专利名称:一种推靠器液压蓄能装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种推靠器液压蓄能装置。
背景技术:
目前,在石油勘探所使用的井下仪器中,绝大部分使用贴近井壁的仪器,而这种仪器在仪器上提的过程中, 一般都需要缩回到仪器的本体之中,以防止仪器上提过程中与井壁和套管内壁产生挂碰和遇卡事故。
传统的安全装置大部分属于"弹簧自动复位式",而纯粹的弹簧机械复位用途受限、体积也较大。也有使用普通蓄能器的,目前使用的蓄能器均为"长筒式,,螺旋弹簧蓄能器。这种蓄能器要蓄积足够的液压能,必须设计很长的螺旋弹簧,致使蓄能器整体长度较长,如果串接到仪器上,仪器长度要增加很多,在提拉仪器过程中,遇卡事故更容易发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不会增加仪器长度、复位稳定可靠的推靠器复位结构。
为了解决上述问题,本发明提供了一种推靠器液压蓄能装置,包括推靠臂及推靠臂液压回路,在所述推靠臂及推靠臂液压回路之间还并联设置有至少两个蓄能器,所述蓄能器中均单独设置有液压复位元件,所述蓄能器与所述推靠臂及推靠臂液压回路之间还设置有控制所述蓄能器与所述推靠臂及推靠臂液压回路导通或断开的蓄能器控制回路。
进一步,所述蓄能器控制回路包括电磁作用的常闭阀与常开阀;所述常闭阀的一端与所述推靠臂液压回路的输出端相连,另一端与所述推靠臂的输入端相连;所述常开阀的一端所述蓄能器的输出端相连,另一端与所述推靠
3臂的输入端相连。
进一步,所述液压复位元件采用螺旋式弹簧。进一步,所述液压复位元件采用碟形弹簧。
本发明具有如下优点
1、 本发明采用蓄能器,并通过蓄能器控制回路控制蓄能器与推靠臂及推靠臂液压回路之间的连通,实现了蓄能器在仪器得电时蓄能,断电时为推靠臂提供能量的功能,可以有效避免仪器在遇到故障时因推靠臂无动力搡作而无法收回,从而导致仪器收回遇卡的问题。
2、 本发明采用多个蓄能器并联设置,并设置在仪器径向上,在确保复位力的同时,有效减小了仪器长度,减少了仪器提拉过程中遇卡的可能。
3、 本发明的液压复位元件采用碟形弹簧,复位力更大。附困说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明
图1示出了本发明一种推靠器液压蓄能装置工作原理示意图2示出了本发明一种推靠器液压蓄能装置中螺旋式弹簧的结构示意
图3示出了本发明 一种推靠器液压蓄能装置中碟形弹簧结构示意图;图4示出了本发明一种推靠器液压蓄能装置安装位置示意图。
具体实施例方式
如图l所示,本发明包括推靠臂2及推靠臂液压回路5,在推靠臂2及推靠臂液压回路5之间还并联设置有至少两个蓄能器1,蓄能器l中均单独设置有液压复位元件3,蓄能器1与推靠臂2及推靠臂液压回路5之间还设置有控制蓄能器1与推靠臂2及推靠臂液压回路5导通或断开的蓄能器控制回路10。
本发明采用蓄能器1,并通过蓄能器控制回路IO控制蓄能器1与推靠
4臂2及推靠臂液压回路5之间的连通,实现了蓄能器1在仪器得电时蓄能,断电时为推靠臂2提供能量的功能,可以有效避免仪器在遇到故障时因推靠臂2无动力操作而无法收回,从而导致仪器收回遇卡的问题。
本发明采用多个蓄能器l并联设置,并设置在仪器径向上,在确保复位力的同时,有效减小了仪器长度,减少了仪器提拉过程中遇卡的可能。
蓄能器控制回路10包括电磁作用的常闭阀6与常开阀7,常闭阀6与常开阀7均为二位二通阀;其中
仪器得电时,常闭阀6连通蓄能器1与推靠臂液压回路5之间的通路,常开阀7断开蓄能器1与推靠臂2之间的通路;
仪器断电时,常闭阀6断开蓄能器1与推靠臂液压回路5之间的通路,常开阀7连通蓄能器1与推靠臂2之间的通路。
如图2所示,本发明中,液压复位元件3采用螺旋式弹簧31。
如图3所示,本发明中,液压复位元件3采用碟形弹簧32。碟形弹簧32外径为63毫米,内径为31毫米,满足蓄能器1的活塞尺寸要求。本发明的液压复位元件3采用碟形弹簧32,复位力更大。
如图4所示,本发明中,至少两个蓄能器l,至少两个蓄能器l并联设置为一个整体,至少两个蓄能器l中均单独设置有液压复位元件3,设置为一个整体的至少两个蓄能器1沿仪器2径向与仪器相连。
本发明中,至少两个蓄能器1采用一体化外壳4设计。本发明中多个蓄能器一体化外壳设计,外形更加美观。
下面是对本发明采用碟形弹簧32作为液压复位元件3时,系统需要压力为24.8MPa时的设计计算与试验验证
单个蓄能器1在系统压力为24.8MPa时碟形弹簧32压缩量H经过计算可知
H= 18.2。
设定单个蓄能器1的储油量为q
单个蓄能器1的储油量就是蓄能器1内部容积,即<formula>formula see original document page 6</formula>
蓄能器1级数<formula>formula see original document page 6</formula>
其中D为活塞直径;S为活塞面积;Q为蓄能器总储油量。 考虑到液压系统的微量泄露等因素,将蓄能器1个数圆整到4,采用四 个蓄能器1进行并联。
本发明的蓄能预期功能验证包括理论验证与试验测试两种。 下面,首先进行理论验证 本发明最大充油量Q (单位为ml):<formula>formula see original document page 6</formula>
四个推靠臂2完全收回所需要的油量已知为202.58,本发明储油量为 253.04,远大于四个推靠臂2完全收回所需要的油量,由此可知满足设计要 求。
四个推靠臂2完全收回时本发明剩余压力的计算如下 碟形弹簧32释放量
H产202.58/4S-14.81 此时仪碟形弹簧32总伸长量减去释放量就是碟形弹簧32的压缩量
^34.06-14.81=19.25
蓄能器1剩余压力<formula>formula see original document page 6</formula>上式中t是蝶形弹簧32的厚度;D是碟形弹簧32外径;f单个碟形弹上式中C=D/d, d为碟形弹簧32内径。
经过以上公式结算得到本发明的剩余压力还有1.19MPa远大于单个推 靠臂2的收缩的已知摩擦阻力0.5MPa,由此可知满足设计条件。
本发明还经过了多次室内模拟测试,给本发明中的单个蓄能器1分别进 行打压蓄能到系统压力后张开推靠臂2,仪器进行紧急断电,常开电磁阀7、 顺利打开,推靠臂2能在2分钟内自动收回,此时本发明剩余压力仍在 1.19MPa以上,完全达到设计要求
本发明的蓄能器控制回路10在仪器每次坐封作业前给常闭阀6上电, 本发明自动进行充油蓄能直到马达电流增大,代表本发明蓄能结束,此时给 常开阀7上电以保存本发明的能量。给常闭阀6上电进行坐封作业。在本发 明中蓄能器控制回路IO,也可采用多套并联结构,分别对应多套推靠臂2, 进行控制。
当系统出现紧急状况时(如仪器突然断电),常开阀7自动打开,蓄能 器1将储存的液压油经过常开阀7压入推靠臂2的收缩油腔。使仪器依靠本 发明的能量自动缩回,避免仪器在井下卡住,起到安全解卡的作用。
本发明是一种全新的设计,还具有以下三点优点
1、单个蓄能器1可产生较大的液压能(由弹簧压缩量确定),且单个
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簧32变形量;ho是碟形弹簧32压平时变形量的计算值;E弹性模量(MPa); U是泊松比;K!、 K4均为系数。
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2蓄能器l高度较低,可装配在仪器的直径方向上使用;
2、 本发明中的单个蓄能器l很容易叠加并联使用,把每个蓄能器l并 排放置,用导管连通即可;
3、 本发明中的外壳4,可单个蓄能器1分别设计、制造,也可按照事 先计算好的蓄能器1数量做成一体化的整体外壳4。
综上所述,以上仅为本发明的4^佳实施例而已,并非用于限定本发明的 保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、 改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种推靠器液压蓄能装置,其特征在于包括推靠臂(2)及推靠臂液压回路(5),在所述推靠臂(2)及推靠臂液压回路(5)之间还并联设置有至少两个蓄能器(1),所述蓄能器(1)中均单独设置有液压复位元件(3),所述蓄能器(1)与所述推靠臂(2)及推靠臂液压回路(5)之间还设置有控制所述蓄能器(1)与所述推靠臂(2)及推靠臂液压回路(5)导通或断开的蓄能器控制回路(10)。
2、 如权利要求1所述的推靠器液压蓄能装置,其特征在于所述蓄能 器控制回路(IO)包括电磁作用的常闭阀(6)与常开阀(7);所述常闭阀(6)的一端与所述推靠臂液压回路(5)的输出端相连,另一端与所述推靠 臂(2)的输入端相连;所述常开阀(7)的一端所述蓄能器(1)的输出端 相连,另一端与所述推靠臂(2)的输入端相连。
3、 如权利要求2所述的推靠器液压蓄能装置,其特征在于所述液压 复位元件(3)采用螺旋式弹簧(31)。
4、 如权利要求2所述的推靠器液压蓄能装置,其特征在于所述液压 复位元件(3)采用碟形弹簧(32)。
全文摘要
本发明提供了一种推靠器液压蓄能装置,包括推靠臂及推靠臂液压回路,在所述推靠臂及推靠臂液压回路之间还并联设置有至少两个蓄能器,所述蓄能器中均单独设置有液压复位元件,所述蓄能器与所述推靠臂及所述推靠臂液压回路之间还设置有控制所述蓄能器与所述推靠臂及推靠臂液压回路导通或断开的蓄能器控制回路。本发明采用蓄能器,并通过蓄能器控制回路控制蓄能器与推靠臂及推靠臂液压回路之间的连通,实现了蓄能器在仪器得电时蓄能,断电时为推靠臂提供能量的功能,可以有效避免仪器在遇到故障时因推靠臂无动力操作而无法收回,从而导致仪器收回遇卡的问题。
文档编号E21B49/00GK101666228SQ20091009332
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者杨 周, 唐玉宏, 李索贵, 谭显忠 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司