CN107575426B - 氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压*** - Google Patents

Abstract

本发明公开的氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，按液压***弯管使用功能分为：1)卷扬机及内胎行走回路，包括卷扬液压马达、内胎液压马达两条分支进回油管回路，用于钢管在弯管机中左右移动和内胎在钢管内左右行走；2)内胎缸、夹紧缸及楔块缸回路，包括内胎缸、夹紧缸、楔块缸三条分支进回油管回路，用于在弯管过程中对钢管内壁的支撑、钢管一端的夹紧和松开、钢管的抬升和下放；3)主油缸及提升缸回路，包括四个提升缸、六个主油缸一条分支进回油管回路，用于使钢管外壁紧贴上胎面并对钢管另一端施加弯矩，使钢管产生塑性变形。优点是结构简单、工作稳定、***故障率低。

Description

氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***

技术领域

本发明涉及氧气混合天然气动力管网技术领域，尤其涉及一种氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***。

背景技术

弯管机是在大型长距离的氧气混合天然气动力管网工程中，用于改变管线方向的一种机械设备，可以实现野外现场弯管作业。野外现场施工作业，现场地形地貌复杂，动力管网管线的铺设需根据地形的基本走势来决定，管线施工中时常用到大口径弯管机。但目前在用弯管机设备的液压传动***存在设计结构不合理、结构复杂、工作不稳定、***故障率高等缺点，往往容易出现弯管成品损坏的现象，严重影响氧气混合天然气动力管网的生产效率。另外，弯管设备弯管作业时需要不少于三位工人同时在场协助弯管作业，并且弯折管材时每个步骤都由工人手动操作完成，在每次的弯折过程中，工人都需要停下设备标记钢管的弯折位置，并且钢管每次弯折的角度是通过人工测量的数据换算而来，这些操作流程都加重了工人的工作量并增加了弯管成品的误差率，并且费时费力，操作工人劳动强度较大。针对目前大口径弯管机自动化程度较低的现状，发明人研制了大口径弯管机的液压***，实现了大口径弯管过程的液压自动化。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构简单、工作稳定、***故障率低的用于氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，它包括油箱，油箱上设有液位液温计、空气过滤器及温度传感器，油箱内设有管状加热器，还包括液压泵，液压泵进口连接的油管上设有滤油器，液压泵进口连接的油管尾端置于油箱内，液压泵出口连接的油管的另一端与单向阀的进口连接，单向阀出口和压力管路过滤器进口通过油管连接，压力管路过滤器出口连接有进油管，进油管上设有六条分支进油管，即第一个分支进油管、第二个分支进油管、第三个分支进油管、第四个分支进油管、第五个分支进油管、第六个分支进油管；还包括一个空气冷却器，空气冷却器出口连接的油管的另一端与过滤器的入口相连接，过滤器出口连接的油管的末端置于油箱内，空气冷却器进口连接有回油管，所述的回油管上设有六条分支回油管，即第一个分支回油管、第二个分支回油管、第三个分支回油管、第四个分支回油管、第五个分支回油管、第六个分支回油管；还包括六个三位四通电磁换向阀、十个单向节流阀、一个液控单向阀、一个单向顺序阀，还包括溢流管，溢流管的一端与进油管相连通，溢流管的另一端置于油箱内，溢流管上设有电磁溢流阀；

所述的第一个分支进油管和第一个分支回油管的另一端分别与第一个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第一个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第一个单向节流阀连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第二个单向节流阀连接，第一个单向节流阀分别与两个弯管机的内胎液压马达的一个腔之间通过油管连通，第二个单向节流阀分别与两个弯管机的内胎液压马达的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第二个分支进油管和第二个分支回油管的另一端分别与第二个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第二个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第三个单向节流阀连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第四个单向节流阀连接，第三个单向节流阀与弯管机的卷扬液压马达的一个腔之间通过油管连通，第四个单向节流阀与弯管机的卷扬液压马达的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第三个分支进油管和第三个分支回油管的另一端分别与第三个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第三个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第五个单向节流阀连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第六个单向节流阀连接，第五个单向节流阀与弯管机的内胎缸的无杆腔之间通过油管连通，第六个单向节流阀与弯管机的内胎缸的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第四个分支进油管和第四个分支回油管的另一端分别与第四个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第四个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第七个单向节流阀连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第八个单向节流阀连接，第七个单向节流阀与弯管机的夹紧缸的无杆腔之间通过油管连通，第八个单向节流阀与弯管机的夹紧缸的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第五个分支进油管和第五个分支回油管的另一端分别与第五个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第五个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第九个单向节流阀连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第十个单向节流阀连接，第九个单向节流阀的另一端与液控单向阀的输入端通过油管连接，液控单向阀的输出端与弯管机的楔块缸的无杆腔之间通过油管连通，第十个单向节流阀与弯管机的楔块缸的有杆腔之间也通过油管连通，其中，液控单向阀的控制油路K与单向节流阀、楔块缸有杆腔之间的油管连通；

所述的第六个分支进油管和第六个分支回油管的另一端分别与第六个三位四通电磁换向阀的两个油口连接，第六个三位四通电磁换向阀的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端分别与四个提升缸的无杆腔之间、六个主油缸的有杆腔之间连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与分别与四个提升缸的有杆腔之间、六个主油缸的无杆腔之间连接，其中，另一根油管在四个提升缸有杆腔之间并连接的油管与六个主油缸无杆腔之间并连接的油管之间的油管串联接有一个单向顺序阀。

有益效果：本发明公开的氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，按液压***弯管使用功能分为：1)卷扬机及内胎行走回路，包括卷扬液压马达、内胎液压马达两条分支进回油管回路，用于钢管在弯管机中左右移动和内胎在钢管内左右行走；2)内胎缸、夹紧缸及楔块缸回路，包括内胎缸、夹紧缸、楔块缸三条分支进回油管回路，用于在弯管过程中对钢管内壁的支撑、钢管一端的夹紧和松开、钢管的抬升和下放；3)主油缸及提升缸回路，包括四个提升缸、六个主油缸一条分支进回油管回路，用于使钢管外壁紧贴上胎面并对钢管另一端施加弯矩，使钢管产生塑性变形。优点是结构简单、工作稳定、***故障率低。

附图说明

图1为本发明的弯管原理示意图；

图2为本发明的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示，为本发明的弯管原理示意图，所述氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，弯管机的工作原理是通过可编程控制器接收和处理各传感器的数据并发出相应的指令，控制液压***各阀体电磁铁的通断，实现弯管机设备对钢管的移动、固定和弯管等动作，其弯管过程可分为四个部分：送管→定位→弯管→复位。

1)送管：工人将待弯的大口径钢管管材由吊管机从夹具一端放入弯管机中，内胎同时钻入钢管内，钢管放置到合适的位置后开始弯管，通过卷扬机拉动钢管向夹具一端移动，移动达到300mm后停止送管完成。

2)定位：定位是弯管前的准备过程，防止钢管发生移动。内胎在钢管内向主油缸一端行走，移动至上胎正下方。然后内胎张紧装置支撑住钢管内壁，目的是防止弯管时钢管出现憋管现象，完成张紧后。楔块缸水平向外伸出举升钢管高度，夹具夹紧钢管的一端，目的是防止钢管发生自身的旋转，定位完成。

3)弯管：提升缸带动下胎的左端向上运动，提升管材高度，使钢管上沿紧贴上胎面。主油缸举升下胎右端，使钢管的右端升起。由夹具和上胎起支点的作用，主油缸施加弯矩，使钢管发生塑性变形，钢管被弯折出一定角度，弯管完成。

4)复位：弯管结束后，各个液压缸按逆向顺序依次回复原位，开始重复之前动作，上述操作循环进行，直至钢管达到总弯管角度要求。

如图2所示，为本发明的组成结构示意图，所述氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，它包括油箱1，油箱上设有液位液温计35、空气过滤器33及温度传感器32，油箱内设有管状加热器34，还包括液压泵3，液压泵进口连接的油管上设有滤油器2，液压泵进口连接的油管尾端置于油箱内，液压泵出口连接的油管的另一端与单向阀4的进口连接，单向阀出口和压力管路过滤器5进口通过油管连接，压力管路过滤器出口连接有进油管27，进油管27上设有六条分支进油管，即第一个分支进油管27—1、第二个分支进油管27—2、第三个分支进油管27—3、第四个分支进油管27—4、第五个分支进油管27—5、第六个分支进油管27—6；还包括一个空气冷却器30，空气冷却器出口连接的油管的另一端与过滤器31的入口相连接，过滤器31出口连接的油管的末端置于油箱内，空气冷却器进口连接有回油管28，所述的回油管上设有六条分支回油管，即第一个分支回油管28—1、第二个分支回油管28—2、第三个分支回油管28—3、第四个分支回油管28—4、第五个分支回油管28—5、第六个分支回油管28—6；还包括六个三位四通电磁换向阀、十个单向节流阀、一个液控单向阀18、一个单向顺序阀26，还包括溢流管29，溢流管的一端与进油管27相连通，溢流管的另一端置于油箱内，溢流管上设有电磁溢流阀6；

所述的第一个分支进油管27—1和第一个分支回油管28—1的另一端分别与第一个三位四通电磁换向阀7-1的两个油口连接，第一个三位四通电磁换向阀7-1的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第一个单向节流阀8连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第二个单向节流阀9连接，第一个单向节流阀8分别与两个弯管机的内胎液压马达19的一个腔之间通过油管连通，第二个单向节流阀9分别与两个弯管机的内胎液压马达19的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第二个分支进油管27—2和第二个分支回油管28—2的另一端分别与第二个三位四通电磁换向阀7-2的两个油口连接，第二个三位四通电磁换向阀7-2的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第三个单向节流阀10连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第四个单向节流阀11连接，第三个单向节流阀10与弯管机的卷扬液压马达20的一个腔之间通过油管连通，第四个单向节流阀11与弯管机的卷扬液压马达20的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第三个分支进油管27—3和第三个分支回油管28—3的另一端分别与第三个三位四通电磁换向阀7-3的两个油口连接，第三个三位四通电磁换向阀7-3的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第五个单向节流阀12连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第六个单向节流阀13连接，第五个单向节流阀12与弯管机的内胎缸21的无杆腔之间通过油管连通，第六个单向节流阀13与弯管机的内胎缸21的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第四个分支进油管27—4和第四个分支回油管28—4的另一端分别与第四个三位四通电磁换向阀7-4的两个油口连接，第四个三位四通电磁换向阀7-4的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第七个单向节流阀14连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第八个单向节流阀15连接，第七个单向节流阀14与弯管机的夹紧缸22的无杆腔之间通过油管连通，第八个单向节流阀15与弯管机的夹紧缸22的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第五个分支进油管27—5和第五个分支回油管28—5的另一端分别与第五个三位四通电磁换向阀7-5的两个油口连接，第五个三位四通电磁换向阀7-5的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第九个单向节流阀16连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第十个单向节流阀17连接，第九个单向节流阀16的另一端与液控单向阀18的输入端通过油管连接，液控单向阀18的输出端与弯管机的楔块缸23的无杆腔之间通过油管连通，第十个单向节流阀17与弯管机的楔块缸23的有杆腔之间也通过油管连通，其中，液控单向阀18的控制油路K与单向节流阀17、楔块缸23有杆腔之间的油管连通；

所述的第六个分支进油管27—6和第六个分支回油管28—6的另一端分别与第六个三位四通电磁换向阀7-6的两个油口连接，第六个三位四通电磁换向阀7-6的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端分别与四个提升缸24的无杆腔之间、六个主油缸25的有杆腔之间连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与分别与四个提升缸24的有杆腔之间、六个主油缸25的无杆腔之间连接，其中，另一根油管在四个提升缸24有杆腔之间并连接的油管与六个主油缸25无杆腔之间并连接的油管之间的油管串联接有一个单向顺序阀26。

本发明液压***工作原理：

本发明弯管机液压***中的油缸均选用双作用式油缸，液压马达选用径向球塞式液压马达。按液压***弯管使用功能所分，本发明液压回路可分为：卷扬机及内胎行走回路；内胎缸、夹紧缸及楔块缸回路；主油缸及提升缸回路三部分。

1)卷扬机及内胎行走回路由卷扬液压马达、内胎液压马达回路组成，分别用于钢管在弯管机中左右移动和内胎在钢管内左右行走。电磁铁YA4、YA14通电，卷扬液压马达正转，卷扬机装置可拉动钢管向左移动，电磁铁YA5、YA14通电，卷扬液压马达反转，卷扬机装置可拉动钢管向右移动。电磁铁YA2、YA14通电，内胎液压马达正转，内胎可向左行走，电磁铁YA3、YA14通电，内胎液压马达反转，内胎可向右行走。

在卷扬机及内胎行走回路中，采用电磁溢流阀组成卸荷回路，启动泵站发动机时，电磁铁YA1通电，液压泵卸载，可减少能量损耗，简化***结构，起到调压、卸荷平稳起动的作用。另外回路均采用叠加式单向节流阀，可以双向调节液压缸的流量，正向流动时起单向阀作用，反向流动时起节流阀作用。

2)内胎缸、夹紧缸及楔块缸回路由内胎缸、夹紧缸、楔块缸回路组成，分别用于在弯管过程中对钢管内壁的支撑、钢管一端的夹紧和松开、钢管的抬升和下放。通过分别控制内胎缸、夹紧缸、楔块缸回路的三位四通换向阀的电磁铁通断，实现张紧装置、夹具和楔块的伸缩。由于楔块缸需要有足够长时间的水平向外的推力，所以楔块缸回路的换向阀改用“Y”型机能的三位四通换向阀，同时加一个液控单向阀的锁紧回路来进行保压，减少压力损失，提高设备在弯管过程中的可靠性。

3)主油缸及提升缸回路由四个提升缸24、六个主油缸25回路组成，分别用于使钢管外壁紧贴上胎面并对钢管另一端施加弯矩，使钢管产生塑性变形。电磁铁YA13、YA14通电，液压油进入提升缸有杆腔，提升缸收缩。当提升缸有杆腔压力大于单向顺序阀的调定压力值后，液压油打开单向顺序阀进入主油缸无杆腔，主油缸伸出。电磁铁YA12、YA14通电，液压油进入提升缸无杆腔和主油缸有杆腔，经单向顺序阀流回油箱，提升缸伸出，主油缸同时收缩回位。主油缸及提升缸回路中工作顺序要求对钢管先提升再弯管并且保证有一定的提升力和弯矩，所以在回路中，提升缸和主油缸之间串联一个单向顺序阀。在提升缸液压油压力不足以打开单向顺序阀之前完成钢管的提升动作，随着钢管与上胎面贴紧，压力足以打开顺序阀后，主油缸开始举升，由夹具和上胎起支点的作用，主油缸施加弯矩达到弯管的角度要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.氧气混合天然气动力管网用大口径弯管机液压***，它包括油箱（1），油箱上设有液位液温计（35）、空气过滤器（33）及温度传感器（32），油箱内设有管状加热器（34），还包括液压泵（3），液压泵进口连接的油管上设有滤油器（2），液压泵进口连接的油管尾端置于油箱内，液压泵出口连接的油管的另一端与单向阀（4）的进口连接，单向阀出口和压力管路过滤器（5）进口通过油管连接；其特征在于：

所述的压力管路过滤器出口连接有进油管（27），进油管（27）上设有六条分支进油管，即第一个分支进油管（27—1）、第二个分支进油管（27—2）、第三个分支进油管（27—3）、第四个分支进油管（27—4）、第五个分支进油管（27—5）、第六个分支进油管（27—6）；还包括一个空气冷却器（30），空气冷却器出口连接的油管的另一端与过滤器（31）的入口相连接，过滤器（31）出口连接的油管的末端置于油箱内，空气冷却器进口连接有回油管（28），所述的回油管上设有六条分支回油管，即第一个分支回油管（28—1）、第二个分支回油管（28—2）、第三个分支回油管（28—3）、第四个分支回油管（28—4）、第五个分支回油管（28—5）、第六个分支回油管（28—6）；还包括六个三位四通电磁换向阀、十个单向节流阀、一个液控单向阀（18）、一个单向顺序阀（ 26），还包括溢流管（290，溢流管的一端与进油管（27）相连通，溢流管的另一端置于油箱内，溢流管上设有电磁溢流阀(6)；

所述的第一个分支进油管(27—1)和第一个分支回油管( 28—1)的另一端分别与第一个三位四通电磁换向阀(7-1)的两个油口连接，第一个三位四通电磁换向阀(7-1)的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第一个单向节流阀(8)连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第二个单向节流阀(9)连接，第一个单向节流阀（8）分别与两个弯管机的内胎液压马达（19）的一个腔之间通过油管连通，第二个单向节流阀（9）分别与两个弯管机的内胎液压马达（19）的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第二个分支进油管（ 27—2）和第二个分支回油管（ 28—2）的另一端分别与第二个三位四通电磁换向阀（7-2）的两个油口连接，第二个三位四通电磁换向阀（7-2）的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第三个单向节流阀（10）连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第四个单向节流阀（11） 连接，第三个单向节流阀(10)与弯管机的卷扬液压马达(20)的一个腔之间通过油管连通，第四个单向节流阀(11)与弯管机的卷扬液压马达 (20)的另一个腔之间也通过油管连通；

所述的第三个分支进油管（27—3）和第三个分支回油管（28—3）的另一端分别与第三个三位四通电磁换向阀（7-3）的两个油口连接，第三个三位四通电磁换向阀（7-3）的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第五个单向节流阀（12）连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第六个单向节流阀（13 ）连接，第五个单向节流阀（12）与弯管机的内胎缸(21)的无杆腔之间通过油管连通，第六个单向节流阀(13)与弯管机的内胎缸(21)的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第四个分支进油管(27—4)和第四个分支回油管( 28—4)的另一端分别与第四个三位四通电磁换向阀(7-4)的两个油口连接，第四个三位四通电磁换向阀(7-4)的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第七个单向节流阀(14)连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第八个单向节流阀(15)连接，第七个单向节流阀(14)与弯管机的夹紧缸(22)的无杆腔之间通过油管连通，第八个单向节流阀(15)与弯管机的夹紧缸(22)的有杆腔之间也通过油管连通；

所述的第五个分支进油管(27—5)和第五个分支回油管( 28—5)的另一端分别与第五个三位四通电磁换向阀(7-5)的两个油口连接，第五个三位四通电磁换向阀(7-5)的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端与第九个单向节流阀(16)连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与第十个单向节流阀(17) 连接，第九个单向节流阀(16)的另一端与液控单向阀（18）的输入端通过油管连接，液控单向阀（18）的输出端与弯管机的楔块缸（23）的无杆腔之间通过油管连通，第十个单向节流阀（17）与弯管机的楔块缸（23）的有杆腔之间也通过油管连通，其中，液控单向阀（18）的控制油路K与单向节流阀（17）、楔块缸（23）有杆腔之间的油管连通；

所述的第六个分支进油管（27—6）和第六个分支回油管（28—6）的另一端分别与第六个三位四通电磁换向阀（7-6）的两个油口连接，第六个三位四通电磁换向阀（7-6）的另两个油口上各连接有一根油管，这两根油管中的一根油管的另一端分别与四个提升缸（24）的无杆腔之间、六个主油缸（25）的有杆腔之间连接，这两根油管中的另一根油管的另一端与分别与四个提升缸（24）的有杆腔之间、六个主油缸（25）的无杆腔之间连接，其中，另一根油管在四个提升缸（24）有杆腔之间并连接的油管与六个主油缸（25）无杆腔之间并连接的油管之间的油管串联接有一个单向顺序阀（26）。