液压分流马达在高压水压试管机同步回路中的应用

　　1 前言

　　随着我国石油天然气业的快速发展, 油井深度的不断增加, 对管线管、流体管、油管、套管不仅需求量日益增加, 而且钢级要求亦有很大的提高。这些管子在出厂前很重要的一道工序就是进行高压水压试验。高压水压试管机是西安重型机械研究所开发研制的钢管高压水压试验生产线。试压流程有两个主要过程, 送料和试压。送料过程是完成整个试压中钢管的传递。首先,送料装置从上一道工序接料, 然后把钢管从水压试管机的一个工位传到另一个工位, 试压完成后, 再把钢管传给下一道工序。在试压过程中, 应完成对钢管的冲洗和测长、高压水压试验、空水吹气等。

　　送料分上送料和下送料两种方式。上送料是指从机架上方送料, 下送料是指从机架下方送料。不管是上送料还是下送料, 试压时必须由夹紧升起装置夹紧管子垂直升起才能把管子送到试压中心。夹紧升起装置由两或多个缸驱动。管子试压时, 两端的密封采用的是大间隙密封, 但间隙只不过 10 mm 左右, 如果夹紧升起装置的驱动缸上升不同步, 被试钢管会发生前后倾斜, 当冲水头、排气头前进时, 大间隙密封圈会被钢管端部切坏。因此, 夹紧升起装置的同步升起是高压水压试管机液压系统很关键的一个问题, 本文就该同步升起加以阐述。

　　2 液压分流马达的原理及选用

　　进行高压水压试验的钢管种类不同、长度差别很大, 使夹紧升起装置的负载变化很大, 容易造成偏载,这是影响液压同步回路同步精度的主要因素。

　　在常用的液压同步回路中, 节流同步回路用得较多。节流同步回路简单、成本低, 但同步精度受油温和负载的影响较大, 系统效率低, 不宜用于偏载或负载变化频繁的场合。

　　容积式同步回路是把两个液压马达的轴连起来,使它们以同一转速旋转, 把相同的流量送入液压缸, 从而实现两缸同步的回路。容积式同步回路的同步精度取决于液压马达的容积效率, 偏载所造成的压差不影响送入液压缸的流量, 只影响微量的压缩和泄漏。

　　图 1 为液压分流马达图形符号。液压分流马达通常有齿轮式分流马达和柱塞式分流马达。柱塞式同步马达同步精度较高, 一般在 0.8%左右, 甚至更高。但柱塞式马达加工难度大, 造价也高。齿轮式分流马达结构简单可靠、价格合理。为此, 高压水压试管机升起装置的同步运动采用齿轮式液压分流马达控制。

　　3 高压水压试管机夹紧升起装置的同步控制原理

　　如图 2 所示, P1、P2 为恒压泵油源, P3 为蓄能器油源。水压试管机的夹紧升起装置由两只液压缸 I、II 驱动, 当钢管和夹紧升起装置的重量出现偏载时, 高性能的齿轮式分流马仍能达到同步要求。其最大分流误差约为 2%。