抽真空注脂机液压系统设计

　　1 前言

　　抽真空注脂机(以下简称“注脂机”)是为石油钻井用三牙轮钻头贮油囊注脂的专用设备。它集抽真空、注润滑脂、残留油脂吹除等功能为一体，可以同时为三牙轮钻头的3个油囊注入MoS2润滑脂，经过改造后也可以用于给其他对注脂比例要求较高的类似设备或产品进行注脂。

　　抽真空注脂是三牙轮钻头的加工工序中非常重要的工序，其注脂比例的高低直接决定该钻头的使用寿命长短，而每钻一个井，换钻头的成本往往高达几十万。根据调查表明，我国目前使用同类注脂设备主要依赖进口，我们成功研制的该注脂机有助于企业提高经济效益。

　　2 注脂机液压系统功能指标和动作要求

　　该注脂机通过注脂缸有杆腔的油压将注脂缸无杆腔的润滑脂压入油囊内。要求注脂压力在0．4～2．0MPa范围内可以任意调整，注脂速度为2．3 L／min。因为这二项指标在液压系统中比较容易实现，所以下面不再论述。

　　因为同时要给3个油囊注脂，所以要设置3个注脂缸，当注脂缸内的润滑脂注完之后，通过高压油脂泵将润滑脂注入注脂缸。液压缸内的液压油不能有任何泄漏到润滑脂端内，否则将影响到钻头的使用寿命。每个钻头从准备注脂到注脂结束拧紧封头总共需要约5 min，其中液压系统加压注脂时间不超过90 S，只占一个工作循环时间的一小部分。所以系统要考虑到节能问题。

　　3 拟定液压系统原理图

　　根据相关要求拟定的液压系统原理图如图1所示。

　　1．吸油过滤器2．泉3．过滤器4、l0．溢流阀5．回油过滤器

　　6．单向阀7．压力表开关8、14．压力表9．换向阀

　　11．单向减压阀 l2．遥控溢流阀 l3．注脂液压缸

　　图1 系统原理图

　　液压泵起动后，整个系统进入工作状态。当需要注脂时1DT通电，液压油通过单向减压阀11后作用在注脂缸有杆腔，将装在无杆腔内的润滑脂压入牙轮钻头的注脂容腔内，直到延续足够的时间将注脂容腔注满。当需要调整注脂压力时，可通过遥控溢流阀进行调整。

　　向注脂缸无杆腔内补充润滑脂时，使2DT通电，则从高压油脂泵过来的润滑脂可顺利注入注脂缸无杆腔，直到3个注脂缸注满时2DT断电。溢流阀10是为了防止换向阀9堵塞形成过高压力而设置的。在非注脂状态，1DT、2DT均断电，液压油直接回油箱，在避免浪费能源的同时减少系统发热。

　　4 注脂缸特殊考虑

　　为了防止注脂缸有杆腔的液压油泄漏到无杆腔的润滑脂内，考虑到一般液压缸内泄漏(或渗漏)的不可避免性，我们特别设计了注脂缸。其结构如图2所示。