专利名称：顺序阀及井下牵引机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液力系统中的顺序阀，该顺序阀具有带复位弹簧的压力控制 的滑动部分且在起始位置限定第一空腔，该空腔与罐和液力系统连接，在第二加压位置关 闭与罐的连接。该空腔经由滑动部分中的通道与第二空腔连接，该第二空腔适于经由节流 装置与泵连接，且定位在滑动部分的与弹簧相同的一侧。本发明还涉及一种井下牵引机。
背景技术：
已知通过耦合于发动机(起动机，engine)和相应的泵之间的控制阀或顺序阀来 控制液力系统中的液力发动机。与此相关所要使用的顺序阀具有带复位弹簧的压力控制的 滑动部分且在起始位置限定第一空腔，该空腔与罐和液力系统连接，在第二加压位置关闭 与罐的连接。该空腔经由滑动部分中的通道与第二空腔连接，该第二空腔适于与泵连接，且 定位在滑动部分的与弹簧相同的一侧。在起动泵时，油被导向上述空腔，该空腔将油既导向 发动机又导向罐、进入与泵连接的压力装置，该压力装置使滑动部分进入其加压位置。已知的顺序阀要求使用能够承受最多约200bar的节流装置，这要求节流装置必 需较窄，从而容易堵塞。
发明内容
本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上述缺陷和不足，并提供一种改进的 顺序阀，该顺序阀能使泵慢慢起动，又能使驱动该泵的发动机以低能量消耗(功率消耗)轻 轻起动，从而使其廉价运行(经济运行)。根据本发明的方案，这通过一种用于液力系统中的顺序阀实现，该顺序阀具有带 复位弹簧的压力控制的滑动部分且在起始位置限定第一空腔，该空腔与罐和液力系统连 接，在第二加压位置关闭与罐的连接，该空腔经由滑动部分中的通道与第二空腔连接，该第 二空腔适于经由节流装置与泵连接且定位在滑动部分的与弹簧相同的一侧，其中，该顺序 阀具有第三空腔，该第三空腔适于与泵连接且定位在滑动部分的与弹簧相对的一侧；第二 和第三空腔经由带流动通道的节流装置彼此连接。由此使得，在慢慢起动泵时，流过构成短的流动通道的节流装置的流体与粘度无 关。由此形成一隔片(diaphragm)，流体从该隔片流向第一空腔，并因此流向液力系统中的 罐和相连的发动机。当建立起压力时，滑动部分在朝向弹簧的方向上受力，由此使与罐的连 接关闭，液力系统被填充并最终进入运行状态。在一个实施例中，节流装置可在滑动部分中居中定位。本发明还涉及一种用于运行大发动机和小发动机或用于运行多个大发动机和小 发动机的液力系统，所述大发动机和小发动机分别经由它们各自的压力控制的顺序阀与大 泵和小泵连接。这些顺序阀具有用作复位弹簧的弹簧。大发动机和小发动机是指存在第一发动机，该第一发动机大于第二发动机；大泵 和小泵是指存在第一泵，该第一泵大于第二泵。第一泵驱动第一发动机，第二泵驱动第二发
3动机。第一泵的顺序阀是如上所述的顺序阀，而第二泵的顺序阀通过位于第一泵的顺序阀 与相应的第一发动机之间的流体的压力进行控制。在用于运行若干发动机的已知系统中，第一顺序阀(止回阀)造成的非常大的压 力能够启动向第一发动机和定位在大泵与大发动机之间的第二顺序阀的流动。这种系统先 前需要非常大的能量来进行起动。根据本发明，小泵或第一泵的顺序阀可以是根据本发明的顺序阀，其中，该泵经由 管道与位于滑动部分的与弹簧相对的一侧上的第三空腔连接，而第二空腔和第三空腔经由 带短的流动通道的固定的节流装置彼此连接，大泵或第二泵的顺序阀通过位于小泵或第一 泵的顺序阀与相应的小发动机或第一发动机之间的流体的压力进行控制。在该系统中，小泵或第一泵将能以低能量起动，而流体流动通过节流装置到达小 发动机或第一发动机和罐，直到节流装置前方的压力变大而使顺序阀关闭与罐的连接，且 节流装置后面的压力变大而足以驱动小发动机或第一发动机并同时致动与大泵或第二泵 相连的顺序阀。当后一顺序阀被致动时，其与罐的连接被关闭。通向大发动机或第二发动 机的管道中的压力因此增加至使得大发动机或第二发动机可如希望地被驱动的程度。
下面参照示意性附图更详细地描述本发明及其多个优点，这些附图为了说明性目 的而示出了一些非限制性实施例，其中图1示出了根据本发明的顺序阀的断面图；和图2示出了根据本发明的液力系统的示意图。这两幅图都是示意性的且不一定按比例绘制，它们仅示出了阐释本发明所需的那 些部件，省略了或者只是暗示了其它部件。
具体实施例方式图1所示的顺序阀包括具有轴向内孔2的壳体1，该轴向内孔作为一孔从壳体的一 端延伸到壳体内。在内孔的底部是内孔的具有稍大直径的部分，接着是内孔的具有稍小直 径的同轴连续延伸部4。滑动部分5布置在内孔2中且通过设置在内孔2入口附近的相应 沟槽中的锁定环6保持就位。该滑动部分5通过布置在内孔2的延伸部4中的弹簧7压靠 锁定环6，该弹簧抵接滑动部分5的最内端。壳体1和滑动部分5都具有围绕公共轴线8旋转对称的回转体的形式。在其外侧， 滑动部分5具有周向凹部9，该周向凹部与内孔2的内部一起形成第一空腔10。凹部9具 有轴向延伸部，以便当滑动部分5位于其通过弹簧7压靠锁定环6的起始位置时在其每一 端部处与壳体1中的轴向贯通孔11、12、13、14连接。适于与罐连接的孔11、12定位成最靠 近锁定环6，而适于与一定数量用于通过液压流体进行驱动的发动机连接的孔13、14定位 成较远离锁定环6。当滑动部分5移动离开锁定环6时，其进入工作位置(未示出)，其中，与通向罐的 孔11、12的连接被关闭。滑动部分5中的凹部9经由一定数量的轴向延伸的孔15、16、17 与第二空腔18连接，该第二空腔与抵接弹簧7的滑动部分的端部处的内孔2直接接触。在 滑动部分5的与弹簧7相对的端部中定位有第三空腔19，该第三空腔与滑动部分的在起始位置抵接锁定环6的一侧直接接触。壳体1的邻近的端部适于以未示出的方式与泵连接。 第二空腔18和第三空腔19通过形式为隔片20的开口在滑动部分5中在中央彼此连接，该 隔片具有短的轴向延伸部，且在使用期间当流体进入第二空腔18时引导流体从泵通过节 流装置流入第三空腔19。隔片20的尺寸和轴向延伸部使得流体的通过与粘度无关。在顺序阀使用期间，流体从泵流入第三空腔19，当泵慢慢地起动时，其从第三空腔 流动通过隔片20并流入第二空腔18，并进一步流入第一空腔10，其从第一空腔既经由孔 11、12流向罐又经由孔13、14流向相连的液力发动机。当泵和相应的发动机被加热时，在第 三空腔19中建立压力，朝向弹簧7移动滑动部分5，导致其压缩弹簧。顺序阀与罐的连接由 此被关闭，相连的液力发动机被起动。根据本发明的顺序阀因此实现了以低能量消耗(功 率消耗)起动泵和相应的发动机。因此能够慢慢地加热泵和发动机，直到它们适合于驱动 相连的液力发动机，例如活塞或类似物。图2示出了可使用根据本发明的顺序阀的设备。其示出了适于通过公共发动机23 进行驱动的两个泵21、22的示意图。其中一个泵22为较小的泵，而另一泵21为适于驱动 一定数量的大发动机28-31的较大的泵。小泵或第一泵22经由管道32与根据本发明的顺序阀连接。所述顺序阀为连接有 节流装置34的二通阀33。包括节流装置的该顺序阀用点线35表示。该顺序阀经由管道 36与发动机24-27连接。大泵21经由管道37与形式为二通阀的顺序阀38连接。该顺序阀38为已知频率 阀(known frequency valve)，其通过管道36中的压力经由管道39进行控制。该顺序阀 38经由管道40与大发动机28-31连接。当发动机23和因此小泵22慢慢起动时，流体流向顺序阀35，其中液压流体或液压 液体开始既流向罐又流向相连的发动机24-27，直到与罐的连接被关闭且管道36中压力升 高。当管道36中的压力达到预定水平时，小发动24-27被致动。同时，增加的压力将通过 管道39影响顺序阀38，直到顺序阀38与罐的连接被关闭且当大泵21被致动时管道40中 的压力可被建立，直到大发动机28-31也可被致动。所示系统适于用在所谓的井下牵引机中，例如本申请人销售的Well Tractor 。 小发动机24-27为一定数量的活塞，它们用于推出相应数量的臂，这些臂在致动时围绕与 Well Tractor 壳体自身的铰接连接部向外摆动。这些臂的自由端分别设有一轮，这些轮 通过大发动机28-31驱动，根据本系统，这些大发动机只有当轮接触管线(pipeline)内部 时才被致动。Well Tractor 因此能在管线中向前或向后移动。节流装置在轴向方向上和相对于直径的尺寸被调整成与弹簧7的力量和内孔2入 口周围的区域/面积匹配。如果例如内孔2入口的直径为IOmm且弹簧的力量为2-10N，则 节流装置20的直径将为约0. 3-0. 7mm，这在涉及到液压技术时是非常大的孔。这种孔将允 许污物等通过。节流装置20的轴向延伸部将与直径近似相同，即0. 3-0. 7mm。第一空腔10经由滑动部分5中的通道15、16、17与第二空腔18相连，该通道是位 于滑动部分5中的孔。复位弹簧是指能够使滑动部分回到其初始位置的弹簧。在说明书中，本发明被公开为包括若干小发动机或第一发动机和若干大发动机或 第二发动机的系统，然而，本发明还涉及仅包括一个第一发动机或小发动机和一个第二发动机或大发动机的系统。 尽管已经在上文结合优选实施例描述了本发明，但是，本领域技术人员将能显见 可以在不偏离本发明的情况下设想若干变型。
权利要求
用于液力系统中的顺序阀，该顺序阀具有带复位弹簧的压力控制的滑动部分(5)且在起始位置限定第一空腔(10)，该空腔与一罐和所述液力系统连接，在第二加压位置关闭与罐的连接，所述空腔经由滑动部分中的通道(15，16，17)与第二空腔(18)连接，该第二空腔适于经由节流装置(20)与泵连接，且定位在滑动部分的与弹簧(7)相同的一侧上，其中，该顺序阀具有第三空腔(19)，该第三空腔适于与所述泵连接，且定位在滑动部分的与弹簧相对的一侧上；第二空腔和第三空腔经由带流动通道的节流装置彼此相连。
2.根据权利要求1所述的顺序阀，其中，节流装置在滑动部分中居中定位。
3.用于运行第一发动机(28-31)和第二发动机(24-27)的液力系统，第一发动机大于 第二发动机，所述发动机分别经由各自的压力控制的顺序阀(35，38)与第一泵(21)和第二 泵(22)连接，其中，第二泵的顺序阀是根据权利要求1或2所述的顺序阀，而第一泵的顺序 阀通过位于第二泵的顺序阀与相应的第二发动机之间的流体的压力进行控制。
4.根据权利要求3所述的液力系统，包括多个第一发动机和多个第二发动机。
5.包括根据权利要求1或2所述的顺序阀的井下牵引机。
6.包括根据权利要求3或4所述的液力系统的井下牵引机。
全文摘要
本发明涉及一种用于液力设备中的顺序阀，该顺序阀具有带复位弹簧的压力控制的滑动阀(5)且在起始位置限定第一空腔(10)，该空腔与罐和液力设备连接，在第二加压位置关闭与罐的连接。所述空腔经由滑动阀中的通道(15，16，17)与第二空腔(18)连接，该第二空腔适于经由节流装置(20)与泵连接，且定位在滑动阀的与弹簧(7)相同的一侧上。该顺序阀具有第三空腔(19)，该第三空腔适于与所述泵连接，且定位在滑动阀的与弹簧相对的一侧上；第二空腔和第三空腔经由带短的流动通道的固定的节流装置彼此相连。本发明还涉及具有顺序阀的井下牵引机。
文档编号F15B13/07GK101910647SQ200980102201
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月14日 优先权日2008年1月16日
发明者J·哈伦德巴克 申请人:韦尔泰克有限公司