专利名称：一种压力机械控制换向阀机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压力机械控制换向阀机构。
背景技术：
过套管电阻率测井仪是一种新型电阻率测量仪，仪器在油井套管内可以测量到外部地层的电阻率，是油田开发测井工程中应用的重要仪器之一。国内在用的同类仪器有俄罗斯的ECOS型过套管电阻率测量仪；美国Schlumberger公司的CHFR过套管电阻率测量仪。ECOS仪器采用液压推靠方式，电磁铁驱动单柱塞泵，控制滑阀采用聚四氟密封，控制活塞O型圈密封；CHFR仪器采用机械推靠方式，电极靠弹簧力驱动，压力小，测量时需要刮腊， 工艺较复杂。
发明内容为了解决现有的电阻率测量仪控制系统工艺复杂的技术问题，本实用新型提供一种压力机械控制换向阀机构，目的在于提供一种满足井下电阻率测量仪液压推靠的控制系统，该换向阀是一种性能可靠、便于调节、便于制造、控制简单的系统。本实用新型的技术解决方案一种压力机械控制换向阀机构，包括依次连接的直流电机、减速机、多柱塞油泵以及压力控制机构，其特殊之处在于所述压力控制机构包括单向阀、溢流阀、二位五通滑阀、压力传感器、节流阀、连杆机构、微动开关、换向泄压阀和逆转加压阀、油缸组成，单向阀的输出端经溢流阀的a端口与二位五通滑阀的P端口连接，所述二位五通滑阀的B端口与压力传感器连接，所述二位五通滑阀的输出端与连杆机构连接，所述二位五通滑阀的输入端连接有微动开关，所述二位五通滑阀的A端口分别与并联的逆转加压阀的a端口和换向泄压阀的a端口连接，所述压力传感器处分两路，一路压力传感器与推靠器连接，一路压力传感器通过节流阀与油缸连接。上述换向阀还包括系统保护装置，所述压力传感器通过系统保护装置与推靠器连接。上述五位二通滑阀包括阀体、设置在阀体中心的阀芯通道以及沿阀芯通道运动的阀芯， 所述阀体上端设置有A通道和B通道，所述阀体下端设置有01通道、P通道和02通道，所述A通道、B通道、01通道、P通道和02通道的入口端均与阀芯通道连通，所述阀体入口处设置有第一限位台阶，所述阀体内壁上设置有第二限位台阶，所述第二限位台阶设置在第一限位台阶和 B通道之间。上述溢流阀包括溢流阀体、设置在溢流阀体一端的调节螺钉、设置在溢流阀体内的一端与调节螺钉固定连接的弹簧、与弹簧另一端接触作用的滑块以及锥阀，所述溢流阀体上安装有弹簧的位置设置有溢流阀b通道，所述溢流阀体的另一端设置有溢流阀a通道， 所述锥阀设置在溢流阀a通道并可沿溢流阀a通道运动。[0011]本实用新型所具有的优点I、系统的控制实现、机构的动作都是由压力決定的，本实用新型的主要机构是压力控制阀，用来调节各个阀的压力、运动滑阀和活塞的密封，使系统压カ的稳定和保压持久。2、本实用新型换向阀是ー种性能可靠、便于调节、便于制造、控制简单的系统。
图I本实用新型系统处于泄压状态的系统结构示意图；图2本实用新型系统处于加压状态的系统结构示意图；图3本实用新型二位五通滑阀的结构示意图；图4本实用新型直动溢流阀的结构示意图。其中附图标记为I-直流电机和减速机，2-多柱塞油泵，3-单向阀，4溢流阀， 5-微动开关，6- 二位五通滑阀，7-连杆机构，8-压カ传感器，9-系统保护装置，10-推靠器， 11-节流阀，12-活塞，13-油缸，14-逆转加压阀，15-换向泄压阀，30-01通道，31-阀体， 32-A通道，33-B通道，34-第二限位台阶，35-第一限位台阶，36-端盖，37-阀芯，38-02通道，39-P通道，41-调节螺钉，42-弹簧，43-溢流阀体，44-锥阀，45-溢流阀a通道，46-溢流阀b通道，47-滑块。
具体实施方式
一种压カ机械控制换向阀机构，包括依次连接的直流电机和减速机I、多柱塞油泵 2以及压カ控制机构，压カ控制机构包括单向阀3、溢流阀4、二位五通滑阀6、压カ传感器8、 节流阀11、连杆机构7、微动开关5、换向泄压阀15和逆转加压阀14、油缸13组成，单向阀的输出端经溢流阀的a端ロ与二位五通滑阀的P端ロ连接，所述二位五通滑阀的B端ロ与压カ传感器连接，所述二位五通滑阀的输出端与连杆机构连接，所述二位五通滑阀的输入端连接有微动开关，所述二位五通滑阀的A端ロ分别与并联的逆转加压阀的a端口和换向泄压阀的a端ロ连接，所述压カ传感器处分两路，一路压カ传感器与推靠器连接，一路压カ传感器通过节流阀与油缸连接。换向阀还包括系统保护装置9，压カ传感器通过系统保护装置与推靠器10连接。如图3所示，五位二通滑阀包括阀体31、设置在阀体31中心的阀芯通道以及沿阀芯通道运动的阀芯37，阀体31上端设置有A通道32和B通道33，阀体下端设置有01通道 39,P通道39和02通道38，A通道、B通道、01通道、P通道和02通道的入口端均与阀芯通道连通，阀体入口处设置有第一限位台阶35，阀体内壁上设置有第二限位台阶34，第二限位台阶设置在第一限位台阶和B通道之间。阀体用铜合金制造，滑阀采用合金钢，组合密封是由PTFE活塞环和0型圈组成，用于滑阀的双向密封。活塞环接触运动件(滑阀)，采用改性PTFE+40 %青铜。0型圈采用FPM 氟橡胶。组合密封的使用温度-25°C +200°C.本实用新型既能低高温下的密封又能灵活运动。如图4所示，通常此类阀采用钢珠，小流量钢珠阀反应迟钝、不易研磨，密封不好。 锥阀可以避免上述缺点。调整螺钉可以对阀的开启压力进行精(微)调整。更换弹簧可以宽范围调整。锥阀采用高硬度合金钢，阀体用铜合金。溢流阀包括溢流阀体43、设置在溢流阀体43 —端的调节螺钉41、设置在溢流阀体内的一端与调节螺钉固定41连接的弹簧42、 与弹簧42另一端接触作用的滑块47以及锥阀44，阀体上安装有弹簧的位置设置有溢流阀 b通道，所述阀体的另一端设置有溢流阀a通道，锥阀44设置在溢流阀a通道并可沿溢流阀 a通道运动。本系统有三个这样的阀。结构相同，所处的位置和作用不同。溢流阀处在泵和滑阀之间，限制系统最高压力，保护系统安全，使系统最高压カ在18 20Kg/cm2。逆转加压阀，安装在二位五通滑阀和油缸的活塞大腔之间，流向由二位五通滑阀到活塞大腔，反向不通，作用是系统由泄压状态变化为加压状态，调节压カ在9 lOKg/cm2。换向泄压阀，安装在二位五通滑阀和油缸的活塞大腔之间，流向由活塞大腔到ニ 位五通滑阀，反向不通，作用是系统由加压状态变化为泄压状态，调节压力在7. 3 SKg/ cm2。三个阀的调节压力不同，更换不同的弹簧即可实现。直流电机和减速机，可以采用通用产品，专业厂制造，耐高温175°C，性能稳定可靠、控制简单。多柱塞油泵，可以采用通用产品，专业厂制造，耐高温175°C，流量大、可控、性能稳
定可靠。工作过程有两种状态，泄压状态和加压状态。泄压状态(见图I):仪器在通常处于泄压状态，系统相对压カ为零(推靠器自然缩进)。来自泵的高压油通过“单向阀”、“安全溢流阀”、“二位五通滑阀”、“逆转加压阀”进入活塞右腔(大腔)，推动活塞左移，带着连杆机构向左移动。连杆通过中点吋，使滑阀跃变到加压状态。 井下仪器管状壳体内，装有“直流电机+減速机”通过联轴器连接“多柱塞油泵”。 在其后连接“压カ控制阀(机构)” + “系统保护装置” + “液压推靠器”。仪器芯是圆柱形， 最大外径小于65MM。电动机与控制阀采用密封隔离，油泵和压力控制阀(机构)全部浸在液压油中。工作温度150°C;测量压力0 lOKg/cm2 ;换向泄压的压力11 12Kg/cm2 ;系统最高(溢流)压カ20Kg/cm2。加压状态(仪器的測量状态)(见图2):来自泵的高压油通过“单流阀“安全溢流阀“二位五通滑阀“压カ传感器”-“系统保护装置”-“液压推靠器”；另ー支路由“压カ传感器”-“节流阀”-“油缸”右腔(活塞小腔)。系统压カ在0 lOKg/cm2范围内的任何压カ都可以停泵保压，也就是指“液压推靠器”中工作测量压カ高于井筒压カ0 lOKg/cm2。油泵继续加压到11 12Kg/cm2吋，“油缸”右腔(活塞小腔)压カ升高11 12Kg/cm2时，活塞左腔的压カ随之升高，换向泄压阀打开，“油缸”活塞右移带动“连杆机构” 翻转动作，使滑阀左移，滑阀右边“推靠器”中的压カ通过滑阀泄油ロ排出泄压，机构回到泄压状态。该机构就这样周期重复。微动开关检测滑阀的位置状态。压カ传感器检测系统相对压力。补偿油箱是有可伸缩软性材料制造，容纳、补偿推靠器伸縮体积变化的液压油，平衡外界与内部的压力。系统保护装置.当系统处于加压状态，系统出现故障不能泄压，推靠器在加压下不能收回，仪器在井下无法提出。保护装置就会切断销钉泄出系统压力，收回推靠器，提出仪器进行维修。液压推靠器是测量电极的执行机构。
权利要求1.一种压力机械控制换向阀机构，包括依次连接的直流电机和减速机、多柱塞油泵以及压力控制机构，其特征在于所述压力控制机构包括单向阀、溢流阀、二位五通滑阀、压力传感器、节流阀、连杆机构、微动开关、换向泄压阀和逆转加压阀、油缸组成，所述单向阀的输入端接多柱塞油泵，所述单向阀的输出端与二位五通滑阀的P端口连接，所述二位五通滑阀的B端口与压力传感器连接，所述二位五通滑阀的输出端与连杆机构连接，所述二位五通滑阀的输入端连接有微动开关，所述二位五通滑阀的A端口分别与并联的逆转加压阀的a端口和换向泄压阀的a端口连接，所述逆转加压阀和换向泄压阀的输出端接油缸的无杆腔，所述压力传感器处分两路，一路压力传感器与推靠器连接，一路压力传感器通过节流阀与油缸的有杆腔连接。
2.根据权利要求I所述的压力机械控制换向阀机构，其特征在于所述换向阀还包括系统保护装置，所述压力传感器通过系统保护装置与推靠器连接。
3.根据权利要求I或2所述的压力机械控制换向阀机构，其特征在于所述五位二通滑阀包括阀体、设置在阀体中心的阀芯通道以及沿阀芯通道运动的阀芯，所述阀体上端设置有A通道和B通道，所述阀体下端设置有01通道、P通道和02通道，所述A通道、B通道、 01通道、P通道和02通道的入口端均与阀芯通道连通，所述阀体入口处设置有第一限位台阶，所述阀体内壁上设置有第二限位台阶，所述第二限位台阶设置在第一限位台阶和B通道之间。
4.根据权利要求I或2所述的压力机械控制换向阀机构，其特征在于所述溢流阀包括溢流阀体、设置在溢流阀体一端的调节螺钉、设置在溢流阀体内的一端与调节螺钉固定连接的弹簧、与弹簧另一端接触作用的滑块以及锥阀，所述溢流阀体上安装有弹簧的位置设置有溢流阀b通道，所述溢流阀体的另一端设置有溢流阀a通道，所述锥阀设置在溢流阀 a通道并可沿溢流阀a通道运动。
5.根据权利要求4所述的压力机械控制换向阀机构，其特征在于所述所述单向阀的输出端经溢流阀的a端口与二位五通滑阀的P端口连接。
专利摘要本实用新型涉及压力机械控制换向阀机构，包括依次连接的直流电机、减速机、多柱塞油泵以及压力控制机构，单向阀的输出端经溢流阀的a端口与二位五通滑阀的P端口连接，二位五通滑阀的B端口与压力传感器连接，二位五通滑阀的输出端与连杆机构连接，二位五通滑阀的输入端连接有微动开关，二位五通滑阀的A端口分别与并联的逆转加压阀的a端口和换向泄压阀的a端口连接，一路压力传感器与推靠器连接，一路压力传感器通过节流阀与油缸连接。解决了现有的测量仪控制系统工艺复杂的技术问题，本实用新型换向阀性能可靠、便于调节、便于制造、控制简单。
文档编号F15B13/02GK202348803SQ20112036998
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者张保兴, 王宗锐, 薛永华 申请人:西安思坦仪器股份有限公司