一種舉升機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種舉升機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓缸、換向執(zhí)行部、換向控制部，所述換向控制部控制換向執(zhí)行部改變所述液壓缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向；所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部，所述差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部連接在所述換向執(zhí)行部的控制端，通過(guò)改變換向執(zhí)行部狀態(tài)將所述液壓缸的無(wú)桿腔和有桿腔通過(guò)所述換向執(zhí)行部連通。本實(shí)用新型提高了液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)降低了能量損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種舉升機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種井下作業(yè)設(shè)備，尤其是一種帶壓作業(yè)機(jī)中的一種舉升機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]舉升機(jī)是帶壓作業(yè)機(jī)的主要工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于在進(jìn)行油氣井帶壓作業(yè)過(guò)程中提放管柱和井下工具等，其舉升臂由液壓缸驅(qū)動(dòng)。
[0003]在某些工況下，舉升機(jī)的上升動(dòng)作處于無(wú)負(fù)載或輕負(fù)載的狀態(tài)，例如提升管柱和工具等工況。這些工況下，為了節(jié)省上提動(dòng)作的時(shí)間、提高工作效率，通常采用差動(dòng)的液壓控制方式增加液壓缸無(wú)桿腔的液壓油流量，即通過(guò)液壓油路的設(shè)計(jì)，使有桿腔與無(wú)桿腔連通，使有桿腔回油不流回油箱，而是進(jìn)入無(wú)桿腔，以提高其運(yùn)動(dòng)速度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在上升動(dòng)作處于無(wú)負(fù)載或輕負(fù)載的狀態(tài)下能夠快速舉升的舉升機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種舉升機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓缸、換向執(zhí)行部、換向控制部，所述換向控制部控制換向執(zhí)行部改變所述液壓缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向；所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部，所述差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部連接在所述換向執(zhí)行部的控制端，通過(guò)改變換向執(zhí)行部狀態(tài)將所述液壓缸的無(wú)桿腔和有桿腔通過(guò)所述換向執(zhí)行部連通。
[0007]進(jìn)一步，所述換向執(zhí)行部包括第一換向閥、第二換向閥；所述第一換向閥、第二換向閥為液控?fù)Q向閥；第一換向閥與所述液壓缸的無(wú)桿腔連通，第二換向閥與所述液壓缸的有桿腔連通。
[0008]進(jìn)一步，所述換向控制部為第三換向閥；所述第三換向閥為液控閥；通過(guò)控制先導(dǎo)油油路走向改變所述換向執(zhí)行部閥門(mén)的先導(dǎo)控制端兩端壓差，控制換向執(zhí)行部動(dòng)作。
[0009]進(jìn)一步,所述第三換向閥的中位機(jī)能采用M型連接。
[0010]進(jìn)一步，所述差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部包括第四換向閥、先導(dǎo)控制閥；所述先導(dǎo)控制閥控制所述第四換向閥的先導(dǎo)控制端，通過(guò)第四換向閥的閥芯位置變化，使第二換向閥先導(dǎo)控制端兩端壓差反相，改變第二換向閥閥芯位置。
[0011]進(jìn)一步，所述先導(dǎo)控制閥采用腳踏方式控制。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)液壓油路的設(shè)計(jì)，使有桿腔與無(wú)桿腔連通，使有桿腔回油不流回油箱，而是進(jìn)入無(wú)桿腔，以提高其運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)降低了能量損耗；通過(guò)控制先導(dǎo)端改變主油路的走向，比直接改變主油路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝靈活；由于差動(dòng)方式工作過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，采用腳踏控制，避免了對(duì)操作者雙手的占用；并且操作更加方便，更符合人機(jī)工程。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型舉升機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例1普通工作模式示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型舉升機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例1差動(dòng)工作模式示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型舉升機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例2差動(dòng)工作模式示意圖；
[0016]圖中:1、液壓缸；2、第一節(jié)流閥；3、第二節(jié)流閥；4、第一換向閥；5、第三換向閥；6、油泵；7、油箱；8、背壓閥；9、第四換向閥；10、先導(dǎo)控制閥；11、第二換向閥；12、第四節(jié)流閥；13、第三節(jié)流閥。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
[0018]為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。
[0019]實(shí)施例1
[0020]舉升機(jī)的舉升臂由液壓缸I驅(qū)動(dòng)。其液壓系統(tǒng)包括液壓缸1、第一節(jié)流閥2、第二節(jié)流閥3、第一換向閥4、第三換向閥5、油泵6、油箱7、背壓閥8、第四換向閥9、先導(dǎo)控制閥10、第二換向閥11、第四節(jié)流閥12、第三節(jié)流閥13。
[0021]正常工作模式如圖1所示，油泵6為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，包括主油路和先導(dǎo)油路。背壓閥8為系統(tǒng)提供背壓。第三換向閥5用于控制先導(dǎo)油路換向，通過(guò)第一換向閥4和第二換向閥11配合控制油缸活塞運(yùn)動(dòng)；第三換向閥5在具體實(shí)施時(shí)可以采用電力或液壓驅(qū)動(dòng)或手動(dòng)方式，故本實(shí)施例附圖省略了相關(guān)油路。為描述方便，活塞運(yùn)動(dòng)按附圖方向說(shuō)明，活塞向左移動(dòng)，代表舉升臂下降；活塞向右移動(dòng)，代表舉升臂上升；左側(cè)代表第一位置狀態(tài)，右側(cè)代表第二位置狀態(tài)。
[0022]油泵6泵出的高壓油經(jīng)節(jié)流閥降壓后再通過(guò)第三換向閥5左側(cè)油路經(jīng)分為兩路，其中一路與第一換向閥4右側(cè)先導(dǎo)端連通，為第一換向閥4閥芯提供先導(dǎo)壓力；另一路經(jīng)第一節(jié)流閥2進(jìn)入液壓缸I的無(wú)桿腔。無(wú)桿腔與第一換向閥4左側(cè)先導(dǎo)端之間接有第二節(jié)流閥3。由于第一節(jié)流閥2的阻尼作用，第一節(jié)流閥2兩端產(chǎn)生壓力差，使第一換向閥4閥芯右側(cè)先導(dǎo)端的壓力大于其左側(cè)先導(dǎo)端，閥芯從中位左移；油泵6泵出的高壓油通過(guò)第一換向閥4右側(cè)的閥門(mén)通路進(jìn)入無(wú)桿腔，推動(dòng)活塞桿右移。
[0023]由于活塞桿右移，有桿腔側(cè)的油經(jīng)第三節(jié)流閥13、第四換向閥9、第三換向閥5回到油箱。由于第三節(jié)流閥13的阻尼作用，在第三節(jié)流閥13的兩端產(chǎn)生壓力差，第二換向閥11右側(cè)先導(dǎo)端的壓力大于其左側(cè)先導(dǎo)端，閥芯從中位左移；有桿腔側(cè)的油經(jīng)第二換向閥11右側(cè)閥門(mén)通路、背壓閥8回到油箱。
[0024]第三換向閥5的中位機(jī)能采用M型連接，鎖定油缸的同時(shí)可以降低制動(dòng)時(shí)引起的沖擊。
[0025]在無(wú)負(fù)載或輕負(fù)載的狀態(tài)時(shí)，由于無(wú)桿腔和有桿腔的壓力差很小，大部分能量都消耗在油路中，能源效率很低。
[0026]經(jīng)改進(jìn)，可轉(zhuǎn)換為如圖2所示的差動(dòng)工作模式。
[0027]先導(dǎo)控制閥10為腳踏型兩位兩通機(jī)控閥；通過(guò)腳踏踏板控制先導(dǎo)控制閥10，油泵6泵出的高壓油經(jīng)節(jié)流閥降壓后再通過(guò)先導(dǎo)控制閥10與第四換向閥9的先導(dǎo)端連通，控制第四換向閥9的右移。有桿腔的油通過(guò)第四節(jié)流閥12經(jīng)第四換向閥9左側(cè)閥門(mén)通路、第三換向閥5回到油箱。具體實(shí)施時(shí)，也可以為先導(dǎo)控制閥10和第四換向閥9配備單獨(dú)的先導(dǎo)供油系統(tǒng)。
[0028]由于第二換向閥11左側(cè)先導(dǎo)油路不能回到油箱，第四節(jié)流閥12起主要阻尼作用，第四節(jié)流閥12兩端的壓力差大于第三節(jié)流閥13兩端的壓力差，使第二換向閥11左側(cè)先導(dǎo)端壓力高于右側(cè)先導(dǎo)端壓力，第二換向閥11的閥芯右移，有桿腔的油經(jīng)第二換向閥11左側(cè)的閥門(mén)通路與油泵6的出口連通。有桿腔的油通過(guò)第二換向閥11、第一換向閥4直接進(jìn)入無(wú)桿腔；其液壓能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為推動(dòng)活塞桿的動(dòng)力，能量利用率得到提高；同時(shí)由于有桿腔油量的補(bǔ)充，活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度得到提高。
[0029]先導(dǎo)控制閥10所實(shí)現(xiàn)的功能為提供低壓先導(dǎo)油，第四換向閥9閥芯位置通過(guò)彈簧復(fù)位；只有踩下踏板時(shí)才將第四換向閥9的先導(dǎo)端先導(dǎo)油壓力提高，通過(guò)先導(dǎo)油的壓力改變第四換向閥9的閥芯位置；采用腳踏控制不僅可以避免占用操作者的雙手，而且，只需踩下踏板和離開(kāi)踏板就可以實(shí)現(xiàn)工作模式的轉(zhuǎn)換更符合人機(jī)工程，不容易產(chǎn)生誤操作。具體實(shí)施時(shí)，不限于圖1所示的閥門(mén)，還可以采用其他換向閥或者采用腳踏電動(dòng)開(kāi)關(guān)，相應(yīng)地第四換向閥9更換為電控?fù)Q向閥，根據(jù)需要還可以采取防爆措施。
[0030]實(shí)施例2
[0031]如圖3所示，實(shí)施例2將實(shí)施例1中的第四換向閥9由兩位四通閥換向更改為兩位三通換向閥；為了防止在油流出無(wú)桿腔時(shí)，先導(dǎo)控制閥10誤操作帶來(lái)的負(fù)面影響，在第四換向閥9的B 口和第二換向閥11右側(cè)先導(dǎo)端之間設(shè)置一個(gè)單向閥，該單向閥使油只能從單向閥流入第四換向閥9的B 口。
[0032]本實(shí)施例的先導(dǎo)控制閥10選用減壓閥，避免加載在第四換向閥9先導(dǎo)控制端的先導(dǎo)油的壓力突變，減少?zèng)_擊對(duì)閥體的損害。該實(shí)施例其他部分與實(shí)施例1相同，具體工作過(guò)程參見(jiàn)實(shí)施例1的相關(guān)描述。
[0033]上述示例只是用于說(shuō)明本實(shí)用新型，除此之外，還有多種不同的實(shí)施方式，而這些實(shí)施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本實(shí)用新型思想后能夠想到的，故，在此不再一一列舉。
【權(quán)利要求】
1.一種舉升機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓缸、換向執(zhí)行部、換向控制部，所述換向控制部控制換向執(zhí)行部改變所述液壓缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向；其特征在于，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部，所述差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部連接在所述換向執(zhí)行部的控制端，通過(guò)改變換向執(zhí)行部狀態(tài)將所述液壓缸的無(wú)桿腔和有桿腔通過(guò)所述換向執(zhí)行部連通。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述換向執(zhí)行部包括第一換向閥、第二換向閥；所述第一換向閥、第二換向閥為液控?fù)Q向閥；第一換向閥與所述液壓缸的無(wú)桿腔連通，第二換向閥與所述液壓缸的有桿腔連通。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述換向控制部為第三換向閥；所述第三換向閥為液控閥；通過(guò)控制先導(dǎo)油油路走向改變所述換向執(zhí)行部閥門(mén)的先導(dǎo)控制端兩端壓差，控制換向執(zhí)行部動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述第三換向閥的中位機(jī)能采用M型連接。
5.如權(quán)利要求2所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述差動(dòng)模式轉(zhuǎn)換部包括第四換向閥、先導(dǎo)控制閥；所述先導(dǎo)控制閥控制所述第四換向閥的先導(dǎo)控制端，通過(guò)第四換向閥的閥芯位置變化，使第二換向閥先導(dǎo)控制端兩端壓差反相，改變第二換向閥閥芯位置。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述先導(dǎo)控制閥采用腳踏方式控制。
【文檔編號(hào)】F15B11/08GK204082721SQ201420532608
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】張寶男, 閆鵬飛, 韓長(zhǎng)亮 申請(qǐng)人:托普威爾石油技術(shù)股份公司