试验井加载装置液压系统方案设计

王磊　张丽莉

摘 要：为了满足试验井加载装置的液压系统的要求，系统分析了压力调定回路，远程调压回路，远程调压回路，压力补偿变量泵保压回路，液控单向阀保压回路，出口节流调速回路，带单向阀的进油节流调速回路，分流集流阀同步回路的优缺点。结合本液压系统的具体工作要求，确定了采用带单向阀的进出油节流调速回路及分流集流同步回路用以不同的执行器支路。

关键词：加载装置 液压系统 液压回路 方案设计

中图分类号：TE931 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0095-02

液压技术在各种石油，天然气探采机械设备中得到了普遍应用，如在海面上工作的海上石油钻井平台的升降系统，在水下或陆上作业的井下工具和井口自动化工具，输油管道加工的试压装置等，都大量而又成功地采用了液压技术。该文对试验井加载装置的液压系统设计方案做出论证和设计。

1 方案设计总体思路

（1）室内实验井加载装置方案设计要遵循经济、实用、安全、先进、可靠、易操作、便于后期管理的原則；

（2）设计方案满足室内实验井中的井下工具的检测和试验；

（3）设计方案满足与井下工具的试验配套设施的协调问题；

（4）保证设计中选型的液压及检测设备运行五年以上无重大机械故障；易损件使用寿命保证在三年以上。

2 常见的加载系统液压控制方式

（1）压力调定回路（如图1）：是最基本的调压回路。溢流阀的调定压力应该大于液压缸的最大工作压力，其中包含液压管路上各种压力损失。

（2）远程调压回路（如图2）：将远程调压阀2接在主溢流阀1的遥控口上，调节阀2即可调节系统工作压力。主溢流阀1用来调定系统的安全压力值。

（3）压力补偿变量泵保压回路（如图3）：在夹紧装置或液压机等需要保压的油路中，采用压力补偿变量泵保压，可使压力稳定，而且效率较高。这是因为，压力补偿变量泵具有流量随工作压力的升高而自动减小的特性。保压时液压泵的输出流量能满足系统的泄漏量，并能长时间保持液压缸中的压力。

（4）液控单向阀保压回路（如图4）：在液控单向阀保压回路中，当液压缸压制行程终了时，系统压力升高。同时压力继电器控制电磁阀1回中位，电磁阀2使液压泵卸荷。依靠液控单向阀的密封性能对液压缸无杆腔实现保压。

（5）出口节流调速回路（如图5）：此回路为总回油路节流调速回路，其局限性是不能对执行元件的双方向速度分别都进行调整。

（6）进油路节流调速回路（如图6）：本回路为总进油路节流调速回路，此回路有局限性，不能对执行元件的双方向速度分别进行调整。

（7）带单向阀的进油节流调速回路（如图7）：使用普遍，但由于执行元件的回油不受限制，所以不宜用在超越负载（负载力方向与运动方向相同）的场合。阀应安装在液压执行元件的进油路上，多用于轻载、低速场合。对速度稳定性要求不高时，可采用节流阀；对速度稳定性要求较高时，应采用调速阀。该回路效率低，功率损失大。

（8）分流集流阀同步回路：使用分流集流阀，既可以使两液压缸的进油流量相等，又可使两液压缸的回油流量相等，从而实现两液压缸往返同步。使用分流集流阀，只能保证速度同步，同步精度一般为2%～5%。图中采用两个并联的分流集流阀，是为了满足两个液压缸流量的需要。使用分流集流阀（包括分流阀或集流阀）的同步回路。因阀内压降较大，一般不宜使用在低压系统中。

2 方案的确定

根据以上常规液压压力控制方式，以及本液压系统的具体工作要求，可同时采用带单向阀的进出油节流调速回路及分流集流同步回路用以不同的执行器支路。

3 结语

介绍了室内试验井加载装置液压系统具体方案设计的总体思路，详细阐述了目前常见的几种液压控制回路作为参考。通过实际工作的加载装置的要求，最后确定了该系统所需采用带单向阀的进出油节流调速回路及分流集流同步回路

参考文献

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[2] 雷天觉.新编液压工程手册（上，下）[M].北京：北京理工大学出版社，2004.

[3] 卢光贤.机床液压传动与控制[M].西安：西北工业大学出版社，2002.