路则富

[摘 要]目前国产可控震源振动液压系统主要采用两种升、降压方法，一种是由两级汽缸控制变量泵的拨叉摆动实现变量升、降压，另一种是由电液换向叠加阀两级控制双变量泵合流实现变量升、降压。文中详细介绍这两种升、降压方法的原理和操作步骤，并根据野外使用情况列举了使用中的注意事项，以方便用户使用和维护。

[关键词]可控震源 振动液压系统 汽缸 恒压变量泵 拨叉 升降压

中图分类号：P631.43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0006-01

国产可控震源的振动液压系统被设计成为闭式液压系统，系统中包括高压侧和低压侧两部分。系统主要采用两种结构形式的液压泵（称为振动泵）作为动力源：一种是开式恒压变量柱塞泵，另一种是带过载压力补偿器的双向变量柱塞泵（只使用一个方向工作）。在可控震源开始振动工作以前，首先操作升、降压装置来控制振动泵升压，使高压侧由低压力（约1.2MPa）升高到工作压力（约22MPa），液压伺服阀处于中位无功率输出，振动泵的斜盘由反馈的系统高压推回到零排量附近位置，此时可控震源处于恒压待命状态，随时接收仪器车发来的信号以驱动振动器工作。由于升、降压过程中振动泵的压力和流量变化比较大，如果升、降压装置的可操控性不好，在升、降压过程中易引起较大的液压冲击或液压泵的吸空，损坏系统液压元件。因此，应根据实际使用情况，不断地改进、升降压方法。

1 早期的振动液压系统升、降压方法

早期振动液压系统升、降压原理图。在升压前，振动泵（恒压变量柱塞泵）的斜盘处于最大（或零）排量位置，当振动器不工作时，依靠并联在振动液压系统上的遥控式高压溢流阀进行卸荷，遥控阀为手动旋转式针阀（安装在驾驶室内），此时针阀处于打开状态，高压溢流阀打开，液压系统的高压侧与低压侧直接连通。当振动泵需要升压时，用手缓慢顺时针旋转针阀手柄（朝关闭方向）并观察高压表和低压表的值（低压表的压力不得低于0.5MPa，否则会引起振动泵吸空损坏），使振动液压系统的压力逐渐升高到工作压力（此时振动泵的斜盘回到零排量附近位置），最后关闭针阀，完成升压操作。当工作完毕后需要降压时，用手缓慢逆时针旋转针阀手柄（朝打开方向）并观察高压表和低压表的值（低压表的压力不得高于1.4MPa，否则会引起散热器损坏），使液压系统的压力逐渐降到低压值，最后完全打开针阀完成降压操作。这种升、降压方法要求用手旋转针阀的速度要控制好，不能太快。由于针阀调整流量和压力的灵敏度较低，对操作者的操作技术和精神状态要求较高，否则易引起液压系统产生较大的压力冲击或液压泵的吸空，损坏系统的液压元件。经过多年实践表明，这种升、降压方法导致数量不少的液压散热器、振动泵损坏或处于隐患状态。

2 目前振动液压系统采用的两种升、降压方法

为了从根本上解决早期的振动液压系统升、降压方法存在的问题，针对国产可控震源采用振动泵和A11VO130泵，分别设计了两种升、降压方法：一种是用两级汽缸控制变量泵的拨叉摆动实现变量升、降压；另一种是用电液换向叠加阀两级控制双变量泵合流实现变量升、降压。经过野外试验，这两种升、降压方法都取得了良好的效果，在国产可控震源上实现了推广应用。

2.1 两级汽缸控制变量泵升、降压方法

丹尼逊P14振动泵是带过载压力补偿器的双向变量柱塞泵（可控震源只使用一个方向工作），工作原理比较复杂，为便于理解，简化为如图2所示。（1）振动泵的组成.该泵由主泵（轴向柱塞泵）串联补油泵1、补油泵2等组成。（2）振动泵的工作原理.补油泵2直接向泵的低压端（A 或B）供油，由低压溢流阀控制补油压力；补油泵1向泵排量控制

系统供油，由控制压力溢流阀控制供油压力，然后油流汇入泵的低压端。该泵的排量由拨叉控制，拨叉摆动的角度越大则泵的排量越大，相应的输出流量越大。

（3）两级汽缸控制变量泵的升、降压针对丹尼逊P14振动泵的特点，设计了两级汽缸控制变量泵升、降压方法，如图3所示。1）升压前，升压操作阀（安装在驾驶室内）处于

图中的1位置，气压进入限位汽缸使活塞杆伸出，升压汽缸卸压使弹簧推动活塞杆缩回复位，此时限位汽缸的螺纹可调杆头与振动泵拨叉的距离为S；2）当振动泵需要升压时，拨动升压操作阀到2位置，升压汽缸进气使活塞杆伸出，限位汽缸继续保持原状态；3）由于限位汽缸的限位作用，升压汽缸的活塞杆只能伸出行程S，此时振动泵输出小流量给液压系统升压，当压力升高到工作压力（振动高压）时，振动泵的过载压力补偿器起作用使斜盘推回到零排量附近位置；4）继续操作升压操作阀到3位置，限位汽缸卸压使弹簧推动活塞杆缩回复位，升压汽缸的活塞杆继续伸出推动振动泵拨叉围绕枢点旋转到振动泵最大排量位置，由于过载压力补偿器已起作用使斜盘推回到了零排量附近位置，此操作步骤不会引起液压系统压力的变化，至此振动泵完成了升压过程；5）降压时，只需将升压操作阀从3位置直接拨

回到1位置，使振动泵斜盘回到零排量位置即可，液压系统高压逐渐泄漏回到低压。

通过调节好距离S，拨动升压操作阀从1位置到2位置使升压汽缸的活塞杆伸出行程S 时，振动泵输出的流量（小流量）小于补油泵1和补油泵2的合流流量，保持振动泵入口端的供油充足，输出压力平缓升高，不会出现压力冲出现象，避免在升、降压过程中出现振动泵吸空现象，有效地保护系统的液压元件。

参考文献

[1] 黄英辉. AHV-Ⅳ型可控震源驱动与启动同时失效故障的解决[J]. 物探装备. 2015（03）

[2] 可控震源采集：刷新物探生产世界纪录[J]. 石油工业计算机应用. 2012（03）