测井车SAUER系统Mooring控制的改进

测井车为-种油田专用设备，其传动系统用到由SAUER 90系列轴向柱塞变量油泵与 SAUER 90系列轴向柱塞定量马达或 SAUER 51系列轴向柱塞变量马达 (SAUER 51系列变量马达将逐步被 SAUER H1B系列轴向柱塞变量马达取代)组成的闭式液压传动系统。隋钻或水平井测试、即 Mooting控制功能是测井车实际操作中需完成的工作内容之-。Mooting控制操作如下：油泵控制手柄始终位于使绞车回收电缆的位置，通过远程调压阀 (Remote Variable PressureLimiter，RVPL)设定电缆上满足工作要求的预张力，当有足够大的外力向外拉电缆时，马达变成油泵 ，使马达高压侧的压力进-步升高到足以将远程调压阀打开而使高压油进入变量油泵的伺服缸的低压侧 (高压油过来后变成高压侧)，推动伺服缸内的活塞运动，带动油泵斜盘越过中位变为相反的方向，绞车释放电缆；当向外拉电缆的力降到-定值时，远程调压阀关闭，变量油泵的伺服缸的原低压侧压力降低，变量油泵的伺服阀油路正常工作，绞车回收电缆∈车在 Mooting控制过程 中，电缆上 的张力 在不断地变化，但始终大于零且小于电缆的破断拉力。

1 现有设备上的传动结构形式传动流程图见图1。现有设备上的液压原理图见图 2。

2 现有设备存在的问题通过现场实际操作使用，发现其 Mooring控制的响应时间长，甚至有些不能实现 Mooting控制。

3 原因分析及改进措施针对实际操作中发现的问题，从以下3方面分析产生问题的原因并提出改进措施。

(1)将国产减速器更换成进 口行星减速器而提高系统传动效率。

油泵控制手柄磊 面 底盘发动机主底盘变速箱工 取力器土传动轴SAUER90系列轴 向柱塞油泵分动箱液压油箱SAUER90系列轴向柱塞定量马达(SAUER51或 HIB系列轴向柱塞变量马达 )国产减速箱1-SAUER90系列标准油泵 1-l-伺服缸 1.2-伺服阀l- 先导控制阀2-SAUER90/51/H1B系列马达 3～控制手柄 4-DBD型远程调压 阀图2 现有设备上的液压原理图收稿日期：201l-12-30作者简介：涂学洋 (1984-)，男，学士，助理工程师，主要从事油 田钻采设备的开发设计及制造工作。E-mail：nydyl###126.con。

第 4期 涂学洋 等：测井车 SAUER系统 Mooring控制的改进 ·149·国产减速器的传动原理图见图 3。

1-输入端2--级小齿轮3--级大齿轮4-二级小齿轮5三级大齿轮6I四级小齿轮 五级小齿轮四级大齿轮9输出链轮1o--五级大齿轮ll-换挡气缸二l2-换挡气缸-l3-三级小齿轮l4-二级大齿轮图 3 国产减速器传动原理图国产减速器拨叉位置与挡位之间的关系见表 1。

表 1 国产减速器拨叉位置与挡位关系表 1显示国产减速器的拨叉 I在 1位、拨叉Ⅱ在0位时，减速器为高挡，此时啮合齿轮对数 (图3)为两对：齿轮2与3、齿轮4与 14，支撑轴承为3套滚子轴承及3套球轴承，该挡位具有最高传动效率，此时减速器总效率为：：竺兰查 《机械设计手册》第 3卷，可知常见行星减速器的效率为0.97-0.99，故知行星减速器的总效率远高于该国产常规齿轮传动的减速器，将减速器更换成进口行星减速器可从传动效率方面改善系统的传动性能。

(2)将作为远程调压控制系统压力的 直动式溢流阀”更换成 顺序阀”而缩短系统的响应时间现有设备上作为远程调压控制系统压力的 直动式溢流阀”选用的是北京华德的或进 口REXROTH的 DBD型直动式溢流阀 (见图2中元件 4)，其调压范围0-31.5 MPa，工作压力调节范围内手轮需旋转10圈左右，每圈的调压范围为3.15 MPa左右。现选用的替代件 为进 口 SUN公 司的 SX A- W 型顺序阀”，调压范围5.5～31.5 MPa，工作压力调节范围内手轮需旋转4圈左右，每圈的调压范围为6.5MPa左右。据此可知：在旋转同样角度的情况下，顺序阀”调压范围大于 直动式溢流阀”调压 范围，则可保证系统压力调节过程中，使用 顺序阀”的系统调节过程中远程调压阀开启或关闭时间短，对伺服缸的作用效果显著，响应快。改进后的液压原理图 见图 4。

(3)油泵正常工作时在伺服缸低压侧增加背压阀保证伺服缸回油的畅通背压阀 (见图4，背压阀设定压力 2.0 MPa)选用北京华德的DBD型直动式溢流阀。背压阀有两方面的作用：①由于油泵伺服缸的承受压力不大于6.0MPa，在 Mooting控制中，远程调压阀被打开时，系统高压油通过远程调压阀可能进入油泵伺服缸，安装背压阀后 ，就限制 了进人油泵伺服缸的压力油的压力，对伺服缸起保护作用，故背压阀有时也称为安全阀；②在Mooting控制中，油泵由马达工况向油泵工况转换的瞬间，伺服阀1-2正常工作，伺服油通过伺服阀12进入伺服缸 1-1左腔，伺服缸 1-1右腔的液压油在伺服缸活塞运动过程中通过背压阀4顺畅地回到油泵M3口，保证伺服缸活塞运动自如，从而达到改变油泵斜盘的目的，完成 Mooting控制。

I-SAUER90系列标准油泵 1·l-伺服缸 l·2-伺服闽1.3-先导控制 阀2-SAUER90/5I/HIB系列马达 控制手柄4-DBD型背压阀 5sx A- W 远程调压 阀图4 改进后的液压原理图4 结束语改进后的 SAUER系统的 Mooting控制响应时间变短，达到了测试水平井或隋钻工作的要求。随着电子技术的发展 ，通过电控技术 ，不需操作远程调压阀及油泵控制手柄，通过增加压力传感器及张力传感器等即可实现隋钻或水平井的测试，进口设备已具有此项功能 ，该技术是将来的发展方向。