[發明專利]一種重力勢能轉化再利用的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810735902.8
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108691853A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 孔慶潭;馮茉
• 申請（專利權）人: 孔慶潭
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14;F15B1/027;F03G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種重力勢能轉化再利用的裝置，包括：兩位三通換向閥I、兩位三通換向閥II、兩位三通換向閥III、兩位三通換向閥IV、增壓缸、換向閥、單向閥、活塞式蓄能器組、截止閥、輔助氣瓶或囊式蓄能器組、舉升設備液壓缸；其特征在于：舉升設備的液壓缸的舉升腔油口通過回路A逐序與兩位三通換向閥I、兩位三通換向閥II、單向閥串聯，與活塞式蓄能器組并聯，與兩位三通換向閥IV串聯，活塞式蓄能器組與輔助氣瓶或囊式蓄能器組并聯，與增壓缸的換向閥并聯；增壓后的液壓油經增壓管路C直接并入主系統油路，參與舉升設備的液壓缸的伸出；活塞式蓄能器組的氣端口與輔助氣瓶或囊式蓄能器組串聯；并聯的活塞式蓄能器組的油端口與兩位三通換向閥IV相連。

技術領域

本發明涉及液壓類提升設備帶載荷下放過程中能量的回收再利用領域，具體為一種重力勢能轉化再利用的裝置及方法。

背景技術

在油氣田液壓類提升設備中，液壓蓄能修井機做為一種節能減排的新型修井機已經的得到了油田相關部門的認可，例如：“一種液壓蓄能石油修井機”，專利號：91106336.6提出液壓蓄能概念，將下鉆過程中的重力勢能轉化成液壓能再次利用，但一直沒有實現，現在所謂的液壓蓄能，僅僅是在主系統并聯一套蓄能系統，完成下鉆過程中和其他輔助時間段內泵輸出能量的儲存，并沒有完成重力勢能和液壓能的相互轉化。也就違背了液壓蓄能修井機的初衷，只是減小了裝機功率，避免了“大馬拉小車”的問題，而達不到節能目的，也不符合國家目前關于節能的方針和政策。

發明內容

本發明的目的是提供一種重力勢能轉化再利用的裝置及方法。克服上述已有技術存在的能量損失的問題，為液壓舉升設備提供一種節能方法和輔助裝置。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：

一種重力勢能轉化再利用的裝置，包括：兩位三通換向閥I、兩位三通換向閥II、兩位三通換向閥III、兩位三通換向閥IV、增壓缸、換向閥、單向閥、活塞式蓄能器組、截止閥、輔助氣瓶或囊式蓄能器組、舉升設備液壓缸；其特征在于：舉升設備的液壓缸的舉升腔油口通過舉升設備液壓回油管路A逐序與兩位三通換向閥I、兩位三通換向閥II、單向閥串聯，與活塞式蓄能器組并聯，與兩位三通換向閥IV串聯，活塞式蓄能器組與輔助氣瓶或囊式蓄能器組并聯，與增壓缸的換向閥并聯；增壓后的液壓油經增壓管路直接并入主系統油路，參與舉升設備的液壓缸的伸出；活塞式蓄能器組的氣端口與輔助氣瓶或囊式蓄能器組串聯；并聯的活塞式蓄能器組的油端口與兩位三通換向閥IV相連。

所述兩位三通換向閥I的液壓舉升設備的液壓回油管P、兩位三通換向閥II的出口、兩位三通換向閥III的液壓舉升設備的液壓回油管B、兩位三通換向閥IV的出口分別與舉升設備液壓回油管路A相連。

所述活塞式蓄能器組，由并聯的1-30個活塞式蓄能器組合而成；所述輔助氣瓶或囊式蓄能器組，由并聯或串聯的1-30個輔助氣瓶或囊式蓄能器組合而成，其目的是根據液壓舉升設備的載荷情況通過回路B和兩位三通換向閥兩位三通換向閥IV壓入液壓油來調節活塞式蓄能器組和輔助氣瓶或囊式蓄能器組整體的預充氣壓力，達到理想壓力后關閉對應油端口截止閥，以達到最大轉化能量的效果。

所述的活塞式蓄能器組和輔助氣瓶或囊式蓄能器組，輔助氣瓶可以由1-40個囊式蓄能器并聯后替換，實現同等功能。

所述增壓缸設為由兩位三通換向閥換向的雙向增壓缸。

所述輔助氣瓶或囊式蓄能器組的預充氮氣壓力大于4MPa。

一種重力勢能轉化再利用的方法，其特征在于：依據一種重力勢能轉化再利用的裝置的重力勢能轉換管路來實現的：