CN203729862U - 一种新型动力水龙头控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油井作业设备技术领域，特别是一种新型动力水龙头控制系统，其包括：闭式柱塞泵，其由原动机驱动；动力水龙头，闭式柱塞泵与动力水龙头之间通过液压管线连接，闭式柱塞泵输送压力油使液压马达转动从而控制动力水龙头转动；液压油箱，其通过液压管线与闭式柱塞泵连接；集中于司钻操作台的若干控制阀，其通过液压管线分别与闭式柱塞泵、动力水龙头连接，其中包括双联减压阀、第一手轮减压阀，第一手轮减压阀与双联减压阀连接通过变量液缸、变量控制阀与闭式柱塞泵连接，控制闭式柱塞泵的吸、排油方向以及吸、排油速度；本实用新型的发明目的在于提供一种经济、平稳、快速、安全可靠的新型动力水龙头控制系统。

Description

一种新型动力水龙头控制系统

技术领域

本实用新型涉及油井作业设备技术领域，特别是一种经济、平稳、快速、安全可靠的新型动力水龙头控制系统。

背景技术

    现有技术中，用在石油钻井作业中的动力水龙头是采用气路和液压混合控制，具有以下不足：

1.   液压闭式油泵的换向由气控阀控制，只能控制动力水龙头正、反转，不能同时控制动力水龙头正、反转速度。

2.   配置有空气压缩机、储气罐、过滤器和气控阀件，增加制造和维护成本。

3.   控制箱单独配置，钻井现场需要司钻和另外一人操作。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种经济、平稳、快速、安全可靠的新型动力水龙头控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种新型动力水龙头控制系统，其包括：

闭式柱塞泵，其由原动机驱动；

动力水龙头，其内部设置有液压管线、液压马达，所述闭式柱塞泵与动力水龙头之间通过液压管线连接，闭式柱塞泵输送压力油使所述液压马达转动从而控制动力水龙头转动，所述闭式柱塞泵能够正转、反转，动力水龙头上设置有两个油口，闭式柱塞泵正转或反转的时候，这两个油口的进油、出油状态有变化，使动力水龙头内部的液压管线中压力油流向不同，从而动力水龙头的转动方向不同；

液压油箱，其通过液压管线与所述闭式柱塞泵连接，给整个液压管路提供压力油；

集中于司钻操作台的若干控制阀，其通过液压管线分别与闭式柱塞泵、动力水龙头连接，其中包括双联减压阀、第一手轮减压阀，所述第一手轮减压阀与双联减压阀连接，用于限制双联减压阀进油口压力，所述双联减压阀通过变量液缸、变量控制阀与所述闭式柱塞泵连接，控制闭式柱塞泵的吸、排油方向以及吸、排油速度，所述的若干控制阀的进油口均与所述液压油箱通过液压管线连接，双联减压阀、第一手轮减压阀配合设置使动力水龙头的转速能够被控制，实现无级变速，平稳、安全可靠，控制阀全部集中于司钻操作台，方便司钻操作，能够减少一人对动力水龙头的操作，快速，取消了原有的空压机、储气罐、过滤器和气控阀件，降低故障点和减少维护成本，经济。

作为本实用新型的优选方案，所述变量液缸包括第一变量液缸、第二变量液缸，所述双联减压阀的左、右两工作油口分别通过液压管线连接至第二变量液缸的左、右侧进油口，所述第二变量液缸通过连杆机构带动所述变量控制阀的阀芯移动，所述变量控制阀为三位四通阀，所述变量控制阀的工作油口与所述第一变量液缸的左、右侧进油口连接，所述闭式柱塞泵上设置有斜盘，所述第一变量液缸与所述闭式柱塞泵的斜盘连接，控制双联减压阀的左、右两工作油口的供油状态，使第二变量液缸内的移动元件向左或向右移动，从而带动所述变量控制阀的阀芯移动，改变变量控制阀对第一变量液缸的输油方向，从而使第一变量液缸内的移动元件向左或向右移动，带动闭式柱塞泵的斜盘转动，从而控制闭式柱塞泵的吸、排油方向，所述第一手轮减压阀限制双联减压阀进油口压力，从而控制闭式柱塞泵吸、排油速度，实现动力水龙头的无级变速。

作为本实用新型的优选方案，所述第一手轮减压阀的工作油口通过液压管线与所述双联减压阀的进油口连接，所述双联减压阀、第一手轮减压阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接。

作为本实用新型的优选方案，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第一换向阀，所述动力水龙头上设置有刹车钳，所述第一换向阀的工作油口通过液压管线与所述刹车钳连接，所述第一换向阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接，手动控制第一换向阀向刹车钳通压力油时，动力水龙头解开刹车，断压力油时动力水龙头刹车。

作为本实用新型的优选方案，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第二换向阀，所述动力水龙头内部的液压管线上设置有三位四通控制阀，所述第二换向阀的工作油口通过液压管线与所述三位四通控制阀的操作油控制口连接，所述第二换向阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接，手动控制第二换向阀向所述三位四通控制阀通压力油时动力水龙头为高速档，断压力油时动力水龙头为低速档。

作为本实用新型的优选方案，所述闭式柱塞泵与所述动力水龙头连接的液压管线上设置有溢流阀，其中包括第一溢流阀，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第二手轮减压阀，其工作油口与所述第一溢流阀的操作油控制口连接，实现所述动力水龙头反扭矩释放，更安全。

作为本实用新型的优选方案，所述液压油箱连接有补油齿轮泵，其由所述原动机驱动，用于抽出所述液压油箱里的液压油，所述补油齿轮泵设置有进、出油口。。

作为本实用新型的优选方案，所述溢流阀还包括分别设定动力水龙头正转和反转时闭式柱塞泵输出的最高压力的第四溢流阀、第六溢流阀，使设备使用更安全。

作为本实用新型的优选方案，所述溢流阀还包括第五溢流阀，其与所述补油齿轮泵连接，限制补油齿轮泵的的出油口压力，更安全。

本实用新型的有益效果是：

经济、平稳、快速、安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的简易结构示意图。

图2是本实用新型的详细结构示意图

图中标记：1-原动机，2-闭式柱塞泵，3-高压过滤器，5-测压接头，6-第一溢流阀，7-单向阀，8-第七溢流阀，9-节流阀，10-压力表测压接头，11-测压软管，12-压力表，15-第二手轮减压阀，16-蓄能器，17-泄压截至阀，18-第一手轮减压阀，19-第二换向阀，20-压力开关，21-第一换向阀，22-双联减压阀，23-自封式快换接头，26-动力水龙头，27-液压油箱，28-刹车钳，29-冲洗阀，30-液压马达，31-换挡液缸，32-三位四通控制阀，33-第二溢流阀，34-补油齿轮泵，35-第三溢流阀，36-过滤器，37-第四溢流阀，38-第五溢流阀，39-第六溢流阀，40-第一变量液缸，41-变量控制阀，42-第二变量液缸，45-司钻操作台。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型的发明内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

一种新型动力水龙头26控制系统，其包括：

闭式柱塞泵2，其由原动机1驱动；

动力水龙头26，其内部设置有液压管线、液压马达30，所述闭式柱塞泵2与动力水龙头26之间通过液压管线连接，闭式柱塞泵2输送压力油使所述液压马达30转动从而控制动力水龙头26转动；

液压油箱27，其通过液压管线与所述闭式柱塞泵2连接；

全部集中于司钻操作台45的若干控制阀，其通过液压管线分别与闭式柱塞泵2、动力水龙头26连接，其中包括双联减压阀22、第一手轮减压阀18，所述第一手轮减压阀18与双联减压阀22连接，用于限制双联减压阀22进油口压力，所述双联减压阀22通过变量液缸、变量控制阀41与所述闭式柱塞泵2连接，控制闭式柱塞泵2的吸、排油方向以及吸、排油速度，所述的若干控制阀的进油口均与所述液压油箱27通过液压管线连接。

所述变量液缸包括第一变量液缸40、第二变量液缸42，所述双联减压阀22的左、右两工作油口分别通过液压管线连接至第二变量液缸42的左、右侧进油口，所述第二变量液缸42通过连杆机构带动所述变量控制阀41的阀芯移动，所述变量控制阀41的工作油口与所述第一变量液缸40的左、右侧进油口连接，所述闭式柱塞泵2上设置有斜盘，所述第一变量液缸40与所述闭式柱塞泵2的斜盘连接。

所述第一手轮减压阀18的工作油口通过液压管线与所述双联减压阀22的进油口连接，所述双联减压阀22、第一手轮减压阀18的回油口通过液压管线与所述液压油箱27连接。

本实施例中，所述全部集中于司钻操作台45的若干控制阀还包括第一换向阀21，所述动力水龙头26上设置有刹车钳28，所述第一换向阀21的工作油口通过液压管线与所述刹车钳28连接，所述第一换向阀21的回油口通过液压管线与所述液压油箱27连接。

所述全部集中于司钻操作台45的若干控制阀还包括第二换向阀19，所述动力水龙头26内部的液压管线上设置有两个三位四通控制阀32，所述第二换向阀19的工作油口通过液压管线分别与所述三位四通控制阀32的操作油控制口连接，所述第二换向阀19的回油口通过液压管线与所述液压油箱27连接，手动控制第二换向阀19向所述三位四通控制阀32通压力油时动力水龙头26为高速档，断压力油时动力水龙头26为低速档，所述第二换向阀19与所述三位四通控制阀32连接的管线上设置有压力表测压接头10与压力开关20，用于判断动力水龙头26处于高、低速状态，所述的若干控制阀的进油口连接在一条总的液压管线上，其与所述液压油箱27再通过液压管线连接，所述的这条总的液压管线上还设置有稳定控制压力的蓄能器16，蓄能器16旁的管线上设置有泄压截止阀17，更安全，该新型动力水龙头26控制系统中的液压管线多处设置有由压力表测压接头10、测压软管11、压力表12组成的测压装置，实时监控各处的压力，保证工作安全。

本实施例中，所述闭式柱塞泵2的两个工作油口分别为S口、P口，所述动力水龙头26上的工作油口也分为S口、P口，所述闭式柱塞泵2的S口与所述动力水龙头26的S口通过液压管线连接，其间设置有高压过滤器3，所述闭式柱塞泵2的P口与所述动力水龙头26的P口通过液压管线连接，其间设置有高压过滤器3，所述闭式柱塞泵2与所述动力水龙头26连接的液压管线上设置有溢流阀，其中包括第一溢流阀6，所述第一溢流阀6连接在S-S的管线、P-P的管线之间，所述全部集中于司钻操作台45的若干控制阀还包括第二手轮减压阀15，其工作油口与所述第一溢流阀6的操作油控制口连接，实现所述动力水龙头26反扭矩释放，。

所述液压油箱27连接有补油齿轮泵34，其由所述原动机1驱动，所述补油齿轮泵34设置有进、出油口，所述溢流阀还包括第二溢流阀33，其设置在补油齿轮泵34旁，第二溢流阀33为补油齿轮泵34出油口安全阀，用于设定安全压力，防止补油齿轮泵34出油口堵塞后压力过高损坏补油齿轮泵34，所述补油齿轮泵34的出油口设置有过滤器36，保证流入系统的液压油没有杂质，所述溢流阀还包括第三溢流阀35，其设置在过滤器36旁，当过滤器36被污染堵塞后第三溢流阀35打开，液压油经第三溢流阀35旁通，防止过滤器36因堵塞，压力过高击穿滤芯，将污染物带入系统，所述溢流阀还包括第五溢流阀38，其与所述补油齿轮泵34连接，限制补油齿轮泵34的出口压力，其设置在过滤器36的下序位置，所述溢流阀还包括分别设定动力水龙头26正转和反转时闭式柱塞泵2输出的最高压力的第四溢流阀37、第六溢流阀39，其设置在闭式柱塞泵2的S口、P口的管线之间，设定有压力上限值，当闭式柱塞泵2的输出的压力油的速度过快至压力过大时，实现溢流，限定动力水龙头26正转和反转的最高速度，更安全。

所述闭式柱塞泵2的S口、P口向外连接的液压管线之间设置有测压接头5，其上连接有所述由压力表测压接头10、测压软管11、压力表12组成的测压装置，所述溢流阀还包括第七溢流阀8，所述闭式柱塞泵2的P口向外连接的液压管线上设置有第七溢流阀8，其用于限定所述动力水龙头26的正转扭矩、反转扭矩，所述第七溢流阀8连接有节流阀9，用于限定所述第七溢流阀8的出口被压，当所述动力水龙头26的正转扭矩、反转扭矩达到设定值时能够调整所述闭式柱塞泵2的斜盘角度接近0度，以减小输出流量，减小系统发热。，所述第七溢流阀8的出油口通过液压管线、单向阀7分别与补油齿轮泵34、第二变量液缸42左侧进油口连接。

所述动力水龙头26上设置有进油口，其与所述补油齿轮泵34通过液压管线连接，所述动力水龙头26内部的液压管线上设置有两个三位四通控制阀32，每个三位四通控制阀32上连接有一个换挡液缸31，其分别连接有液压马达30，该液压马达30的两侧油口通过液压管线连接有冲洗阀29，所述动力水龙头26内液压管线上的所有部件的回油口集合在一个总的回油管线上，与所述液压油箱27连接，所述全部集中于司钻操作台45的若干控制阀中与第二变量液缸42、刹车钳28、三位四通控制阀32、液压油箱27、第一溢流阀6、测压接头5连接的液压管线上均设置有自封式快换接头23，所述动力水龙头26上的S口、P口处，进油管线、回油管线上均设置有自封式快换接头23。

所述双联减压阀22控制闭式柱塞泵2使动力水龙头26实现正、反转，通过手动控制双联减压阀22使压力油从所述双联减压阀22左工作油口经液压管线通向闭式柱塞泵2，使第二变量液缸42向右移动，通过连杆机构使变量控制阀41随之向右移动，继而使第一变量液缸40同时向右移动，改变闭式柱塞泵2的吸、排油方向，此时闭式柱塞泵2的P口为压力油排出口，S口为吸油口，使动力水龙头26实现正转，同理，通过手动控制双联减压阀22使压力油从所述双联减压阀22右工作油口经液压管线通向闭式柱塞泵2，使第二变量液缸42向左移动，通过连杆机构使变量控制阀41随之向左移动，继而使第一变量液缸40同时向左移动，改变闭式柱塞泵2的吸、排油方向，此时闭式柱塞泵2的P口为吸油口，S口为压力油排出口，使动力水龙头26实现反转。

给闭式柱塞泵2补油：当闭式柱塞泵2正转时，所述补油齿轮泵34通过液压管线从液压油箱27中吸油，将液压油通过过滤器36过滤杂质后，使较为清洁的液压油通过第四溢流阀37中的单向阀7进入闭式柱塞泵2的反转液压管线，再经液压管线将液压油补到闭式柱塞泵2吸油口。反之，当闭式柱塞泵2反转时，将液压油通过第六溢流阀39中的单向阀7进入闭式柱塞泵2的正转液压管线，再经液压管线将液压油补到闭式柱塞泵2吸油口。

Claims (9)

1.一种新型动力水龙头控制系统，其特征在于，包括：

闭式柱塞泵，其由原动机驱动；

动力水龙头，其内部设置有液压管线、液压马达，所述闭式柱塞泵与动力水龙头之间通过液压管线连接，闭式柱塞泵输送压力油使所述液压马达转动从而控制动力水龙头转动；

液压油箱，其通过液压管线与所述闭式柱塞泵连接；

集中于司钻操作台的若干控制阀，其通过液压管线分别与闭式柱塞泵、动力水龙头连接，其中包括双联减压阀、第一手轮减压阀，所述第一手轮减压阀与双联减压阀连接，用于限制双联减压阀进油口压力，所述双联减压阀通过变量液缸、变量控制阀与所述闭式柱塞泵连接，控制闭式柱塞泵的吸、排油方向以及吸、排油速度，所述的若干控制阀的进油口均与所述液压油箱通过液压管线连接。

2.根据权利要求1所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述变量液缸包括第一变量液缸、第二变量液缸，所述双联减压阀的左、右两工作油口分别通过液压管线连接至第二变量液缸的左、右侧进油口，所述第二变量液缸通过连杆机构带动所述变量控制阀的阀芯移动，所述变量控制阀的工作油口与所述第一变量液缸的左、右侧进油口连接，所述闭式柱塞泵上设置有斜盘，所述第一变量液缸与所述闭式柱塞泵的斜盘连接。

3.根据权利要求2所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述第一手轮减压阀的工作油口通过液压管线与所述双联减压阀的进油口连接，所述双联减压阀、第一手轮减压阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接。

4.根据权利要求3所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第一换向阀，所述动力水龙头上设置有刹车钳，所述第一换向阀的工作油口通过液压管线与所述刹车钳连接，所述第一换向阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接。

5.根据权利要求4所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第二换向阀，所述动力水龙头内部的液压管线上设置有三位四通控制阀，所述第二换向阀的工作油口通过液压管线与所述三位四通控制阀的操作油控制口连接，所述第二换向阀的回油口通过液压管线与所述液压油箱连接，手动控制第二换向阀向所述三位四通控制阀通压力油时动力水龙头为高速档，断压力油时动力水龙头为低速档。

6.根据权利要求5所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述闭式柱塞泵与所述动力水龙头连接的液压管线上设置有溢流阀，其中包括第一溢流阀，所述全部集中于司钻操作台的若干控制阀还包括第二手轮减压阀，其工作油口与所述第一溢流阀的操作油控制口连接，实现所述动力水龙头反扭矩释放。

7.根据权利要求6所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述液压油箱连接有补油齿轮泵，其由所述原动机驱动，所述补油齿轮泵设置有进、出油口。

8.根据权利要求7所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述溢流阀还包括分别设定动力水龙头正转和反转时闭式柱塞泵输出的最高压力的第四溢流阀、第六溢流阀。

9.根据权利要求8所述的新型动力水龙头控制系统，其特征在于，所述溢流阀还包括第五溢流阀，其与所述补油齿轮泵的出油口连接，限制补油齿轮泵的出口压力。