RU2459983C1 - Hydraulic actuator of lifting device - Google Patents
Hydraulic actuator of lifting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459983C1 RU2459983C1 RU2011107771/06A RU2011107771A RU2459983C1 RU 2459983 C1 RU2459983 C1 RU 2459983C1 RU 2011107771/06 A RU2011107771/06 A RU 2011107771/06A RU 2011107771 A RU2011107771 A RU 2011107771A RU 2459983 C1 RU2459983 C1 RU 2459983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pump
- motor
- cavity
- shaft
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, точнее - к приводным устройствам, включающим гидравлические или пневматические средства, и может быть использовано в качестве привода, например насоса, для подъема жидкостей с больших глубин.The invention relates to hydraulic machines for volumetric displacement, more specifically, to drive devices, including hydraulic or pneumatic means, and can be used as a drive, for example a pump, for lifting liquids from great depths.
Известны гидравлические приводы подъемных устройств (патент RU 2134360, МПК6 F04B 47/04, опубл. 10.08.1999 г.; RU 2193111, МПК7 F04B 47/04, опубл. 20.11.2002 г.), содержащие рабочий цилиндр и систему гидропневматического уравновешивания - вспомогательный тандемный цилиндр со штоком с закрепленными на его концах поршнями, установленными с образованием четырех полостей - двух поршневых, одна из которых соединена с источником сжатого газа, а вторая - через гидрораспределитель с насосом или сливом, и двух штоковых, одна из которых соединена через гидрораспределитель с насосом или сливом, а вторая - со штоковой полостью рабочего цилиндра.Known hydraulic drives of lifting devices (patent RU 2134360, IPC 6 F04B 47/04, publ. 08/10/1999; RU 2193111, IPC 7 F04B 47/04, publ. 11/20/2002), containing a working cylinder and a hydropneumatic system balancing - an auxiliary tandem cylinder with a rod with pistons fixed at its ends, mounted with the formation of four cavities - two piston cavities, one of which is connected to a source of compressed gas, and the second through a valve with a pump or drain, and two rod, one of which is connected through the control valve with a pump ohm or drain, and the second with the rod cavity of the working cylinder.
Недостатками таких приводов являются:The disadvantages of such drives are:
- значительные габариты и металлоемкость системы гидропневматического уравновешивания и привода в целом;- significant dimensions and metal consumption of the hydropneumatic balancing system and the drive as a whole;
- значительная трудоемкость изготовления пар цилиндр-поршень системы гидропневматического уравновешивания ввиду того, что внутренние поверхности цилиндров и наружные поверхности поршня и плунжера должны быть выполнены с высокими чистотой и точностью диаметральных размеров.- significant laboriousness of the manufacture of cylinder-piston pairs of a hydropneumatic balancing system due to the fact that the inner surfaces of the cylinders and the outer surfaces of the piston and plunger must be made with high purity and accuracy of diametric dimensions.
Наиболее близким к заявляемому приводу и принятым в качестве прототипа является гидравлический привод подъемного устройства (патент RU 2272933, МПК F04B 47/04 (2006.01), опубл. 27.03.2006 г.), содержащий силовой гидроцилиндр, насос, вал которого соединен с электродвигателем, гидромотор, трехпозиционный гидрораспределитель, через который в первом его положении штоковая полость гидроцилиндра соединена с насосом, пневмогидроаккумулятор, гидравлическая полость которого соединена с гидромотором.Closest to the claimed drive and adopted as a prototype is a hydraulic drive of a lifting device (patent RU 2272933, IPC F04B 47/04 (2006.01), publ. 03/27/2006), containing a power hydraulic cylinder, a pump whose shaft is connected to an electric motor, a hydraulic motor, a three-position valve, through which in its first position the rod cavity of the hydraulic cylinder is connected to the pump, a pneumatic accumulator, the hydraulic cavity of which is connected to the hydraulic motor.
Такой привод имеет систему гидропневматического уравновешивания, состоящую из гидромотора и гидронасоса, рабочий объем которого меньше рабочего объема гидромотора в два раза, что позволяет уменьшить габариты, металлоемкость и трудоемкость изготовления системы гидропневматического уравновешивания и привода в целом.Such a drive has a hydropneumatic balancing system consisting of a hydraulic motor and a hydraulic pump, the working volume of which is two times less than the working volume of the hydraulic motor, which reduces the size, metal consumption and laboriousness of manufacturing the hydropneumatic balancing system and the drive as a whole.
Однако такой привод имеет сложную конструкцию, что объясняется необходимостью наличия двух насосов, гидрозамков и системы управления гидрозамками. Кроме того, такой привод имеет низкий КПД, так как при подъеме штока силового цилиндра происходит суммирование потоков рабочей жидкости, подаваемой насосом и пневмогидроаккумулятором, что требует использования мощного электродвигателя насоса.However, such a drive has a complex structure, which is explained by the need for two pumps, hydraulic locks and a hydraulic lock control system. In addition, such a drive has low efficiency, since when lifting the rod of the power cylinder, the flows of the working fluid supplied by the pump and the pneumatic accumulator are summed up, which requires the use of a powerful pump motor.
Задачами предлагаемого изобретения является упрощение конструкции привода и повышение КПД при использовании менее мощного электродвигателя насоса.The objectives of the invention is to simplify the design of the drive and increase efficiency when using a less powerful pump motor.
Поставленная задача решается усовершенствованием гидравлического привода подъемного устройства, содержащего силовой гидроцилиндр, насос, вал которого соединен с электродвигателем, гидромотор, трехпозиционный гидрораспределитель, через который в первом его положении штоковая полость гидроцилиндра соединена с насосом, пневмогидроаккумулятор, гидравлическая полость которого соединена с гидромотором.The problem is solved by improving the hydraulic drive of a lifting device containing a power hydraulic cylinder, a pump whose shaft is connected to an electric motor, a hydraulic motor, a three-position valve, through which in its first position the rod cavity of the hydraulic cylinder is connected to a pump, a pneumatic accumulator, the hydraulic cavity of which is connected to the hydraulic motor.
Это усовершенствование заключается в том, что гидравлическая полость пневмогидроаккумулятора соединена с гидромотором через гидрораспределитель в первом его положении и с насосом - во втором положении гидрораспределителя, штоковая полость гидроцилиндра через гидрораспределитель во втором положении соединена с гидромотором, вал которого соединен с валом насоса.This improvement consists in the fact that the hydraulic cavity of the pneumatic accumulator is connected to the hydraulic motor through the valve in its first position and to the pump in the second position of the valve, the rod cavity of the hydraulic cylinder through the valve in the second position is connected to the hydraulic motor, the shaft of which is connected to the pump shaft.
Такая конструкция привода проще прототипа, при этом КПД привода выше, за счет обеспечения суммирования энергии электродвигателя и гидромотора для вращения вала насоса.This design of the drive is simpler than the prototype, while the efficiency of the drive is higher, due to the summation of the energy of the electric motor and hydraulic motor for rotation of the pump shaft.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальной схема гидравлического привода.The essence of the claimed invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of a hydraulic drive.
Гидравлический привод подъемного устройства содержит силовой гидроцилиндр 1, насос 2, вал 3 которого соединен с электродвигателем 4, гидромотор 5, трехпозиционный гидрораспределитель 6, через который в первом его положении (правом по чертежу положении золотника гидрораспределителя 6) штоковая полость 7 силового гидроцилиндра 1 соединена с насосом 2, пневмогидроаккумулятор 8, гидравлическая полость 9 которого соединена с гидромотором 5. Гидравлическая полость 9 пневмогидроаккумулятора 8 соединена с гидромотором 5 через гидрораспределитель 6 в первом его положении (правом по чертежу положении золотника) и с насосом 2 во втором положении гидрораспределителя 6 (левом по чертежу положении золотника). Штоковая полость 7 силового гидроцилиндра 1 через гидрораспределитель 6 во втором его положении (левом по чертежу положении золотника) соединена с гидромотором 5, вал 10 которого соединен с валом 3 насоса 2. Позициями 11 и 12 обозначены датчики положения штока с поршнем 13 силового гидроцилиндра 1. Позициями 14, 15, 16 и 17 обозначены трубопроводы, соединяющие элементы системы.The hydraulic drive of the lifting device comprises a power hydraulic cylinder 1, a pump 2, a shaft 3 of which is connected to an electric motor 4, a hydraulic motor 5, a three-position valve 6, through which in its first position (the position of the valve of the hydraulic valve 6 according to the drawing) the rod cavity 7 of the hydraulic cylinder 1 is connected to pump 2, a pneumatic accumulator 8, the hydraulic cavity 9 of which is connected to the hydraulic motor 5. The hydraulic cavity 9 of the pneumatic accumulator 8 is connected to the hydraulic motor 5 through a valve 6 in its first position (the right position of the spool according to the drawing) and with the pump 2 in the second position of the control valve 6 (the left position of the spool according to the drawing). The rod cavity 7 of the power hydraulic cylinder 1 through the valve 6 in its second position (the spool position left in the drawing) is connected to the hydraulic motor 5, the shaft 10 of which is connected to the shaft 3 of the pump 2. Positions 11 and 12 indicate the rod position sensors with the piston 13 of the power hydraulic cylinder 1. Positions 14, 15, 16 and 17 indicate pipelines connecting the elements of the system.
Гидравлический привод подъемного устройства работает следующим образом.The hydraulic drive of the lifting device operates as follows.
В исходном положении шток с поршнем 13 находится в крайнем нижнем положении, пневмогидроаккумулятор 8 заполнен рабочей жидкостью, в его газовой полости - сжатый газ, а гидрораспределитель 6 находится в среднем положении. При переключении гидрораспределителя 6 в первое положение (правое по чертежу положение золотника) поток рабочей жидкости от насоса 2 по трубопроводам 14 и 15 подается в штоковую полость 7 силового цилиндра 1. Одновременно поток рабочей жидкости из пневмогидроаккумулятора 8 по трубопроводу 15 через гидрораспределитель 6 по трубопроводам 16 и 17 подается на гидромотор 5, который преобразует энергию сжатого в пневмогидроаккумуляторе 8 газа во вращение вала 10, соединенного с валом 3 насоса 2. При этом обеспечивается суммирование энергии вращения вала 3 насоса 2 электродвигателем 4 и гидромотором 5. При достижении штока с поршнем 13 крайнего верхнего положения срабатывает датчик 12 и происходит переключение гидрораспределителя 6 во второе (левое по чертежу положение золотника) положение. При этом поток рабочей жидкости от насоса 2 по трубопроводу 14 через гидрораспределитель 6 и трубопровод 16 поступает в пневмогидроаккумулятор 8, сжимая газ в его газовой полости. Одновременно рабочая жидкость из штоковой полости 7 силового цилиндра 1 по трубопроводу 15 через гидрораспределитель 6 и трубопровод 17 подается на гидромотор 5, который преобразует энергию поднятой колонны штанг во вращение вала 10, соединенного с валом 3 насоса 2. При этом обеспечивается суммирование энергии вращения вала 3 насоса 2 электродвигателем 4 и гидромотором 5.In the initial position, the rod with the piston 13 is in its lowest position, the pneumatic accumulator 8 is filled with a working fluid, compressed gas is in its gas cavity, and the valve 6 is in the middle position. When the valve 6 is switched to the first position (the valve position is right in the drawing), the flow of the working fluid from the pump 2 through pipelines 14 and 15 is fed into the rod cavity 7 of the power cylinder 1. At the same time, the flow of the working fluid from the pneumatic accumulator 8 through pipeline 15 through the valve 6 through pipelines 16 and 17 is fed to the hydraulic motor 5, which converts the energy of the gas compressed in the pneumatic accumulator 8 into the rotation of the shaft 10, connected to the shaft 3 of the pump 2. This ensures the sum of the energy of rotation of the shaft 2 pump 3 motor 4 and hydraulic motor 5. Upon reaching the piston rod 13, the uppermost position sensor 12 is activated and the control valve 6 is switched to the second (left in the drawing the position of the spool) position. In this case, the flow of the working fluid from the pump 2 through the pipeline 14 through the valve 6 and the pipe 16 enters the pneumatic accumulator 8, compressing the gas in its gas cavity. At the same time, the working fluid from the rod cavity 7 of the actuating cylinder 1 through the pipe 15 through the valve 6 and the pipe 17 is fed to the hydraulic motor 5, which converts the energy of the raised rod string into the rotation of the shaft 10 connected to the shaft 3 of the pump 2. This ensures the sum of the energy of rotation of the shaft 3 pump 2 with an electric motor 4 and a hydraulic motor 5.
В режиме холостого хода (для обеспечения требуемой частоты качаний поршня) гидрораспределитель 6 находится в среднем по чертежу положении. При этом трубопроводы 15 и 16 закрыты, поток рабочей жидкости от насоса 2 по трубопроводам 14 и 17 через гидромотор 5 направляется на слив.In idle mode (to ensure the required frequency of swing of the piston), the control valve 6 is located in the average position in the drawing. While the pipelines 15 and 16 are closed, the flow of the working fluid from the pump 2 through the pipelines 14 and 17 through the hydraulic motor 5 is directed to the drain.
Таким образом, использование предлагаемой более простой конструкции гидравлического привода подъемного устройства обеспечивает высокий КПД, что дает возможность использования менее мощного электродвигателя насоса за счет суммирования энергии электродвигателя и гидромотора для вращения вала насоса при работе привода.Thus, the use of the proposed simpler design of the hydraulic drive of the lifting device provides high efficiency, which makes it possible to use a less powerful pump motor by summing the energy of the electric motor and the hydraulic motor to rotate the pump shaft during operation of the drive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011107771/06A RU2459983C1 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Hydraulic actuator of lifting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011107771/06A RU2459983C1 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Hydraulic actuator of lifting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2459983C1 true RU2459983C1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46937849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011107771/06A RU2459983C1 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Hydraulic actuator of lifting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2459983C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806877A (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | Low air-balancing ultra-long stroke oil pumping device |
| RU2601395C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-11-10 | Василий Михайлович Шестоперов | Drive of deep-well pump with vacuum balancing |
| RU2647286C2 (en) * | 2013-04-27 | 2018-03-15 | Бош Рексрот (Чанчжоу) Ко. Лтд. | Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5481873A (en) * | 1993-12-31 | 1996-01-09 | Qsine Corporation Limited | Hydraulic actuating system for a fluid transfer apparatus |
| GB2293213A (en) * | 1993-03-01 | 1996-03-20 | Lloyd Stanley | Hydraulic drive system for an oil well pump |
| RU2193111C1 (en) * | 2001-09-06 | 2002-11-20 | Закрытое акционерное общество "Уралкран" | Hydraulic drive of down-hole pump |
| RU2272933C1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-03-27 | Сергей Климович Бескровный | Hydraulic drive for deep-well sucker-rod pump |
-
2011
- 2011-02-28 RU RU2011107771/06A patent/RU2459983C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2293213A (en) * | 1993-03-01 | 1996-03-20 | Lloyd Stanley | Hydraulic drive system for an oil well pump |
| US5481873A (en) * | 1993-12-31 | 1996-01-09 | Qsine Corporation Limited | Hydraulic actuating system for a fluid transfer apparatus |
| RU2193111C1 (en) * | 2001-09-06 | 2002-11-20 | Закрытое акционерное общество "Уралкран" | Hydraulic drive of down-hole pump |
| RU2272933C1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-03-27 | Сергей Климович Бескровный | Hydraulic drive for deep-well sucker-rod pump |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806877A (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | Low air-balancing ultra-long stroke oil pumping device |
| RU2647286C2 (en) * | 2013-04-27 | 2018-03-15 | Бош Рексрот (Чанчжоу) Ко. Лтд. | Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump |
| RU2601395C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-11-10 | Василий Михайлович Шестоперов | Drive of deep-well pump with vacuum balancing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204493095U (en) | Hydraulic bidirectional effect pumping installations | |
| US8523533B1 (en) | Constant horsepower regenerative assist for a hydraulic rod pumping unit | |
| CN201730780U (en) | Hydraulically driven difunctional multi-cylinder slurry pump | |
| CN104612928A (en) | Hydraulic bidirectional pumping device | |
| US10612531B2 (en) | Hydraulically-driven double-acting mud pump | |
| CA2908234C (en) | Synchronized dual well variable stroke and variable speed pump down control with regenerative assist | |
| CN104005924A (en) | High-power radial plunger pump | |
| RU2459983C1 (en) | Hydraulic actuator of lifting device | |
| NZ715645A (en) | A hydraulic or pneumatic drive system, and a motor and a pump therefor | |
| WO2010117486A3 (en) | High pressure variable displacement piston pump | |
| CN203516006U (en) | Passive clearance adjusting system of reciprocating compressor | |
| CN203463248U (en) | Double-acting multi-cylinder mud pump directly driven by linear motors | |
| CN110439777A (en) | A kind of hydraulic engine plunger pump by load control hydraulic displacement | |
| CN205154526U (en) | Reciprocating type high pressure water pump of double -cylinder | |
| US9366244B2 (en) | Drive system for a pressure wave generator | |
| RU2380570C1 (en) | Adjustable positive-displacement inflator pump unit | |
| RU100568U1 (en) | HIGH PRESSURE SUBMERSIBLE ELECTROMAGNETIC PUMP | |
| RU2011127952A (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC HYDRAULIC INSTALLATION | |
| RU2006108424A (en) | PIPELINDER OVERLAPPING DEVICE | |
| CA2931420C (en) | Synchronized dual well variable stroke and variable speed pump down control with regenerative assist | |
| RU2006123346A (en) | OIL PRODUCTION OPTIMIZATION METHOD | |
| RU82007U1 (en) | INSTALLATION SUPPRESSIVE, VOLUME, ADJUSTABLE | |
| CN202991474U (en) | Submerged oil ball plug pump | |
| NO20033044D0 (en) | Pump for tail production of oil | |
| KR20120102905A (en) | Liquid Transfer Pump Using Gear Pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150301 |