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一种推靠器用的液压控制系统及方法


技术摘要:
本发明属于石油测井技术领域,公开一种推靠器用的液压控制系统及方法,液压控制系统包括动力单元,压力检测单元,阀组换向单元和动作执行单元,动力单元包括油箱、电机、泵、滤网、单向阀和溢流阀;压力检测单元包括压力传感器,阀组换向单元包括两位四通电磁换向阀和  全部
背景技术:
在石油开采的过程中,需要实时不断的进行井下地质数据的采集和测量,因此需 要各种井下检测仪器完成地质数据采集。目前市场上最常用的就是通过各种类型的推靠设 备将检测探头紧贴在岩壁上,便于采集数据的精确性和准确性。 此功能类型的推靠器在使用过程中,现有的液压系统种类也比较多,但市场上的 现有的液压动力系统往往存在可靠性方面还不够高的问题。
技术实现要素:
为解决现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种可靠性较高的推靠器用的 液压控制系统及方法。 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下: 一种推靠器用的液压控制系统,包括动力单元、阀组换向单元和动作执行单元,动 力单元中设有油箱,阀组换向单元包括两位四通电磁换向阀和两位两通常闭电磁阀,动作 执行单元包括蓄压器、推靠腔、支撑臂机构和回收腔,推靠腔中设有助力弹簧,动力单元的 液压油输出端与两位四通电磁换向阀的介质入口连接;两位四通电磁换向阀的第一介质出 口分为两路油路,其中一路油路与蓄压器连接,另一路油路与推靠腔连接,两位四通电磁换 向阀的第二介质出口与回收腔连接,两位四通电磁换向阀的排放口与油箱连接;两位两通 常闭电磁阀的介质入口与回收腔连接,两位两通常闭电磁阀的排放口与油箱连接。 优选的,动力单元还包括电机、泵、单向阀和溢流阀,电机的输出轴与泵的动力输 入轴连接,泵的液压油入口与油箱连接,单向阀设置于泵的液压油输出口,单向阀的出口与 两位四通电磁换向阀的介质入口连接,溢流阀设置于单向阀出口与两位四通电磁换向阀介 质入口连接的管路上,溢流阀溢油口与油箱连接。 优选的,单向阀出口与两位四通电磁换向阀介质入口连接的管路上还设有压力传 感器。 优选的,泵的液压油入口与油箱连接的管路上设有滤网。 本发明的液压控制方法,采用本发明上述液压控制系统进行,包括如下过程: 打开支撑臂机构的过程:动力单元不输出液压油,两位四通电磁换向阀和两位两 通常闭电磁阀均通电,此时推靠腔通过助力弹簧的作用体积增大,两位四通电磁换向阀通 过排放口将液压油补到推靠腔中,回收腔体积变小,支撑臂机构被推开;回收腔体积变小的 过程中,回收腔中的液压油通过两位两通常闭电磁阀排放口流入油箱,支撑臂机构打开; 支撑臂机构的加压过程:动力单元输出液压油,两位两通常闭电磁阀的电磁阀得 电,两位四通电磁换向阀的电磁阀不得电,液压油经两位四通电磁换向阀的第一介质出口 流到蓄压器和推靠腔,使得支撑臂机构在井壁上贴紧以及蓄压器储存压力;此时回收腔中 4 CN 111594491 A 说 明 书 2/6 页 的液压油通过两位两通常闭电磁阀排放口流入油箱; 减小支撑臂机构压力的过程:动力单元不输出液压油,两位两通常闭电磁阀的电 磁铁和两位四通电磁换向阀的电磁铁得电,推靠腔中的液压油和蓄压器中的液压油通过两 位四通电磁换向阀的第一介质出口和排放口流入油箱中,将推靠腔中的高压降低,推靠腔 的体积减小,回收腔的体积变大,回收腔将油箱中的液压油通过两位两通常闭电磁阀的介 质出口和排放口吸入回收腔内部,支撑臂机构压力减小,此时通过助力弹簧作用使支撑臂 机构保持撑开状态,支撑臂机构的贴合力降低; 关闭支撑臂机构的过程:动力单元输出液压油,两位两通常闭电磁阀的电磁阀不 得电,两位四通电磁换向阀的电磁阀得电,动力单元将液压油通过两位四通电磁换向阀的 第二介质出口输到回收腔中,此时推靠腔中的助力弹簧被压缩,支撑臂机构进一步回收,直 到支撑臂机构完全收拢,此过程中,推靠腔体积减小,推靠腔中多余的液压油通过第一介质 出口和排放口流入到油箱; 推靠器收起或者准备提出井筒的过程:此时支撑臂机构已关闭,动力单元不供电, 两位两通常闭电磁阀的电磁铁不得电,两位四通电磁换向阀的电磁阀得电,利用回收腔中 保留的高压液压油使支撑臂机构保持收拢状态。 优选的,电机转动并驱动泵工作,泵将油箱中的液压油从液压油入口吸入,从液压 油出口输出,泵输出的液压油经管路输送给两位四通电磁换向阀的介质入口,当油压大于 溢流阀的溢油压力时,溢流阀将液压油溢流至油箱; 电机止转时,单向阀将两位四通电磁换向阀介质入口与泵液压油出口之间的油路 截止。 本发明具有如下有益效果: 本发明的推靠器用的液压控制系统中的蓄压器能够在推靠器推靠过程中储存一 定的液压能,给予支撑臂一定的力量,在动力单元出现问题时,通过蓄压器储存的液压能能 够使得支撑臂仍然能够保持推靠动作,同时蓄压器也作为一个缓冲装置,能够在动力单元 输出液压油存在波动的情况下,容纳一定的压力,防止动作执行单元动作变化幅度过大造 成损伤,保证了整个推靠器的安全,也提高了推靠器的可靠性;推靠腔中设置助力弹簧,推 靠腔在助力弹簧的助力作用下,更容易将支撑臂机构打开,有助于推靠器在井下的快速打 开,能够及时设置在预设的位置;本发明的液压控制系统利用两位两通常闭电磁阀的电磁 铁和两位四通电磁换向阀以及相应管路的配合,能够实现整个推靠器打开支撑臂机构、对 支撑臂机构加压并使整个推靠器稳定的推靠于井内、减小支撑臂机构的推靠力并将支撑臂 机构收拢以及将收拢后的支撑臂机构紧紧的收拢。本发明的液压控制系统能够保证推靠器 在井下快速打开并进行推靠固定,并且在推靠过程中利用蓄压器能够防止动力单元发生故 障而失去推靠力推靠,利用两位四通电磁换向阀和两位两通常闭电磁阀就能够实现液压油 路的切换,完成各种操作过程,因此本发明推靠器用的液压操作系统建构相对简单,而且可 靠性较高。 进一步的,设置的单向阀能够防止泵出的液压油回流,防止当电机或泵失去动力 时,通过单向阀的截止作用以及蓄压器所蓄积的高压液压油,使得推靠腔中的液压油依然 能够保持一定的压力、支撑臂机构在井壁上贴紧,进一步保证了整个液压系统的稳定性;设 置溢流阀能够限制整个液压系统的最高压力,保证电机、泵、阀组换向单元中各部件以及动 5 CN 111594491 A 说 明 书 3/6 页 作执行单元中各部件不会因为液压压力过大而损坏。 进一步的,设置的压力传感器能够检测泵出口的压力,根据泵出口的压力能进一 步得知支撑臂机构上极板加压推靠的压力。 本发明推靠器的液压控制方法在打开支撑臂机构的过程中,通过助力弹簧的作用 使得支撑臂机构能够快速初步打开,加快了推靠器的布设速度;支撑臂机构的加压过程中, 在使支撑臂机构在井壁上贴紧的同时还使蓄压器储存了一定的压力,当动力单元出现故障 不能提供压力时,蓄压器能够进行补压,保证了整推靠器在井下布设的稳定性和安全性;综 上可以看出,本发明液压控制方法能够保障推靠器在井下安全、稳定、可靠的工作。 附图说明 图1为本发明的推靠器用的液压控制系统原理图。 其中:1-油箱,2-电机,3-泵,4-滤网,5-单向阀,6-压力传感器,7-溢流阀,8-蓄压 器,9-两位四通电磁换向阀,10-推靠腔,11-助力弹簧,12-支撑臂机构,13-回收腔,14-两位 两通常闭电磁阀,1YA-两位四通电磁换向阀磁铁,2YA-两位两通常闭电磁阀磁铁。
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