专利名称：超高压低速送进控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超高压低速送进控制系统，它能在清水等特殊介质条件下的超高压系统中，有效控制执行液缸的驱动力，实现超低速平稳送进。
在液压系统中，当系统压力较高时，为限制执行液缸的驱动力，往往使用减压阀来调节液缸的工作压力，有时也可以通过缩小液缸的尺寸来达到目的，液缸的运动速度也通过调速阀(或节流阀)来控制。但在超高压条件下，特别是在使用清水介质时，很难找到适用的减压阀和调速阀，而缩小尺寸也有很大的局限，有时还会变得极不经济。
本发明的目的就是针对上述结构的不足，提出了一种采用减压机构(1)实现减压并形成密闭隔离容腔B，在密闭隔离容腔B内使用液压油配合节流机构(2)调速的超高压低速送进控制系统，以满足在使用清水等介质的超高压系统中，控制执行液缸(3)的驱动力，实现超低速平稳送进的要求，特别适合在油气田井下工具中径向尺寸受限制而轴向空间足够的条件下使用。
本发明的特点在于减压机构(1)采用单活塞杆双作用液缸结构，利于实现长行程；隔离容腔B内使用甲基硅油等粘温性好的液压油作节流介质，可在温度变化的条件下保持速度相对稳定；节流机构(2)采用环形间隙节流，利于在超低速条件下得到合理间隙，防止堵塞；通过更换节流介质或柱塞(2-2-3)，可以得到不同的控制速度。
下面通过实施例及其附图对本发明作进一步的详细说明本发明采用了3个附图，其中
图1a是本发明采用差动控制送进的原理图；图1b是回收过程原理图；图2是本发明处于复位状态的结构示意图；图3是本发明送进到位后的示意图。
本发明的超高压低速送进控制系统由减压机构(1)、节流机构(2)和执行液缸(3)三个部分构成(图1)。减压机构(1)由密封接头(1-1)、减压器端盖(1-2)、活塞机构(1-3)和节流筒(2-1)构成；节流机构(2)由节流筒(2-1)、节流柱塞(2-2)、销(2-3)、活动接头(2-4)构成；执行液缸(3)为单活塞杆双作用液压缸(图2)。活塞机构(1-3)由活塞杆(1-3-1)、活塞(1-3-2)二者构成，用螺纹连接；节流柱塞(2-2)由尾塞(2-2-1)、衬筒(2-2-2)、柱塞(2-2-3)构成。活塞(1-3-2)、节流筒(2-1)、节流柱塞(2-2)之间形成容腔B1，当系统在复位状态时，用于存储节流介质。柱塞(2-2-3)、衬筒(2-2-2)之间形成环隙C，用于节流，控制液压油的流量，从而控制执行液缸(3)的运动速度；柱塞(2-2-3)上有均压环槽D，可防止柱塞(2-2-3)工作时环隙C偏心，改善节流效果；衬筒(2-2-2)与活动接头(2-4)之间用销(2-3)活动连结，可补偿各零件的加工误差和装配误差。
送进过程采用差动控制回路(图1a)，超高压工作液Ps分别进入减压机构(1)的上腔A和执行液缸(3)的下腔D2，使用中空的活塞杆(3-2)可将执行液缸(3)下腔D2内的高压液经K口引出，用于送进喷射等目的。减压机构(1)的下腔B1至执行液缸(3)的上腔D1之间形成密闭的隔离腔B，其中充满节流介质，并设置节流机构(2)。由于减压机构(1)活塞(1-3-2)上下面积存在较大面积差，密闭隔离腔B内的压力将远低于系统的超高压力Ps。密闭隔离腔B内的压力降低后，可有效控制执行液缸(3)的驱动力，使之不致因系统压力过高而过大。由于密闭隔离腔B内的压力已降低，其中的工作介质为液压油，因此可方便的采用常规液压技术。通过对节流介质和节流机构(2)结构参数的匹配，实现对执行液缸(3)送进速度的有效控制，达到超低速平稳送进的效果。
本发明的工作过程如下工作时，送进过程按差动控制回路(图1a)连接，超高压工作液Ps分两路进入系统。超高压压力源Ps的一路液体由螺纹口(1-2-1)进入到容腔A中(图2)，推动活塞机构(1-3)相对减压器端盖(1-2)向下运动，随着活塞机构(1-3)的移动，容腔B1中的节流介质被活塞(1-3-2)推动，顺着孔(2-2-1-1)进入到小腔C1中，再经过衬筒(2-2-2)和柱塞(2-2-3)之间的环隙C节流进入流油孔(2-4-1)，最后通过与螺纹口(2-4-2)相连的管路流入到执行液缸(3)的上腔D1中，与进入执行液缸(3)下腔D2的另一路超高压液体Ps一道，以差动方式驱动执行液缸(3)实现送进，控制其驱动力和送进速度。
执行液缸(3)送进到位后(图3)，通过其它换向机构将系统压力源切换，形成图1b的控制回路。进入执行液缸(3)下腔D2中的高压液推动活塞(3-1)上行，执行液缸(3)上腔D1中的节流介质随之被推动，经由连接管路进入螺纹口(2-4-2)，流入流油孔(2-4-1)，经环隙C节流后进入小腔C1中，再顺着孔(2-2-1-1)进入容腔B1中，推动活塞机构(1-3)上行，容腔A中的液体经螺纹口(1-2-1)排出。待执行液缸(3)平稳收回后，系统即随之回到复位状态(图2)。由此完成一个工作周期，通过换向机构将系统压力源切换，构成图1a的回路后，即可再次实现送进。
权利要求
1.一种超高压低速送进控制系统，具有减压机构(1)、节流机构(2)和执行液缸(3)，其特征在于1)减压机构(1)的下腔B1至执行液缸(3)的上腔D1之间形成密闭隔离腔B，其中充满液压油，并设置节流机构(2)。2)利用减压机构(1)上下腔的面积差减压，使密闭隔离腔B内的压力降低，并控制执行液缸(3)的驱动力。3)在密闭隔离腔B内采用常规液压技术调速，使执行液缸(3)以超低速平稳运行。4)送进过程采用差动控制回路，超高压工作液Ps分别进入减压机构(1)的上腔A和执行液缸(3)的下腔D2，使用中空的活塞杆(3-2)可将执行液缸(3)下腔D2内的高压液引出，用于送进喷射等目的。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于1)减压机构(1)由密封接头(1-1)、减压器端盖(1-2)、活塞机构(1-3)和节流筒(2-1)构成。2)节流机构(2)由节流筒(2-1)、节流柱塞(2-2)、销(2-3)和活动接头(2-4)构成。3)活塞机构(1-3)由活塞杆(1-3-1)和活塞(1-3-2)构成，并用螺纹连接。4)节流柱塞(2-2)由尾塞(2-2-1)、衬筒(2-2-2)和柱塞(2-2-3)构成。
3.按权利要求1所述的装置，其特征在于活塞(1-3-2)、节流筒(2-1)、节流柱塞(2-2)之间形成容腔B1，用于系统在复位状态时存储液压油。
4.按权利要求1所述的装置，其特征在于减压机构(1)和节流机构(2)共用节流筒(2-1)。工作时，减压机构(1)的活塞(1-3-2)在节流筒(2-1)中向下移动，实现减压。
5.按权利要求1所述的装置，其特征在于节流机构(2)利用衬筒(2-2-2)、柱塞(2-2-3)之间的环隙C进行节流，控制液压油的流量，从而控制执行液缸(3)的运动速度。
6.按权利要求1所述的装置，其特征在于柱塞(2-2-3)上有均压环槽D，防止柱塞(2-2-3)工作时环隙C偏心。
7.按权利要求1所述的装置，其特征在于衬筒(2-2-2)与活动接头(2-4)之间用销(2-3)活动连接。
全文摘要
一种超高压低速送进控制系统，由减压机构(1)、节流机构(2)和执行液缸(3)构成。减压机构(1)的下腔B1至执行液缸(3)的上腔D1之间形成密闭隔离腔B，其中充满液压油，并设置节流机构(2)。利用减压机构(1)上下腔的面积差减压，在密闭隔离腔B内采用常规液压技术调速。能在清水介质条件下的超高压系统中，有效控制执行液缸(3)的驱动力、实现超低速平稳送进。
文档编号F15B15/08GK1435576SQ0215009
公开日2003年8月13日 申请日期2002年11月26日 优先权日2002年11月26日
发明者胡强法, 张友军, 陈智, 贺麦红 申请人:中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所