試驗井加載裝置液壓系統方案設計

王磊　張麗莉

摘 要：為了滿足試驗井加載裝置的液壓系統的要求，系統分析了壓力調定回路，遠程調壓回路，遠程調壓回路，壓力補償變量泵保壓回路，液控單向閥保壓回路，出口節流調速回路，帶單向閥的進油節流調速回路，分流集流閥同步回路的優缺點。結合本液壓系統的具體工作要求，確定了采用帶單向閥的進出油節流調速回路及分流集流同步回路用以不同的執行器支路。

關鍵詞：加載裝置 液壓系統 液壓回路 方案設計

中圖分類號：TE931 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0095-02

液壓技術在各種石油，天然氣探采機械設備中得到了普遍應用，如在海面上工作的海上石油鉆井平臺的升降系統，在水下或陸上作業的井下工具和井口自動化工具，輸油管道加工的試壓裝置等，都大量而又成功地采用了液壓技術。該文對試驗井加載裝置的液壓系統設計方案做出論證和設計。

1 方案設計總體思路

（1）室內實驗井加載裝置方案設計要遵循經濟、實用、安全、先進、可靠、易操作、便于后期管理的原則；

（2）設計方案滿足室內實驗井中的井下工具的檢測和試驗；

（3）設計方案滿足與井下工具的試驗配套設施的協調問題；

（4）保證設計中選型的液壓及檢測設備運行五年以上無重大機械故障；易損件使用壽命保證在三年以上。

2 常見的加載系統液壓控制方式

（1）壓力調定回路（如圖1）：是最基本的調壓回路。溢流閥的調定壓力應該大于液壓缸的最大工作壓力，其中包含液壓管路上各種壓力損失。

（2）遠程調壓回路（如圖2）：將遠程調壓閥2接在主溢流閥1的遙控口上，調節閥2即可調節系統工作壓力。主溢流閥1用來調定系統的安全壓力值。

（3）壓力補償變量泵保壓回路（如圖3）：在夾緊裝置或液壓機等需要保壓的油路中，采用壓力補償變量泵保壓，可使壓力穩定，而且效率較高。這是因為，壓力補償變量泵具有流量隨工作壓力的升高而自動減小的特性。保壓時液壓泵的輸出流量能滿足系統的泄漏量，并能長時間保持液壓缸中的壓力。

（4）液控單向閥保壓回路（如圖4）：在液控單向閥保壓回路中，當液壓缸壓制行程終了時，系統壓力升高。同時壓力繼電器控制電磁閥1回中位，電磁閥2使液壓泵卸荷。依靠液控單向閥的密封性能對液壓缸無桿腔實現保壓。

（5）出口節流調速回路（如圖5）：此回路為總回油路節流調速回路，其局限性是不能對執行元件的雙方向速度分別都進行調整。

（6）進油路節流調速回路（如圖6）：本回路為總進油路節流調速回路，此回路有局限性，不能對執行元件的雙方向速度分別進行調整。

（7）帶單向閥的進油節流調速回路（如圖7）：使用普遍，但由于執行元件的回油不受限制，所以不宜用在超越負載（負載力方向與運動方向相同）的場合。閥應安裝在液壓執行元件的進油路上，多用于輕載、低速場合。對速度穩定性要求不高時，可采用節流閥；對速度穩定性要求較高時，應采用調速閥。該回路效率低，功率損失大。

（8）分流集流閥同步回路：使用分流集流閥，既可以使兩液壓缸的進油流量相等，又可使兩液壓缸的回油流量相等，從而實現兩液壓缸往返同步。使用分流集流閥，只能保證速度同步，同步精度一般為2%～5%。圖中采用兩個并聯的分流集流閥，是為了滿足兩個液壓缸流量的需要。使用分流集流閥（包括分流閥或集流閥）的同步回路。因閥內壓降較大，一般不宜使用在低壓系統中。

2 方案的確定

根據以上常規液壓壓力控制方式，以及本液壓系統的具體工作要求，可同時采用帶單向閥的進出油節流調速回路及分流集流同步回路用以不同的執行器支路。

3 結語

介紹了室內試驗井加載裝置液壓系統具體方案設計的總體思路，詳細闡述了目前常見的幾種液壓控制回路作為參考。通過實際工作的加載裝置的要求，最后確定了該系統所需采用帶單向閥的進出油節流調速回路及分流集流同步回路

參考文獻

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