双向液压锁的工作原理及常见问题_杨志丹
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静态时
液压锁开锁压力 Pa 应满足 ： （B 口进油） 开）, P′ = Pa D2 1 K Kf F D2 （ 2 − ）Pa > 4 z2 − 4 − + （ 2 −1 ）P ' 液压锁开锁压力 （使液压锁打开的最低供油压力）Pb 应满 2 λ Wei1 πd λ π d d Sz d Li Bingxiang1，Fan Chao2，Zhang Weina1，Zhang 足： 2.1.4 当 A 口通压力油， 缸杆受压力时开锁力分析 (1 Xi’an Shiyou University,Shaanxi Xi’an 710065;2 Shaanxi Youth Vocational College, Shaanxi Xi’an 710068) Kf λK z D 2 D2 F 开锁的充分条件同式 （6） ； （ 2 − λ）Pb > + 4 2 − 4 2 + （ 2 − 1）P' （3） πd πd Sf d d （4） ； Abstract: In the process of oil production, sand production not only 液压缸活塞平衡公式同式 lead to the equipment damage and reduce the 式中 ： Kf 为有杆腔弹簧力及阻力之和 ； Kz 为无杆腔弹簧 液压锁开锁压力 Pa 应满足 ： production, but also can affect theA life of the； oil take reasonable sand measurements and control is very important. 力及阻力之和 ；F 为负载力 ； Pa 为 口压力 Pbwell, 为 Bso 口压力 ；
开锁的充分条件是 ：
这里只示例最恶劣的一种工况，B 口进油， 缸杆受拉力。 如图 2 所示， 液压缸缸筒内径 100mm， 活塞杆直径 70mm， 承受
★基金项目 ： 陕西省教育厅项目“油气井出砂实时监测方法研究”资助 (2010JK786)
1
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设计与研发
负载力 F=100KN， 系统压力 20MPa， 背压 P' =0.5MPa。 液压缸面积比 ： 式中 ： 10 号航空液压油的膨胀系数
in order to get the useful sign
MATLAB, and compares th
can effectively remove noises
test and field test show that th
Keywords: piezoelectric ultr
2
2.1
双向液压锁开锁条件分析与示例
基于小
摘要 ： 本文从理论上分析了双向液压锁工作原理及开锁的条件， 并对其在应用过程中出现的问题进行了分析， 提出了预防措 施和改进建议。 关键词 ： 液压锁 ； 工作原理 ； 解锁
（1 西安石
Principle and central failure about the bidirectional fluid 防砂、治砂措施是非常重要 lock
De-noisin
0 引言
液压锁锁紧回路在航天器等发射平台及工程车辆上有着广 泛的应用， 液压锁的正确选择以及与液压缸的匹配， 对于系统功 能的实现和安全性有着重要意义。
(1 Xi’an Shiyou Universit
Abstract: In the process of
1
双向液压锁工作原理
双向液压锁由两个液控单向阀组成， 它是液压系统中最常用
开锁条件分析
2.1.1 当 B 口通压力油， 缸杆受拉力时开锁力分析 参见图 2， 当 B 口通压力油时，B 口的压力油首先将液控单 向阀 3 打开， 同时推动液压锁控制活塞 2 向左移动作用到有杆腔 液压锁 1 上，B 口压力继续升高， 直到有杆腔液压锁 1 打开后油 缸动作。 （图 2）
★基金项目 ： 陕西省教育厅项目“ 1- 有杆腔液压锁 2- 控制活塞 3- 无杆腔液压锁 4弹簧
D2
1
F
K
K
D2
(
)
2
（
K λK F D D − λ）Pb > 4 f2 − 4 2z − + （ 2 − 1）P' 2 πd πd Sf d d
（5）
2.1.3
当 A 口通压力油， 缸杆受拉力时开锁力分析
Kf ） （ Kz ， 有关 ； 在设计时一定要进行校核。
2.2 示例
个密封面。 同时， 开锁压力还与负载 F， 背压 P ' 和液压锁结构阻力
πD 2
开锁的充分条件是 ： 2 πD 2 (Pb − Pa ) > πd (P f − Pa ) + K f 4 4 液压缸活塞平衡公式为 ：
（1）
液压缸活塞平衡公式同式 （2） ；
4
(Pa − Pb ) > πd (Pz − Pb ) + K z （6）
2
4
Pf S f De-noising = λPz S f + F （2）
[1] ） ； （ 《新编液压工程手册》 ； 液压油缸行程 温降低 ： Δt=10° C。
2011 年 11 月 2013.21 第 11 期
（10）
Sz = × 100 = 7854m 液压缸无杆腔面积 ： 4 液压缸有杆腔面积 ：
π
2
2
L = 535mm
； 油
基于小
因开始时支腿有杆腔有压力， 故实际伸长没有计算值大。 同 样， 当 温 度 升 高 15 ° C 时， 假设安全阀 （设 定 压 力 为
production, but also can affec
But the signals detected by t
锁紧方式之一， 其原理如图 1 所示。 当三位四通电磁换向阀 4 处 于中位时， 液压锁 1 进油口及控制油泄压， 两个液控单向阀迅速 关闭， 可实现对液压缸的双向锁紧。 考虑环境温度的影响和液压 缸等异常情况， 在液压缸的两腔分别设置了安全阀 2、3 （又称热 胀活门） ， 避免了液压缸憋压现象。 回油路上的单向阀用来隔离回 油背压。 （图 1） 1- 双向液压锁 2、3- 安全阀 4- 电磁换向阀 5 单向阀 图 1 双向液压锁锁紧原理
Yang Zhidan1，Lu Shaowei2
摘要：石油生产过程中，出
号，必须去除干扰才能得到
效果，结果显示小波变换既 (1 Navy Bureau in Tianjin City , Beijing, 100076, China；2 Beijing Institute of Space Launch Technology，Beijing, 100076, China) 数据显示，小波变换具有很
网络出版时间：2013-11-09 14:02 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3927.TN.20131109.1402.008.html
设计与研发
2011 年 11 月 2013.21 第 11 期
双向液压锁的工作原理及常见问题
杨志丹 1， 卢绍伟源自文库2 (1 海装天津局 北京 100076 ； 2 北京航天发射技术研究所， 北京 100076)
Kf Kz 假设液压锁结构参数 ： Kz=Kf, 4 2 = 4 2 =0.2Mpa πd πd
将数据带入 （3） 式可得 ：
based on wavelet transform
（假 设 无 杆 腔 液 压 锁 已 打
（假 设 有 杆 腔 液 压 锁 已 打 静态时 analysis of heavy oil sanding signals 开）, P′ =Pb （A 口进油）
（7）
But the signals detected by the piezoelectric ultrasonic sensor contain strong and electromagnetic （ 2fluid − noise ）Pa > + 4 z2 − 4 finterference, + （ − 1）P' Pf 为油缸有杆腔压力 ； Pz 为油缸无杆腔压力 ； Sf 为油缸有杆 πd λ π d2 d 2 d λ Sz （8） in； order to get the useful signals, interferences must be removed. 为背压 （液压锁回油压力） ； This paper uses wavelet transform, and simulate in the 腔面积 Sz 为油缸无杆腔面积 ； P′the 结合实际可知开锁压力应该是大于某个值， 则式 （3） （5） （7） S λ = z MATLAB, and compares the de-noising effects with the Fourier transform, the results show that the wavelet transform 为油缸的面积比 （ ） ， 无量纲。 Sf λ （8） 不等号左面应该是个正数 ： 2.1.2 当 B 口通压力油， 缸杆受压力时开锁力分析 2 2 can effectively remove noises, and it also preserves the useful information of the Through the data from laboratory 1 D signals. D − > 0 （9） − λ > 0 （10） 开锁的充分条件同式 （1） λ d effect. test and field test show that the wavelet transform have very good de-noising d 液压缸活塞平衡公式为 ： Keywords: piezoelectric ultrasonic sensor; wavelet transform; de-noising 由于 λ > 1 ， 故式 （9） 恒成立。 只有式 （10） 成立， 液压锁才可 Pf S z = λ Pz S z − F （4） D 越大， 开锁压力也相应越低。 对于先导型液压 能打开 ； 比值 d 液压锁开锁压力 Pb 应满足 ： 锁比值 D/d 比较大， 开锁冲击小， 但缺点是先导阀和主阀各有一 2 2
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2013.21 第 11 期
2011 年 11 月
电 子 测 试
ELECTRONIC TEST
Nov.2011 设计与研发 No.11
基于小波变换的稠油出砂信号去噪分析★
李兵祥1，樊超2，张维娜1，张微1 （1 西安石油大学，陕西 西安 710065；2 陕西青年职业学院，陕西 西安 710068）
摘要：石油生产过程中，出砂不仅导致设备损伤、产量下降，而且还会影响到油气井的寿命，所以采取合理的 防砂、治砂措施是非常重要的。但是压电式超声波传感器检测的出砂信号，包含很强的流体噪声和电磁干扰信 号，必须去除干扰才能得到有用信号。本文采用小波变换在MATLAB下进行仿真，并与傅里叶变换比较去噪 效果，结果显示小波变换既能有效的去除噪声，又能保存信号中的有用信息。经过室内试验及现场试验得到的 数据显示，小波变换具有很好的去噪效果。 关键词：压电式超声波传感器；小波变换；去噪 中图分类号: TE8 文献标识码: B 图 2 双向液压锁结构图
关键词：压电式超声波传感 Abstract ： This article analyses the unlock condition and the equipment operation elements, discovers the reasons to cause the failure about the bidirectional fluid lock. At last , to table the proposal and TE8 中图分类号: preventive about improving the ability of the equipment. Keywords ： the bidirectional fluid lock ； operation element ； unlock
液压锁开锁压力 Pa 应满足 ： （B 口进油） 开）, P′ = Pa D2 1 K Kf F D2 （ 2 − ）Pa > 4 z2 − 4 − + （ 2 −1 ）P ' 液压锁开锁压力 （使液压锁打开的最低供油压力）Pb 应满 2 λ Wei1 πd λ π d d Sz d Li Bingxiang1，Fan Chao2，Zhang Weina1，Zhang 足： 2.1.4 当 A 口通压力油， 缸杆受压力时开锁力分析 (1 Xi’an Shiyou University,Shaanxi Xi’an 710065;2 Shaanxi Youth Vocational College, Shaanxi Xi’an 710068) Kf λK z D 2 D2 F 开锁的充分条件同式 （6） ； （ 2 − λ）Pb > + 4 2 − 4 2 + （ 2 − 1）P' （3） πd πd Sf d d （4） ； Abstract: In the process of oil production, sand production not only 液压缸活塞平衡公式同式 lead to the equipment damage and reduce the 式中 ： Kf 为有杆腔弹簧力及阻力之和 ； Kz 为无杆腔弹簧 液压锁开锁压力 Pa 应满足 ： production, but also can affect theA life of the； oil take reasonable sand measurements and control is very important. 力及阻力之和 ；F 为负载力 ； Pa 为 口压力 Pbwell, 为 Bso 口压力 ；
开锁的充分条件是 ：
这里只示例最恶劣的一种工况，B 口进油， 缸杆受拉力。 如图 2 所示， 液压缸缸筒内径 100mm， 活塞杆直径 70mm， 承受
★基金项目 ： 陕西省教育厅项目“油气井出砂实时监测方法研究”资助 (2010JK786)
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设计与研发
负载力 F=100KN， 系统压力 20MPa， 背压 P' =0.5MPa。 液压缸面积比 ： 式中 ： 10 号航空液压油的膨胀系数
in order to get the useful sign
MATLAB, and compares th
can effectively remove noises
test and field test show that th
Keywords: piezoelectric ultr
2
2.1
双向液压锁开锁条件分析与示例
基于小
摘要 ： 本文从理论上分析了双向液压锁工作原理及开锁的条件， 并对其在应用过程中出现的问题进行了分析， 提出了预防措 施和改进建议。 关键词 ： 液压锁 ； 工作原理 ； 解锁
（1 西安石
Principle and central failure about the bidirectional fluid 防砂、治砂措施是非常重要 lock
De-noisin
0 引言
液压锁锁紧回路在航天器等发射平台及工程车辆上有着广 泛的应用， 液压锁的正确选择以及与液压缸的匹配， 对于系统功 能的实现和安全性有着重要意义。
(1 Xi’an Shiyou Universit
Abstract: In the process of
1
双向液压锁工作原理
双向液压锁由两个液控单向阀组成， 它是液压系统中最常用
开锁条件分析
2.1.1 当 B 口通压力油， 缸杆受拉力时开锁力分析 参见图 2， 当 B 口通压力油时，B 口的压力油首先将液控单 向阀 3 打开， 同时推动液压锁控制活塞 2 向左移动作用到有杆腔 液压锁 1 上，B 口压力继续升高， 直到有杆腔液压锁 1 打开后油 缸动作。 （图 2）
★基金项目 ： 陕西省教育厅项目“ 1- 有杆腔液压锁 2- 控制活塞 3- 无杆腔液压锁 4弹簧
D2
1
F
K
K
D2
(
)
2
（
K λK F D D − λ）Pb > 4 f2 − 4 2z − + （ 2 − 1）P' 2 πd πd Sf d d
（5）
2.1.3
当 A 口通压力油， 缸杆受拉力时开锁力分析
Kf ） （ Kz ， 有关 ； 在设计时一定要进行校核。
2.2 示例
个密封面。 同时， 开锁压力还与负载 F， 背压 P ' 和液压锁结构阻力
πD 2
开锁的充分条件是 ： 2 πD 2 (Pb − Pa ) > πd (P f − Pa ) + K f 4 4 液压缸活塞平衡公式为 ：
（1）
液压缸活塞平衡公式同式 （2） ；
4
(Pa − Pb ) > πd (Pz − Pb ) + K z （6）
2
4
Pf S f De-noising = λPz S f + F （2）
[1] ） ； （ 《新编液压工程手册》 ； 液压油缸行程 温降低 ： Δt=10° C。
2011 年 11 月 2013.21 第 11 期
（10）
Sz = × 100 = 7854m 液压缸无杆腔面积 ： 4 液压缸有杆腔面积 ：
π
2
2
L = 535mm
； 油
基于小
因开始时支腿有杆腔有压力， 故实际伸长没有计算值大。 同 样， 当 温 度 升 高 15 ° C 时， 假设安全阀 （设 定 压 力 为
production, but also can affec
But the signals detected by t
锁紧方式之一， 其原理如图 1 所示。 当三位四通电磁换向阀 4 处 于中位时， 液压锁 1 进油口及控制油泄压， 两个液控单向阀迅速 关闭， 可实现对液压缸的双向锁紧。 考虑环境温度的影响和液压 缸等异常情况， 在液压缸的两腔分别设置了安全阀 2、3 （又称热 胀活门） ， 避免了液压缸憋压现象。 回油路上的单向阀用来隔离回 油背压。 （图 1） 1- 双向液压锁 2、3- 安全阀 4- 电磁换向阀 5 单向阀 图 1 双向液压锁锁紧原理
Yang Zhidan1，Lu Shaowei2
摘要：石油生产过程中，出
号，必须去除干扰才能得到
效果，结果显示小波变换既 (1 Navy Bureau in Tianjin City , Beijing, 100076, China；2 Beijing Institute of Space Launch Technology，Beijing, 100076, China) 数据显示，小波变换具有很
网络出版时间：2013-11-09 14:02 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3927.TN.20131109.1402.008.html
设计与研发
2011 年 11 月 2013.21 第 11 期
双向液压锁的工作原理及常见问题
杨志丹 1， 卢绍伟源自文库2 (1 海装天津局 北京 100076 ； 2 北京航天发射技术研究所， 北京 100076)
Kf Kz 假设液压锁结构参数 ： Kz=Kf, 4 2 = 4 2 =0.2Mpa πd πd
将数据带入 （3） 式可得 ：
based on wavelet transform
（假 设 无 杆 腔 液 压 锁 已 打
（假 设 有 杆 腔 液 压 锁 已 打 静态时 analysis of heavy oil sanding signals 开）, P′ =Pb （A 口进油）
（7）
But the signals detected by the piezoelectric ultrasonic sensor contain strong and electromagnetic （ 2fluid − noise ）Pa > + 4 z2 − 4 finterference, + （ − 1）P' Pf 为油缸有杆腔压力 ； Pz 为油缸无杆腔压力 ； Sf 为油缸有杆 πd λ π d2 d 2 d λ Sz （8） in； order to get the useful signals, interferences must be removed. 为背压 （液压锁回油压力） ； This paper uses wavelet transform, and simulate in the 腔面积 Sz 为油缸无杆腔面积 ； P′the 结合实际可知开锁压力应该是大于某个值， 则式 （3） （5） （7） S λ = z MATLAB, and compares the de-noising effects with the Fourier transform, the results show that the wavelet transform 为油缸的面积比 （ ） ， 无量纲。 Sf λ （8） 不等号左面应该是个正数 ： 2.1.2 当 B 口通压力油， 缸杆受压力时开锁力分析 2 2 can effectively remove noises, and it also preserves the useful information of the Through the data from laboratory 1 D signals. D − > 0 （9） − λ > 0 （10） 开锁的充分条件同式 （1） λ d effect. test and field test show that the wavelet transform have very good de-noising d 液压缸活塞平衡公式为 ： Keywords: piezoelectric ultrasonic sensor; wavelet transform; de-noising 由于 λ > 1 ， 故式 （9） 恒成立。 只有式 （10） 成立， 液压锁才可 Pf S z = λ Pz S z − F （4） D 越大， 开锁压力也相应越低。 对于先导型液压 能打开 ； 比值 d 液压锁开锁压力 Pb 应满足 ： 锁比值 D/d 比较大， 开锁冲击小， 但缺点是先导阀和主阀各有一 2 2
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2013.21 第 11 期
2011 年 11 月
电 子 测 试
ELECTRONIC TEST
Nov.2011 设计与研发 No.11
基于小波变换的稠油出砂信号去噪分析★
李兵祥1，樊超2，张维娜1，张微1 （1 西安石油大学，陕西 西安 710065；2 陕西青年职业学院，陕西 西安 710068）
摘要：石油生产过程中，出砂不仅导致设备损伤、产量下降，而且还会影响到油气井的寿命，所以采取合理的 防砂、治砂措施是非常重要的。但是压电式超声波传感器检测的出砂信号，包含很强的流体噪声和电磁干扰信 号，必须去除干扰才能得到有用信号。本文采用小波变换在MATLAB下进行仿真，并与傅里叶变换比较去噪 效果，结果显示小波变换既能有效的去除噪声，又能保存信号中的有用信息。经过室内试验及现场试验得到的 数据显示，小波变换具有很好的去噪效果。 关键词：压电式超声波传感器；小波变换；去噪 中图分类号: TE8 文献标识码: B 图 2 双向液压锁结构图
关键词：压电式超声波传感 Abstract ： This article analyses the unlock condition and the equipment operation elements, discovers the reasons to cause the failure about the bidirectional fluid lock. At last , to table the proposal and TE8 中图分类号: preventive about improving the ability of the equipment. Keywords ： the bidirectional fluid lock ； operation element ； unlock