专利名称：自动液压油脂换油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于对抽油机和其他机械设备进行压力换油和加油的液压装置，尤其是涉及一种可在中央电气控制单元控制下进行自动工作的自动液压油脂换油机。
背景技术：
在油田采油领域中，为了保证抽油机上的转动部件能够在较小的摩擦阻力下工作，进而提高生产效率，必须在开始使用抽油机时将润滑油脂加于其中多个转动部位上，并在使用后定期对其进行油脂的更换。目前，在现有的采油技术中，并没有专门用于加装润滑油脂的装置，工人们通常都是要爬上6～7米高的抽油机上，然后用手动黄油枪将其中的润滑油脂硬挤入转动部件中。这种加油及换油方式，存在的缺点是工人不得不在高空作业，易发生人身安全事故；手动黄油枪一次只能加少量润滑油脂，加油效率极低。
实用新型内容为了克服现有技术中存在的对抽油机和其他机械设备进行压力换油和加油时均采用手工操作方式致使操作工人需要高空作业且工作效率低的不足，本实用新型提供一种自动液压油脂换油机，该种自动液压油脂换油机具有可实现远程地面加油、保证操作人员安全及换油效率高的特点。
本实用新型的技术方案是该种自动液压油脂换油机，主要包括储油缸、储油缸双向液压千斤顶、加油缸、加油缸双向液压千斤顶、电气自动控制单元、高压泵站，以及用于分别控制储油缸双向液压千斤顶和加油缸双向液压千斤顶的两个电磁控制阀，其中储油缸的顶盖上固定有一个加油口、手动排气阀以及一个可实现单向自动进气的单向阀，在储油缸内部有一储油缸活塞，所述储油缸活塞与储油缸双向液压千斤顶内的活塞杆相连接，储油缸双向液压千斤顶的两根液压油管通过储油缸电磁控制阀与高压泵站中的液压油箱相连。在加油缸顶部有一单向排油阀，在向抽油机加油或换油时，要在该单向排油阀上连接一个较长的加油管。在加油缸内部有一加油缸活塞，所述加油缸活塞与加油缸双向液压千斤顶内的活塞杆相连接，加油缸双向液压千斤顶的两根液压油管通过加油缸电磁控制阀与高压泵站中的液压油箱相连，储油缸与加油缸之间则通过输油管相连接。电气自动控制单元是一个可以由可编程序控制器、单片机作为核心控制部件的控制单元，可以将可编程序控制器或单片机上被定义作为储油控制信号输出端、加油控制信号输出端的端子分别连接至用于控制储油缸双向千斤顶动作的电磁控制阀和用于控制加油缸双向千斤顶动作的电磁控制阀的控制信号输入端，从而利用可编程序控制器或单片机中存储的程序来顺序控制电磁控制阀的通路状态。此外，由于高压泵站中带动液压泵转动的三相交流电动机其工作状态需要与控制千斤顶中液压油流动的电磁控制阀的工作状态相匹配，所以在可编程序控制器或单片机上还需要定义控制电动机转动的转动控制信号输出端，之后将其连接至高压泵站的控制信号输入端。
本实用新型具有如下有益效果由于采取上述方案的自动液压油脂换油机利用液压传动机构实现自动送油，所以加油速度快，工作效率高；利用液压机构对油脂产生较大的举升力，使油脂可以从地面被直接举升到抽油机上，加油时操作工人通过一根较长的加油管即可完成对抽油机各个转动部件的加油，避免了需要人工高空作业，保证了操作者的人身安全；由于在本技术方案中可以安装一个遥控装置，使操作人员可以在需要的时候进行远程遥控操作。
附图1是本实用新型的外观立体示意图；附图2是本实用新型的组成示意图；附图3是本实用新型利用可编程序控制器作为中央控制单元的电气原理图；附图4是本实用新型利用中间继电器、时间继电器作为中央控制单元的电气原理图。
图中1-储油缸，2-加油缸，3-储油缸双向千斤顶，4-加油缸双向千斤顶，5-电气自动控制单元，6-高压泵站，7-储油缸电磁控制阀，8-加油缸电磁控制阀，9-储油缸加油口，10-手动排气阀，11-单向自动进气阀，12-储油缸活塞，13-单向排油阀，14-加油缸活塞，15-输油管，16-油位指示标杆，17-加油管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图1结合图2所示，该种自动液压油脂换油机，包括储油缸1、储油缸双向液压千斤顶3、加油缸2、加油缸双向液压千斤顶4、电气自动控制单元5、高压泵站6，以及用于分别控制储油缸双向液压千斤顶3和加油缸双向液压千斤顶4的储油缸电磁控制阀7、加油缸电磁控制阀8。下面对这些部件作分别叙述其中，在储油缸1的顶盖上开有一个加油口9，这个加油口是用来手动加注润滑油脂的，在储油缸1的顶盖上还安装有一个手动排气阀10和一个单向自动进气阀11。其中手动排气阀10的作用在于排出手动加注润滑油脂后可能产生的气体，在实际制造时，这个手动排气阀可根据需要考虑是否配备，因为在有些情况下，当润滑油脂不会产生很多气体时，就不需要配备手动排气阀10。如图2所示，在储油缸内部有一储油缸活塞12，所述储油缸活塞12与储油缸双向液压千斤顶3内的活塞杆相连接，即储油缸活塞12可以随储油缸双向液压千斤顶3内的活塞共同做升降运动。在这里需要特别指出的是，单向自动进气阀11是非常必要的，其由一个带有压力感应弹簧的单向自动进气阀构成，当储油缸内的压力小于一定程度时，在弹簧力的作用下，单向自动进气阀11打开，向储油缸内自动进气。设置这一部件的作用在于防止储油缸内形成负压，以保证储油缸活塞12可以在储油缸双向液压千斤顶3内的活塞杆带动下顺利下行。
高压泵站6可选用常规的结构，即由三相交流异步电动机、液压泵、压力表、带有泄压阀的液压油箱及一些电气过压、过载、断相保护装置构成。
储油缸双向液压千斤顶3的两根液压油管通过储油缸电磁控制阀7与高压泵站6中的液压油箱相连，电磁控制阀7可以根据需要选用三位四通阀也可以选用两位四通阀。在加油缸2的顶部有一单向排油阀13，其内部有一加油缸活塞14，所述加油缸活塞14与加油缸双向液压千斤顶4内的活塞杆相连接，即加油缸活塞14可以随加油缸双向液压千斤顶4内的活塞共同做升降运动。加油缸双向液压于斤顶4的两根液压油管通过加油缸电磁控制阀8与高压泵站6中的液压油箱相连。在向抽油机加油时，需要操作人员将加油管17通过快速接头与单向排油阀13连接，而后将该加油管17置于预定加油部位，即可开始操作。
储油缸1与加油缸2之间通过输油管15相连接，输油管15与储油缸1之间的连接位置在储油缸1的上端，而与加油缸2之间的连接位置则可以选择。如果在加油缸活塞14上装有单向进油阀，则输油管15与加油缸2之间的连接位置应选择在加油缸活塞14复位后所在平面的下端，如果没有在加油缸活塞14上装有单向进油阀，则输油管15与加油缸2之间的连接位置应选择在加油缸活塞14复位后所在平面的上端，当然这个高度差值不要太大，以尽量大的利用缸体内的空间。
电气自动控制单元5是控制其它各个部件进行协调工作的部分，在这里可以选择工业上常用的可编程序控制器或单片机来作为中央控制器，附图3是一个以可编程序控制器，简称为“PLC”，作为中央控制器的具体实施例的电气原理图。图中PLC选用德国西门子公司生产的logo230-RL型，该种PLC具有12个输入点和8个输出点；交流接触器KM1、KM2其主触点上端电缆具有不同的相序，其目的在于保证无论外接三相交流电源是何种相序，液压油泵的电动机始终可以正转；直流线圈DF1、DF2分别为储油缸电磁控制阀7、加油缸电磁控制阀8的直流线圈，当线圈得电或失电时，在电磁铁的作用下，通过电磁阀的内部液压油路发生变化。在本例中，设置了电动机停止按钮SB2、电动机启动按钮SB1、电动机正反转控制开关SB3、储油控制扭子开关K1、加油控制按钮K2、泵站压力低联锁电接点P1、泵站压力高电接点P2、电动机运行指示灯HG、储油运行指示灯HG1、加油运行指示灯HG2以及一个24V的变压整流回路。
利用单片机与利用可编程序控制器进行控制的工作原理相同，只是利用单片机控制需要考虑外接驱动电路以使得来自单片机的小电流信号可以驱动较大的外接设备。
将可编程序控制器或单片机上被定义作为储油控制信号输出端、加油控制信号输出端的端子分别连接至用于控制储油缸双向千斤顶动作的电磁控制阀和用于控制加油缸双向千斤顶动作的电磁控制阀的控制信号输入端，从而利用可编程序控制器或单片机中存储的程序来顺序控制电磁控制阀的通路状态进而控制液压油的进程与回程。此外，由于高压泵站中带动液压泵转动的三相交流电动机其工作状态需要与控制千斤顶中液压油流动的电磁控制阀的工作状态相匹配，所以在可编程序控制器或单片机上还需要定义控制电动机转动的转动控制信号输出端，之后将其连接至高压泵站的控制信号输入端。
当然对于控制精度要求不是很高的场合，也可以选用常规的中间继电器、时间继电器、按钮开关等构成一个自动控制单元，其控制原理图如图4所示，其中交流接触器KM1、KM2其主触点上端电缆具有不同的相序，直流线圈DF1、DF2分别为储油缸电磁控制阀7、加油缸电磁控制阀8的直流线圈。在本例中，同样设置了电动机停止按钮SB2、电动机启动按钮SB1、电动机正反转控制开关SB3、储油控制扭子开关K1、加油控制按钮K2、泵站压力低联锁电接点P1、泵站压力高电接点P2、电动机运行指示灯HG、储油运行指示灯HG1、加油运行指示灯HG2以及一个24V的变压整流回路，较之可编程序控制器增加的部分为两个时间继电器KT1、KT2以及一个中间继电器KA。当将时间继电器KT1设定为15秒、时间继电器KT2设定为20秒后，其具体工作过程为1、选择电动机正反转控制开关SB3在正转位置。
2、电动机启动按钮SB1为启动主油泵电动机启动控制，电动机启动后检查压力油压指示正确，否则按电动机停止按钮SB2，选择电动机正反转控制开关SB3在反转位置，再按下电动机启动按钮SB1为启动主油泵电动机启动，此时油压压力表指示正确。
3、油压正常后，泵站压力低联锁电接点P1闭合，启动储油控制扭子开关K1在合位，此时储油缸电磁控制阀7的直流线圈DDF1得电，储油指示灯HG1亮，储油缸内活塞随着双向千斤顶上升；时间继电器KT1得电启动。
4、随着储油缸内活塞上升，润滑油脂注入加油缸内，当时间继电器KT1运行15秒后，加油回路上的由时间继电器KT1引出的联锁点闭合，启动加油按钮K2，自保继电器KA动作自保，且启动加油缸电磁阀，加油指示灯HG2亮，加油双向千斤顶向上注油到抽油机，同时启动加油时间联锁继电器KT2。
5、当油压高电接点P2动作或时间继电器KT2运行20秒后，加油缸内注油完毕，联锁动作切断加油控制回路，自保继电器KA失电，加油指示灯HG2灭，加油电磁阀直流线圈DF2失电，加油双向千斤顶返回，油压高电接点P2动作和时间继电器KT2失电恢复。
6、此时重新由储油缸向加油缸注油，重复以上加油工作。
为了使操作者可以清楚知道储油缸中已经有多少油脂被输送出，可以在储油缸双向液压千斤顶3外安装有一个油位指示标杆16，其上端固定于储油缸1内的储油缸活塞12之上，当储油缸的活塞上升时，油位指示标杆16便随之移动，即送一次油后，标尺便向上走一次。通常情况下，为了计量方便，可以将加油缸的容积正好设定为标尺向上走一次所输出的油脂量。
本实用新型在应用现场被具体使用时，如果操作者只有一个人，那么就可能需要该操作者不断地在设备加油点与本实用新型操作点之间更换位置，将导致工作效率低下。为解决此问题，在本实用新型原有方案的基础上，可以增加一套遥控装置18，该遥控装置18由一个遥控信号发生器和一个遥控信号接收器构成，由该遥控信号接收器引出的四个常开节点分别并联于电气自动控制单元5中控制电动机启动、停止以及控制储油缸电磁控制阀7与加油缸电磁控制阀8导通的电气节点处，这样就可以远程操作油脂换油机，大大节省了一人操作时的工作时间。
本实用新型的具体工作过程如下首先卸下高压泵站6中油泵油箱上的油标盖，用注口把油箱内加满液压油，然后把油标盖旋紧。
用手旋下储油缸1上的加油口9的旋盖，把缸内加满所需的润滑脂，然后旋紧，放松储油缸1上的手动排气阀。
准备工作完成后，按下电气控制单元的启动按钮，在中央控制单元的控制作用下，各种元器件按如下过程开始工作1、高压泵站中的液压油泵在电动机的带动下开始旋转，压力表显示工作压力；2、储油缸电磁控制阀7在来自中央控制单元的上升控制信号作用下，储油缸双向千斤顶3的上升油路被接通，储油缸双向千斤顶3内的活塞上升，进而使得储油缸活塞12上升，此时，待储油缸内的空气排尽后，手动拧紧排气阀。润滑油脂被通过输油管15送至加油缸2内，储油缸双向千斤顶3内的活塞上升到一定高度自动停止。
3、加油缸电磁控制阀8在来自中央控制单元的上升控制信号作用下，加油缸双向千斤顶4的上升油路被接通，加油缸双向千斤顶4内的活塞上升，进而使得加油缸活塞14上升，润滑油脂被通过加油管17送至抽油机上待加油部位。
4、电气控制单元5采集来自压力表的压力信号，当检测发现压力已经达到预定的压力位置时，确定对抽油机上某一待加油部位加油完毕，然后加油缸电磁控制阀8在来自中央控制单元的下降控制信号作用下，加油缸双向千斤顶4的下降油路被接通，加油缸双向千斤顶4内的活塞下行，直至到加油缸底端而停止。
5、储油缸电磁控制阀7在来自中央控制单元的上升控制信号作用下使得储油缸双向千斤顶3的上升油路又被接通，储油缸双向千斤顶3内的活塞继续上升，进而使得储油缸活塞12从原停止位继续上升，润滑油脂被通过输油管15送至加油缸2内。
6、加油缸电磁控制阀8动作，新注入的油脂通过加油管17被注入抽油机上。
7、依次往复，直至储油缸1内油脂用光，储油缸电磁控制阀7在来自中央控制单元的下降控制信号作用下，储油缸双向千斤顶3的下降油路被接通，储油缸双向千斤顶3内的活塞下降，进而使得储油缸活塞12下降，直至到储油缸底部。按下电气控制单元5上的手动停止按钮，电动机停止转动，油泵停止工作。
8、将储油缸内重新加满油脂。
利用本实用新型对抽油机和其他机械设备进行压力换油和加油时，可保证加油速度快，工作效率高，这是因为采取上述方案的自动液压油脂换油机利用液压传动机构实现自动送油，所以加油速度快，工作效率高；此外，本实用新型是利用液压机构的液压力对油脂产生了较大的举升力，使油脂可以从地面被直接举升到抽油机上，加油时操作工人仅通过一根较长的加油管即可完成对抽油机各个转动部件的加油，避免了需要人工高空作业，保证了操作者的人身安全；遥控装置的应用，使得一个操作工就可以完成本应由两人完成的工作量，大大节约了生产成本，提高了工作效率。
权利要求1.一种自动液压油脂换油机，包括储油缸(1)、储油缸双向液压千斤顶(3)、加油缸(2)、加油缸双向液压千斤顶(4)、电气自动控制单元(5)、高压泵站(6)，以及用于分别控制储油缸双向液压千斤顶(3)和加油缸双向液压千斤顶(4)的储油缸电磁控制阀(7)、加油缸电磁控制阀(8)，其特征在于储油缸(1)顶盖上固定有加油口(9)、手动排气阀(10)、单向自动进气阀(11)，其内部有一储油缸活塞(12)，所述储油缸活塞(12)与储油缸双向液压千斤顶(3)内的活塞杆相连接，储油缸双向液压千斤顶(3)的两根液压油管通过储油缸电磁控制阀(7)与高压泵站(6)中的液压油箱相连，加油缸(2)顶部有一单向排油阀(13)，其内部有一加油缸活塞(14)，所述加油缸活塞(14)与加油缸双向液压千斤顶(4)内的活塞杆相连接，加油缸双向液压千斤顶(4)的两根液压油管通过加油缸电磁控制阀(8)与高压泵站(6)中的液压油箱相连，储油缸(1)与加油缸(2)之间通过输油管(15)相连接，电气自动控制单元(5)的储油控制信号输出端、加油控制信号输出端分别连接至储油缸电磁控制阀(7)与加油缸电磁控制阀(8)的控制信号输入端。
2.根据权利要求1所述的自动液压油脂换油机，其特征在于输油管(15)与加油缸(2)的连接处位于复位后的加油缸活塞(14)所在平面之上。
3.根据权利要求1或2所述的自动液压油脂换油机，其特征在于储油缸双向液压千斤顶(3)外有一油位指示标杆(16)，其上端固定于储油缸(1)内的储油缸活塞(12)之上。
4.根据权利要求1、2或3所述的自动液压油脂换油机，其特征在于电气自动控制单元(5)以可编程序控制器作为中央控制器。
5.根据权利要求4所述的自动液压油脂换油机，其特征在于所述电气自动控制单元(5)中还包括一个遥控装置，所述遥控装置由一个遥控信号发生器和一个遥控信号接收器构成，由该遥控信号接收器引出的四个常开节点分别并联于电气自动控制单元(5)中控制电动机启动、停止以及控制储油缸电磁控制阀(7)、加油缸电磁控制阀(8)导通的电气节点处。
专利摘要一种用于对抽油机进行压力换油和加油的自动液压油脂换油机。主要解决现有技术中对抽油机及其配套机械设备进行压力换油和加油时均采用手工操作方式导致操作工人需要高空作业且工作效率低的问题。其特征在于带有储油缸双向液压千斤顶(3)的储油缸(1)与带有加油缸双向液压千斤顶(4)的加油缸(2)之间通过输油管(15)相连接，所述储油缸双向液压千斤顶(3)、加油缸双向液压千斤顶(4)的液压油路分别在储油缸电磁阀(7)、加油缸电磁阀(8)的控制下工作，储油缸电磁阀(7)、加油缸电磁阀(8)以及高压泵站(6)在电气自动控制单元(5)的电气控制信号作用下工作。具有可实现远程遥控加油、操作安全可靠及换油效率高的特点。
文档编号F16N7/14GK2690717SQ200420048248
公开日2005年4月6日 申请日期2004年4月13日 优先权日2004年4月13日
发明者包寅戈, 包庆庆 申请人:包寅戈