑閥包括閥體、設(shè)置在閥體中心的閥芯通道以及沿閥芯通道運(yùn)動(dòng)的閥芯， 所述閥體上端設(shè)置有A通道和B通道，所述閥體下端設(shè)置有01通道、P通道和02通道，所述A通道、B通道、01通道、P通道和02通道的入口端均與閥芯通道連通，所述閥體入口處設(shè)置有第一限位臺(tái)階，所述閥體內(nèi)壁上設(shè)置有第二限位臺(tái)階，所述第二限位臺(tái)階設(shè)置在第一限位臺(tái)階和 B通道之間。上述溢流閥包括溢流閥體、設(shè)置在溢流閥體一端的調(diào)節(jié)螺釘、設(shè)置在溢流閥體內(nèi)的一端與調(diào)節(jié)螺釘固定連接的彈簧、與彈簧另一端接觸作用的滑塊以及錐閥，所述溢流閥體上安裝有彈簧的位置設(shè)置有溢流閥b通道，所述溢流閥體的另一端設(shè)置有溢流閥a通道， 所述錐閥設(shè)置在溢流閥a通道并可沿溢流閥a通道運(yùn)動(dòng)。[0011]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)I、系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)、機(jī)構(gòu)的動(dòng)作都是由壓力決定的，本實(shí)用新型的主要機(jī)構(gòu)是壓力控制閥，用來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)閥的壓力、運(yùn)動(dòng)滑閥和活塞的密封，使系統(tǒng)壓カ的穩(wěn)定和保壓持久。2、本實(shí)用新型換向閥是ー種性能可靠、便于調(diào)節(jié)、便于制造、控制簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。
圖I本實(shí)用新型系統(tǒng)處于泄壓狀態(tài)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型系統(tǒng)處于加壓狀態(tài)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本實(shí)用新型二位五通滑閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本實(shí)用新型直動(dòng)溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。其中附圖標(biāo)記為I-直流電機(jī)和減速機(jī)，2-多柱塞油泵，3-單向閥，4溢流閥， 5-微動(dòng)開(kāi)關(guān)，6- 二位五通滑閥，7-連桿機(jī)構(gòu)，8-壓カ傳感器，9-系統(tǒng)保護(hù)裝置，10-推靠器， 11-節(jié)流閥，12-活塞，13-油缸，14-逆轉(zhuǎn)加壓閥，15-換向泄壓閥，30-01通道，31-閥體， 32-A通道，33-B通道，34-第二限位臺(tái)階，35-第一限位臺(tái)階，36-端蓋，37-閥芯，38-02通道，39-P通道，41-調(diào)節(jié)螺釘，42-彈簧，43-溢流閥體，44-錐閥，45-溢流閥a通道，46-溢流閥b通道，47-滑塊。
具體實(shí)施方式
一種壓カ機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，包括依次連接的直流電機(jī)和減速機(jī)I、多柱塞油泵 2以及壓カ控制機(jī)構(gòu)，壓カ控制機(jī)構(gòu)包括單向閥3、溢流閥4、二位五通滑閥6、壓カ傳感器8、 節(jié)流閥11、連桿機(jī)構(gòu)7、微動(dòng)開(kāi)關(guān)5、換向泄壓閥15和逆轉(zhuǎn)加壓閥14、油缸13組成，單向閥的輸出端經(jīng)溢流閥的a端ロ與二位五通滑閥的P端ロ連接，所述二位五通滑閥的B端ロ與壓カ傳感器連接，所述二位五通滑閥的輸出端與連桿機(jī)構(gòu)連接，所述二位五通滑閥的輸入端連接有微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述二位五通滑閥的A端ロ分別與并聯(lián)的逆轉(zhuǎn)加壓閥的a端口和換向泄壓閥的a端ロ連接，所述壓カ傳感器處分兩路，一路壓カ傳感器與推靠器連接，一路壓カ傳感器通過(guò)節(jié)流閥與油缸連接。換向閥還包括系統(tǒng)保護(hù)裝置9，壓カ傳感器通過(guò)系統(tǒng)保護(hù)裝置與推靠器10連接。如圖3所示，五位二通滑閥包括閥體31、設(shè)置在閥體31中心的閥芯通道以及沿閥芯通道運(yùn)動(dòng)的閥芯37，閥體31上端設(shè)置有A通道32和B通道33，閥體下端設(shè)置有01通道 39,P通道39和02通道38，A通道、B通道、01通道、P通道和02通道的入口端均與閥芯通道連通，閥體入口處設(shè)置有第一限位臺(tái)階35，閥體內(nèi)壁上設(shè)置有第二限位臺(tái)階34，第二限位臺(tái)階設(shè)置在第一限位臺(tái)階和B通道之間。閥體用銅合金制造，滑閥采用合金鋼，組合密封是由PTFE活塞環(huán)和0型圈組成，用于滑閥的雙向密封。活塞環(huán)接觸運(yùn)動(dòng)件(滑閥)，采用改性PTFE+40 %青銅。0型圈采用FPM 氟橡膠。組合密封的使用溫度-25°C +200°C.本實(shí)用新型既能低高溫下的密封又能靈活運(yùn)動(dòng)。如圖4所示，通常此類(lèi)閥采用鋼珠，小流量鋼珠閥反應(yīng)遲鈍、不易研磨，密封不好。 錐閥可以避免上述缺點(diǎn)。調(diào)整螺釘可以對(duì)閥的開(kāi)啟壓力進(jìn)行精(微)調(diào)整。更換彈簧可以寬范圍調(diào)整。錐閥采用高硬度合金鋼，閥體用銅合金。溢流閥包括溢流閥體43、設(shè)置在溢流閥體43 —端的調(diào)節(jié)螺釘41、設(shè)置在溢流閥體內(nèi)的一端與調(diào)節(jié)螺釘固定41連接的彈簧42、 與彈簧42另一端接觸作用的滑塊47以及錐閥44，閥體上安裝有彈簧的位置設(shè)置有溢流閥 b通道，所述閥體的另一端設(shè)置有溢流閥a通道，錐閥44設(shè)置在溢流閥a通道并可沿溢流閥 a通道運(yùn)動(dòng)。本系統(tǒng)有三個(gè)這樣的閥。結(jié)構(gòu)相同，所處的位置和作用不同。溢流閥處在泵和滑閥之間，限制系統(tǒng)最高壓力，保護(hù)系統(tǒng)安全，使系統(tǒng)最高壓カ在18 20Kg/cm2。逆轉(zhuǎn)加壓閥，安裝在二位五通滑閥和油缸的活塞大腔之間，流向由二位五通滑閥到活塞大腔，反向不通，作用是系統(tǒng)由泄壓狀態(tài)變化為加壓狀態(tài)，調(diào)節(jié)壓カ在9 lOKg/cm2。換向泄壓閥，安裝在二位五通滑閥和油缸的活塞大腔之間，流向由活塞大腔到ニ 位五通滑閥，反向不通，作用是系統(tǒng)由加壓狀態(tài)變化為泄壓狀態(tài)，調(diào)節(jié)壓力在7. 3 SKg/ cm2。三個(gè)閥的調(diào)節(jié)壓力不同，更換不同的彈簧即可實(shí)現(xiàn)。直流電機(jī)和減速機(jī)，可以采用通用產(chǎn)品，專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)制造，耐高溫175°C，性能穩(wěn)定可靠、控制簡(jiǎn)單。多柱塞油泵，可以采用通用產(chǎn)品，專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)制造，耐高溫175°C，流量大、可控、性能穩(wěn)
定可靠。工作過(guò)程有兩種狀態(tài)，泄壓狀態(tài)和加壓狀態(tài)。泄壓狀態(tài)(見(jiàn)圖I):儀器在通常處于泄壓狀態(tài)，系統(tǒng)相對(duì)壓カ為零(推靠器自然縮進(jìn))。來(lái)自泵的高壓油通過(guò)“單向閥”、“安全溢流閥”、“二位五通滑閥”、“逆轉(zhuǎn)加壓閥”進(jìn)入活塞右腔(大腔)，推動(dòng)活塞左移，帶著連桿機(jī)構(gòu)向左移動(dòng)。連桿通過(guò)中點(diǎn)吋，使滑閥躍變到加壓狀態(tài)。 井下儀器管狀殼體內(nèi)，裝有“直流電機(jī)+減速機(jī)”通過(guò)聯(lián)軸器連接“多柱塞油泵”。 在其后連接“壓カ控制閥(機(jī)構(gòu))” + “系統(tǒng)保護(hù)裝置” + “液壓推靠器”。儀器芯是圓柱形， 最大外徑小于65MM。電動(dòng)機(jī)與控制閥采用密封隔離，油泵和壓力控制閥(機(jī)構(gòu))全部浸在液壓油中。工作溫度150°C;測(cè)量壓力0 lOKg/cm2 ;換向泄壓的壓力11 12Kg/cm2 ;系統(tǒng)最高(溢流)壓カ20Kg/cm2。加壓狀態(tài)(儀器的測(cè)量狀態(tài))(見(jiàn)圖2):來(lái)自泵的高壓油通過(guò)“單流閥“安全溢流閥“二位五通滑閥“壓カ傳感器”-“系統(tǒng)保護(hù)裝置”-“液壓推靠器”；另ー支路由“壓カ傳感器”-“節(jié)流閥”-“油缸”右腔(活塞小腔)。系統(tǒng)壓カ在0 lOKg/cm2范圍內(nèi)的任何壓カ都可以停泵保壓，也就是指“液壓推靠器”中工作測(cè)量壓カ高于井筒壓カ0 lOKg/cm2。油泵繼續(xù)加壓到11 12Kg/cm2吋，“油缸”右腔(活塞小腔)壓カ升高11 12Kg/cm2時(shí)，活塞左腔的壓カ隨之升高，換向泄壓閥打開(kāi)，“油缸”活塞右移帶動(dòng)“連桿機(jī)構(gòu)” 翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，使滑閥左移，滑閥右邊“推靠器”中的壓カ通過(guò)滑閥泄油ロ排出泄壓，機(jī)構(gòu)回到泄壓狀態(tài)。該機(jī)構(gòu)就這樣周期重復(fù)。微動(dòng)開(kāi)關(guān)檢測(cè)滑閥的位置狀態(tài)。壓カ傳感器檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)壓力。補(bǔ)償油箱是有可伸縮軟性材料制造，容納、補(bǔ)償推靠器伸縮體積變化的液壓油，平衡外界與內(nèi)部的壓力。系統(tǒng)保護(hù)裝置.當(dāng)系統(tǒng)處于加壓狀態(tài)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能泄壓，推靠器在加壓下不能收回，儀器在井下無(wú)法提出。保護(hù)裝置就會(huì)切斷銷(xiāo)釘泄出系統(tǒng)壓力，收回推靠器，提出儀器進(jìn)行維修。液壓推靠器是測(cè)量電極的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，包括依次連接的直流電機(jī)和減速機(jī)、多柱塞油泵以及壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述壓力控制機(jī)構(gòu)包括單向閥、溢流閥、二位五通滑閥、壓力傳感器、節(jié)流閥、連桿機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、換向泄壓閥和逆轉(zhuǎn)加壓閥、油缸組成，所述單向閥的輸入端接多柱塞油泵，所述單向閥的輸出端與二位五通滑閥的P端口連接，所述二位五通滑閥的B端口與壓力傳感器連接，所述二位五通滑閥的輸出端與連桿機(jī)構(gòu)連接，所述二位五通滑閥的輸入端連接有微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述二位五通滑閥的A端口分別與并聯(lián)的逆轉(zhuǎn)加壓閥的a端口和換向泄壓閥的a端口連接，所述逆轉(zhuǎn)加壓閥和換向泄壓閥的輸出端接油缸的無(wú)桿腔，所述壓力傳感器處分兩路，一路壓力傳感器與推靠器連接，一路壓力傳感器通過(guò)節(jié)流閥與油缸的有桿腔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換向閥還包括系統(tǒng)保護(hù)裝置，所述壓力傳感器通過(guò)系統(tǒng)保護(hù)裝置與推靠器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，其特征在于所述五位二通滑閥包括閥體、設(shè)置在閥體中心的閥芯通道以及沿閥芯通道運(yùn)動(dòng)的閥芯，所述閥體上端設(shè)置有A通道和B通道，所述閥體下端設(shè)置有01通道、P通道和02通道，所述A通道、B通道、 01通道、P通道和02通道的入口端均與閥芯通道連通，所述閥體入口處設(shè)置有第一限位臺(tái)階，所述閥體內(nèi)壁上設(shè)置有第二限位臺(tái)階，所述第二限位臺(tái)階設(shè)置在第一限位臺(tái)階和B通道之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，其特征在于所述溢流閥包括溢流閥體、設(shè)置在溢流閥體一端的調(diào)節(jié)螺釘、設(shè)置在溢流閥體內(nèi)的一端與調(diào)節(jié)螺釘固定連接的彈簧、與彈簧另一端接觸作用的滑塊以及錐閥，所述溢流閥體上安裝有彈簧的位置設(shè)置有溢流閥b通道，所述溢流閥體的另一端設(shè)置有溢流閥a通道，所述錐閥設(shè)置在溢流閥 a通道并可沿溢流閥a通道運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，其特征在于所述所述單向閥的輸出端經(jīng)溢流閥的a端口與二位五通滑閥的P端口連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及壓力機(jī)械控制換向閥機(jī)構(gòu)，包括依次連接的直流電機(jī)、減速機(jī)、多柱塞油泵以及壓力控制機(jī)構(gòu)，單向閥的輸出端經(jīng)溢流閥的a端口與二位五通滑閥的P端口連接，二位五通滑閥的B端口與壓力傳感器連接，二位五通滑閥的輸出端與連桿機(jī)構(gòu)連接，二位五通滑閥的輸入端連接有微動(dòng)開(kāi)關(guān)，二位五通滑閥的A端口分別與并聯(lián)的逆轉(zhuǎn)加壓閥的a端口和換向泄壓閥的a端口連接，一路壓力傳感器與推靠器連接，一路壓力傳感器通過(guò)節(jié)流閥與油缸連接。解決了現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x控制系統(tǒng)工藝復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型換向閥性能可靠、便于調(diào)節(jié)、便于制造、控制簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F15B13/02GK202348803SQ20112036998
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張保興, 王宗銳, 薛永華 申請(qǐng)人:西安思坦儀器股份有限公司