測井車(chē)液壓傳動(dòng)系統的研制
馬達輸出扭矩馬達輸出軸轉速系統工作壓力泵輸入轉速d 2方案的選擇為了滿(mǎn)足系統的技術(shù)要求,我們對幾種節流調速方式進(jìn)行了方案的比較和選擇。
1方案I節流調速該種節流調速方式因頻繁調節調速閥開(kāi)口量,以調節馬達的輸出轉速,勢必造成功率損失大,產(chǎn)生熱量多,使用功率小。因此,不適應在大功率系統上長(cháng)期應用,故不適合本產(chǎn)品的實(shí)際應用。
21方案M容積調速1定量泵變量馬達調速該種調速方式的弊病是調速曲線(xiàn)不連續,調速范圍小。市場(chǎng)上這種調速回路目前使用較少。
測井車(chē)是我國油田行業(yè)用于測井及射孔的專(zhuān)用設備。該設備通過(guò)纏繞電纜的滾筒的正反轉,將測井儀器放入井下或提回井面,以測得所需的各種性能參數。放入或提升測井儀器速度的快慢以及電纜的線(xiàn)速度的平穩性,直接影響到該口井的質(zhì)量。
以往測井車(chē)通常采用機械傳動(dòng),弊病較多,如:換檔調速不能實(shí)現無(wú)級調速,效率低,噪聲較大等。
進(jìn)口的測井車(chē)性能比較芫善,能實(shí)現無(wú)級調速,效率高,噪聲低,但其價(jià)格昂責,維修不方便。因而,生產(chǎn)一種測試指標能達到或接近進(jìn)口儀器絞車(chē)的國有產(chǎn)品成為當勞之急。針對這種需要,我廠(chǎng)已改制成功并小批量生產(chǎn)了油田用測井車(chē)。該種產(chǎn)品采用液壓傳動(dòng),閉式循環(huán),可實(shí)現無(wú)級變速,效率較高,噪聲低且價(jià)格只為同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的1/51/4,因而備受全國各油田的認可,經(jīng)濟效益和社會(huì )效益都較顯著(zhù)。
1系統技術(shù)性能要求指標211變量泵變量馬達調速回路該種調速回路雖然適于本產(chǎn)品功率的要求,可以實(shí)現無(wú)級調速,且調速范圍大,但其結構復雜,操作不方便,價(jià)格較高。
21.3變量泵定量馬達調速回路(如)該種調速回路調速范圍大,可實(shí)現無(wú)級調速,效率高,適用于大功率的情況且泵的工作壓力取決于馬達負載的大小。零流量時(shí),本系統損失較小,因此,產(chǎn)生的熱量少,同時(shí)安全閥還可限制馬達輸出的扭矩值。這對于本車(chē)具有測試水平的要求尤為重要。該回路與“變量泵變量馬達”調速回路相比還具有結構緊湊、占用空間小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。另一方面,從產(chǎn)品市場(chǎng)的推廣性及價(jià)格比上看,該調速回路比較適合在油田測井車(chē)上應用。
通過(guò)以上幾種方案的比較,最后決定采用變量泵定量馬達容積調速回路。
液壓系統原理圖見(jiàn)。其原理是:主油管路為對稱(chēng)布置。當泵正向旋轉時(shí),管路3為高壓油路供油,管路11為低壓油回油管路。此時(shí),馬達在壓力油作用下正向旋轉(電纜提升),安全閥6通過(guò)遠程調壓閥13二次調壓控制電纜提升過(guò)程中油路3的工作壓力,以防止系統過(guò)載,安全閥7不起作用。當泵反向旋轉時(shí),馬達反轉(電纜下放由于電纜及儀器的自重的作用,油路3的壓力在大部分工況下大于油路11的壓力。補油泵1供低壓油經(jīng)單向閥5進(jìn)入低壓管路。另一單向閥在高壓作用下不起作用。同時(shí),在油路3、11管路壓差的作用下,液動(dòng)閥8閥芯動(dòng)作,并打開(kāi)溢流閥9,使低壓管路多余的熱油經(jīng)溢流閥液壓馬達泄油口、變量泵泄油□、散熱器流回油箱。當油路3、11油壓差不至于打開(kāi)液動(dòng)閥8時(shí),補油泵輸出的油液則經(jīng)溢流閥1回油箱。閥1為緊急卸荷閥,當電纜在提升過(guò)程中井下儀器卡住時(shí),為保護井下儀器,可人工控制或自動(dòng)控制(電控)電纜停止提升。
選用ZU A100X10S型濾油器和與24系列泵配套的集成塊。
又因為DB-20-1-30/315溢流閥遙控口通徑為U.8,所以選用YF-L8H4-SY型遠程調壓閥、RWE6E50/AG24Z4型緊急卸荷閥(電磁換向閥)和S6A1型單向閥。
Y液壓系統風(fēng)冷卻器散熱面積的計算該液壓系統中的熱量主要來(lái)源于主泵及馬達的功率損失,部分油經(jīng)補油溢油閥流回油箱時(shí)亦產(chǎn)生一定的熱量。對這些熱量進(jìn)行計算后,即可求出風(fēng)冷卻器的散熱面積。
4.1系統總效率估算在其他損失不計的情況下,估計液壓泵及馬達4.2功率計算a.主油路正常工作時(shí)所需的功率(一般,補泵=07085,在此取08)發(fā)熱量計算a.主油管路工作時(shí)產(chǎn)生的熱量3系統液壓元件的選擇根據對系統各元件所需功率的計算結果,液壓馬達選用A+F125W6. 1A4型斜軸式液壓馬達,變量泵選用上海高壓泵廠(chǎng)生產(chǎn)的24系列通軸變量泵,其根據系統工作壓力9=18.6MPa及系統流量最大流量,m:為400L/min,最大工作壓力9m:為31.5MPa;選用KF-L8/14E型壓力表開(kāi)關(guān)和丫- 0MP:型壓力表。
因24系列變量泵補油泵排量N=18ml/r,其最大輸出流量Q=N總發(fā)熱量用風(fēng)扇冷卻,其散熱系數h=20kcal/m2e°C k=r油溫一r環(huán)境溫=65―25=40Ci為散熱面積