翻桩器液压系统设计浅析

　　0 引言

　　随着石油工业的发展，现如今海上油田已成为原油生产的重要生力军，因此采油工艺和采油装备也要求不断地适应新的生产方式。为了减轻劳动强度、提高生产率，人们就不断对采油装备提出新的和更高的要求。创新是一切发展的源动力，翻桩器的设计和应用就是为这一目标而进行的重要尝试。然而，由于翻桩器的重量很重，而且生产工艺又要求合盖时缓慢进行，免得碰坏翻桩器，同时又要求将钢桩翻转立起后能够迅速释放，这一快一慢的矛盾是该系统设计需要解决的最重要的问题。

　　1 方案的确定

　　根据生产工艺要求，液压原理图设计如下图。翻桩器液压系统由液压源、控制阀件和执行机构三部分组成，液压源由低压泵6、高压泵2及油箱和滤器等组成，执行机构由盖缸10—1和10—2、翻桩缸2l以及锁紧缸11一l、11—2、11—3和11— 4组成，控制阀件由电磁换向阀8、l8、22—1、22— 2、22—3、22—4、23—1、23—2和24、电磁溢流阀5—1和5—2、卸荷溢流阀4、单向阀3—1和3—2、液控单向阀9—1、9—2以及单向节流阀7—1、7—2、背压阀20—1、20—2、20—3、溢流阀25和蓄能器l6一l、l6—2、26等组成。其中背压阀20—1、20—2和20—3的作用分别是用于防止因盖或翻桩器的自重在开、关和归位等操作时所造成的系统负压而失控所设，蓄能器26是用于快速开盖的增速，蓄能器l6—1和16—2分别是用于锁紧保压和盖缸支承保压。

　　图1

　　该系统有手动和半自动两种控制方式，由“手动一半自动”转换开关进行转换，手动控制方式由人工按动操纵台上的相应控制按钮使各换向阀换向，来控制各油缸推动盖和锁的开与关以及翻桩器的翻转和归位，实现由人工观察下操作，比较直观；半自动控制方式通过压力继电器的压力控制，能够实现从合盖、锁紧到保压的自动完成，但开锁和开盖仍由人工操作来完成，这样更有利于观察现坊隋况，避免误操作的发生。在半自动控制方式中，只要按动操纵台上的联关按钮便自动完成从合盖到锁紧的全过程。

　　正常工作时，在盖没有关紧前或锁没有锁紧前，液压动力由低压大流量泵6和高压小流量泵2共同供油，实现空行程快速到位，当到位后，随着盖的关紧或锁的锁紧，系统压力会随之增高，当系统压力升至卸荷溢流阀4的调定压力(通常为5—8MPa左右)时，卸荷溢流阀4开始卸荷，只有高压小流量泵2供油，同时高压小流量泵2也作为应急操作之用。

　　在半自动控制方式下，随着锁紧缸将门锁紧，锁紧缸的有杆腔压力会逐渐升高，当压力升高至压力继电器14—1所设定的上限值(25MPa左右)时，压力继电器发出信号，断开电磁铁6DT的供电，随之由液控单向阀9—1、单向节流阀7—1和蓄能器16—1所组成的保压系统可保证锁紧缸有杆腔内始终有高压，进而确保了门的锁紧，使锁缸处于保压状态，经过10秒左右的延时后，断开电磁铁1DT和2DT的供电，使泵6和泵2空载运转。