CN205446286U - 一种新型变量柱塞油泵双控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型变量柱塞油泵双控装置，包括油泵和与所述油泵相连的马达，还包括主控制装置和备用控制装置，所述主控制装置具有电控手柄，所述电控手柄电源输入口设有继电器，且所述电控手柄依次连接有电控先导阀、伺服阀，所述伺服阀连接有伺服缸；所述备用控制装置包括过滤器和与所述过滤器相连的两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀依次连接有液控手柄、液控先导阀及叠加式单向阀，所述叠加式单向阀与所述伺服阀相连；所述继电器还与所述电磁换向阀相连，且所述继电器不同时对所述电磁换向阀和所述电控手柄供电。与现有技术相比，本实用新型能实现两套控制装置互不干扰，从而保证油井的正常作业，降低了企业的损失，为测试作业的更好发展带来了契机。

Description

一种新型变量柱塞油泵双控装置

技术领域

本实用新型涉及油田测试作业设备技术领域，具体涉及一种新型变量柱塞油泵双控装置。

背景技术

油田油井测试作业用电缆或钢丝测试绞车，是配合不同的井下仪器可以进行测压、测温、测井斜度、井底取样、探测砂面、清蜡及小型打捞等井下作业的油田试井、录井专用设备。在测试井作业过程中，通过滚筒的正反转缠绕和释放电缆（或钢丝），从而达到提升和下放井下仪器的目的，以满足下井深度和速度的要求。测试绞车控制装置主要采用三种方式：第一种是采用闭式液压传动，第二种采用机械传动，第三种是采用开式液压传动。因液压传动平稳、操作维修方便、调速精确及噪音低而被广泛的使用。随着石油勘探区域不断拓展，测井仪器价格上涨，劳动效率越来越高，要求设备的可靠性也就越高。如果控制油泵的外围部分出现问题，造成测试绞车不能正常工作，如不能及时将测试仪器从井中提出，仪器将会被油井困住，就要将提升仪器的电缆（或钢丝）剪断，再用打捞车将仪器打捞。这样，在造成电缆（或钢丝）报废的同时还要调配其它装备，耽误工期，造成重大经济损失。因此驱动绞车的控制装置的可靠性至关重要。

现有技术中，测试绞车应用最多的是闭式液压装置，而闭式液压装置中有采用DANFOSS90系列电控变量柱塞油泵的，该装置采用控制手柄(电信号)控制变量柱塞油泵上的先导阀，从而将电信号转换成压力信号而控制伺服阀主阀芯运动，使主控制油进入变量柱塞泵内的伺服缸，对双作用伺服活塞产生作用力并发生位移，伺服活塞带动斜盘反馈杆并带动斜盘运动，使斜盘倾角变化，从而控制油泵的排油量变化及吸(排)压油方向变换，达到控制马达转速和马达输出正反转的目的。近几年该液压装置中增加了备用控制装置，当控制手柄(电信号)出现问题时，可采用备用控制装置使变量柱塞油泵工作，达到应急工作的目的。但该备用控制装置在实际使用中出现了一些问题：由于误操作等原因，两套控制装置发生相互干涉；备用控制回路中油液内的杂质可能对伺服控制油路或阀件造成堵塞，影响油泵正常工作；备用控制回路中由于管路压力损失等原因，最终进入伺服缸的压力油压力偏低，使斜盘偏转角度达不到最大，油泵排量达不到最大，故引起马达速度偏低，最高速度只有控制手柄(电信号)控制的1/3～1/2，同时油泵只能在小排量范围内工作，油泵达不到满负荷的工作状态。

实用新型内容

为解决上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型电控变量柱塞油泵双控装置，能实现两套控制装置互不干扰，从而保证油井的正常作业，降低了企业的损失，为测试作业的更好发展带来了契机。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型变量柱塞油泵双控装置，包括油泵和与所述油泵相连的马达，其特征在于：还包括主控制装置和备用控制装置，所述主控制装置具有电控手柄，所述电控手柄电源输入口设有继电器，且所述电控手柄依次连接有电控先导阀、伺服阀，所述伺服阀连接有伺服缸，且所述伺服阀控制所述伺服缸的活塞运动，所述电控先导阀、所述伺服阀及所述伺服缸均设于所述油泵上；所述备用控制装置包括与所述油泵一出口相连的过滤器和与所述过滤器相连的两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀依次连接有液控手柄、液控先导阀及叠加式单向阀，所述叠加式单向阀与所述伺服阀相连；所述继电器还与所述电磁换向阀相连，且所述继电器对所述电磁换向阀和所述电控手柄的通断电在所述主控制装置和所述备用控制装置之间转换。

优选的是，所述过滤器、所述电磁换向阀、所述液控先导阀、所述叠加式单向阀及所述伺服阀间均采用液压管连接。

所述过滤器上设有单向阀。

本实用新型在实际使用中，当所述主控制装置工作时，所述继电器给所述电控手柄供电，所述电磁换向阀处于断电状态，所述备用控制装置不工作，此时所述电控手柄发送电信号给所述电控先导阀，所述电控先导阀的阀芯输出先导压力推动所述伺服阀的主阀芯运动，从而实现主控制装置对所述伺服缸活塞的控制，所述伺服缸活塞决定所述油泵斜盘倾角位置，进而完成泵排量受控，能在正最大排量与负最大排量之间来任意切换来设定倾角位置，从而控制所述双向柱塞马达的转速和输出正反转；当所述主控制装置不能工作时，所述继电器给所述电磁换向阀供电，所述电磁换向阀处于通路状态，所述电控手柄处于断电状态而无电信号输出，从所述油泵一出口过来的控制油经过所述过滤器、所述电磁换向阀进入液控先导阀、叠加式单向阀，然后进入所述油泵上的伺服阀，最终实现备用控制装置对所述伺服缸活塞的控制；所述主控制装置和所述备用控制装置均可控制变量柱塞油泵上的伺服阀主阀芯运动，使主控制油进入变量柱塞泵内的伺服缸，对双作用伺服活塞产生作用力并发生位移，伺服活塞带动斜盘反馈杆并带动斜盘运动，使斜盘倾角变化，从而控制油泵的排油量变化及吸(排)压油方向变换，达到控制马达转速和马达输出正反转。

本实用新型具有主控制装置和备用控制装置构成的两套控制装置，通过继电器对两位两通电磁换向阀和电控手柄的通断电在两套控制装置之间转换。主控制装置通过控制电控手柄控制油泵上电控先导阀进而控制伺服阀和伺服缸活塞，达到控制油泵的目的；备用控制装置通过液控先导阀控制油泵内的伺服阀进而控制伺服缸活塞，达到控制油泵的目的。当主控制装置故障不能工作时，备用控制装置作为应急控制装置工作，叠加式单向阀的作用是解决油液内杂质对伺服阀和控制油路的影响，在备用控制装置工作时导通，在备用控制装置不工作时，将主控制装置和液控先导阀之间油路封闭，使主控制装置和备用控制装置互不影响，过滤器的作用是保证控制油的洁净。在实际工作中主控制装置中的控制手柄时常会出现故障，使油泵主控制装置不能正常工作，增加备用控制装置后，迅速启用备用控制装置可将下井仪器从井中提出，防止损坏井下仪器。

与现有技术相比，本实用新型能实现两套控制装置互不干扰、保证控制油液的洁净、使两套控制装置对油泵的控制效果一致从而有效保证油井的正常测试工作，降低因油泵控制装置故障造成绞车停机带来的经济损失。

附图说明

下面根据附图及实施例，对本实用新型的结构和特征作进一步描述。

图1是本实用新型的液压原理图。

图2是本实用新型实际使用中的安装示意图。

附图1及图2中，1.油泵，2.马达，3.电控手柄，4.电磁换向阀，5.液控手柄，6.叠加式单向阀，7.继电器，8.过滤器，9.电控先导阀或液控先导阀，10.伺服阀，11.伺服缸，12.控制面板，13.比例放大器，14.辅助泵，15.传动轴，16.油泵支架，17.液压管，18.绞车。

具体实施方式

参看附图1，一种新型变量柱塞油泵双控装置，包括油泵和与所述油泵相连的马达，还包括主控制装置和备用控制装置，所述主控制装置具有电控手柄，所述电控手柄电源输入口设有继电器，且所述电控手柄依次连接有电控先导阀、伺服阀，所述伺服阀连接有伺服缸，且所述伺服阀控制所述伺服缸的活塞运动，所述电控先导阀、所述伺服阀及所述伺服缸均设于所述油泵上；所述备用控制装置包括与所述油泵一出口相连的过滤器和与所述过滤器相连的两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀依次连接有液控手柄、液控先导阀及叠加式单向阀，所述叠加式单向阀与所述伺服阀相连；所述继电器还与所述电磁换向阀相连，且所述继电器对所述电磁换向阀和所述电控手柄的通断电在所述主控制装置和所述备用控制装置之间转换。

优选的是，所述过滤器、所述电磁换向阀、所述液控先导阀、所述叠加式单向阀及所述伺服阀间均采用液压管连接。

所述过滤器上设有单向阀。

实际使用中，当所述主控制装置工作时，所述继电器给所述电控手柄供电，所述电磁换向阀处于断电状态，所述备用控制装置不工作，此时所述电控手柄发送电信号给所述电控先导阀，所述电控先导阀的阀芯输出先导压力推动所述伺服阀的主阀芯运动，从而实现主控制装置对所述伺服缸活塞的控制，所述伺服缸活塞决定所述油泵斜盘倾角位置，进而完成泵排量受控，能在正最大排量与负最大排量之间来任意切换来设定倾角位置，从而控制所述双向柱塞马达的转速和输出正反转；当所述主控制装置不能工作时，所述继电器给所述电磁换向阀供电，所述电磁换向阀处于通路状态，所述电控手柄处于断电状态而无电信号输出，从所述油泵一出口过来的控制油经过所述过滤器、所述电磁换向阀进入液控先导阀、叠加式单向阀，然后进入所述油泵上的伺服阀，最终实现备用控制装置对所述伺服缸活塞的控制；所述主控制装置和所述备用控制装置均可控制变量柱塞油泵上的伺服阀主阀芯运动，使主控制油进入变量柱塞泵内的伺服缸，对双作用伺服活塞产生作用力并发生位移，伺服活塞带动斜盘反馈杆并带动斜盘运动，使斜盘倾角变化，从而控制油泵的排油量变化及吸(排)压油方向变换，达到控制马达转速和马达输出正反转。液控先导阀手柄打开的角度大，变量柱塞油泵的排油量就大，液控先导阀手柄打开的角度小，变量柱塞油泵的排油量就小。叠加式单向阀的功能，是保证备用控制装置不会影响到主控装置工作，液控先导阀在中位时，叠加式单向阀处于闭合状态。

本实用新型能实现两套控制装置互不干扰，保证控制油液的洁净、使两套控制装置对油泵的控制效果一致从而有效保证油井的正常测试工作，降低因油泵控制装置故障造成绞车停机带来的经济损失。

参看附图2中，将变量柱塞油泵1固定在电缆试井车底盘车架上，通过传动轴15与汽车PTO连接，双向柱塞马达固定在减速器上。电控手柄、液控先导阀安装在电缆试井车的操作台面板上，叠加式单向阀安装在汽车底盘上合适的位置。本例中，主控制装置中采用电控手柄控制先导阀，电控手柄和先导阀之间通过电线连接，完成对油泵的控制；备用控制装置通过液控回路控制伺服阀，达到控制双向变量柱塞油泵的目的。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型变量柱塞油泵双控装置，包括油泵和与所述油泵相连的马达，其特征在于：还包括主控制装置和备用控制装置，所述主控制装置具有电控手柄，所述电控手柄电源输入口设有继电器，且所述电控手柄依次连接有电控先导阀、伺服阀，所述伺服阀连接有伺服缸，且所述伺服阀控制所述伺服缸的活塞运动，所述电控先导阀、所述伺服阀及所述伺服缸均设于所述油泵上；所述备用控制装置包括与所述油泵一出口相连的过滤器和与所述过滤器相连的两位两通电磁换向阀，所述电磁换向阀依次连接有液控手柄、液控先导阀及叠加式单向阀，所述叠加式单向阀与所述伺服阀相连；所述继电器还与所述电磁换向阀相连，且所述继电器对所述电磁换向阀和所述电控手柄的通断电在所述主控制装置和所述备用控制装置之间转换。

2.根据权利要求1所述的新型变量柱塞油泵双控装置，其特征在于：所述过滤器、所述电磁换向阀、所述液控先导阀、所述叠加式单向阀及所述伺服阀间均采用液压管连接。

3.根据权利要求1所述的新型变量柱塞油泵双控装置，其特征在于：所述过滤器上设有单向阀。