CN204041578U - 智能化钻机双动力液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化钻机双动力液压系统，设有由柴油机驱动的三级液压泵和两台电机驱动的液压泵、油循环泵、油冷却器、液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀组成的液压站、井架/底座起升远程操作手柄、液压猫头远程操作手柄和无线遥控操作模块，其特征在于液压站、井架/底座升降液压控制单元及远程操作手柄和液压猫头控制单元及操作手柄的控制系统是由液压动力单元和电气控制单元构成，本实用新型由于采用上述结构，具有结构新颖、功能强大、操作方便、野外运输便捷、井场布置方便、实施作业安全、涵盖完整的液压系统、传动系统、自动化控制系统、无线遥控等优点。

Description

智能化钻机双动力液压系统

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，具体地说是一种智能化钻机双动力液压系统。 

背景技术

目前，随着钻进技术及其应用领域的不断拓展，现有的钻机用液压站通常只是简单的独立驱动方式，液压系统的工作压力不能改变，只能对钻机的某个部位进行局部的控制，其不足是：这种控制系统功能单一，不能根据系统对压力、温度、油流方向、流量的状态，对钻机的整套系统进行整体的自动化控制，甚至需要配置多台液压站和相关功能的液压操作设备。 

发明内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、功能齐全、操作方便、野外运输便捷、井场布置方便、实施作业安全、涵盖完整的液压系统、自动化控制系统、无线遥控为一体的智能化钻机双动力液压系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种智能化钻机双动力液压系统，设有由柴油机驱动的三级液压泵和两台电机驱动的液压泵、油循环泵、油冷却器、液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀组成的液压站、井架/底座起升远程操作手柄、液压猫头远程操作手柄和无线遥控操作模块，其特征在于液压站、井架/底座升降液压控制单元及远程操作手柄和液压猫头控制单元及操作手柄的控制系统是由液压动力单元和电气控制单元构成，以使由柴油机驱动的三级液压泵的速度可调、输出压力可调，两台电机驱动的液压泵可以交替工作，在无动力电的情况下，由柴油机驱动的液压循环冷却系统来调节液压油的工作温度，电机驱动的循环冷却系统可以根据液压油的温度控制循环冷却系统间歇工作，液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀等元件组成的液压站，可以提供工作压力0-21MPa范围内调节，满足各种压力不同的液压设备的使用要求，井架/底座起升液压控制单元及远程手柄操作可以有效控制井架/底座升降过程中的同步稳定，液压猫头控制单元可以根据工况需求适当调节液压猫头的伸缩速度和牵引力，并通过电气控制单元对液压动力单元实现液压系统的自动化控制提供安全保障，同时满足多种液压设备的远程无线遥控，

其中，所述液压动力单元主要包括燃油油箱、柴油机液压泵系统单元、电机驱动液压泵系统单元、柴驱冷却循环系统单元、电机驱动冷却循环系统单元、井架/底座起升液压系统单元、井架/底座起升液缸支撑调节系统单元、BOP移动装置液压系统单元、液压猫头液控单元和液压油油箱单元，

所述电气控制单元包括柴油发动机控制回路模块、PLC控制回路模块、无线遥控液压执行机构控制单元、信号采集模块、井架/底座起升远程操作手柄控制模块、井架/底座起升电磁阀控制模块、液压猫头电控单元，

所述柴油机驱动的三级液压泵经柴油机液压泵系统单元和柴油发动机控制回路模块与PLC控制回路模块相连接，并由燃油油箱供油，

所述两台电机驱动的液压泵经电机驱动液压泵系统单元和低压控制回路模块与PLC控制回路模块相连接，

所述油循环泵、油冷却器和液压油加热器分别经柴驱冷却循环系统单元、信号采集模块和电机驱动冷却循环系统单元与PLC控制回路模块相连接，

所述井架/底座起升远程操作手柄经井架/底座起升液压系统单元和井架/底座起升远程操作手柄控制模块、电磁阀控制模块、信号采集模块、与PLC控制回路模块相连接，

所述液压猫头远程操作手柄经液压猫头液控单元和液压猫头电控单元与PLC控制回路模块相连接，

所述无线遥控操作模块经无线解码模块、无线遥控液压执行机构控制单元和电磁阀控制模块与PLC控制回路模块相连接，

所述液压油油箱为液压动力单元提供液压油。

本实用新型所述PLC控制回路主要包括CPU模块、开关量输入模块、模拟量输入/输出模块、通讯模快和人机界面，开关SE02、S1-S12的1端分别接模块U1的I0.0-I0.7、I1.0-I1.4，开关SE02和S1-S12的2端都接VCC3，模块U1的I1.5—I1.7、I2.0—I2.7、0V、VCC3分别接到开关量输入接口HPU-X1的1-12端子，继电器KA1—KA8、KA9—KA14和KA20的7脚分别接模块U1的Q0.0—Q0.7、Q1.0—Q1.6，继电器KA1—KA14、KA20的8脚接0V，指示灯H2—H7、H8的2端分别接模块U1的Q0.5—Q0.7、Q1.0—Q1.2和Q1.7端, 指示灯H2—H8的1端都接0V，模块U1的L、M端子分别接电源到VCC3，和0V，人机界面U15通过PROFIBUS总线接到模块U1的DP接口，开关SE03、S13、S14的1端分别接模块U2的I0.0—I0.2，2端都接VCC3， 无线遥控接口JB6-X2的1-14端分别接模块U2的I0.3—I0.7、I1.0-I1.6、0V 和VCC3，指示灯H9-H12的2脚分别接模块U2的Q0.0—Q0.3，1脚都接0V，继电器KA15—KA18、KA21—KA28的7脚分别接模块U2的Q0.4—Q0.7、 Q1.0—Q1.7，所有继电器的8脚都接0V，模块U2的L+和M端接到VCC3和0V，模块U8的1、2、3端分别接电位器VR1的1、2、3脚，模块U8的4、6、7端分别接模块U3的RA、A+、A-端，模块U9的1、2、3端分别接电位器VR2的1、2、3脚，模块U9的4、6、7端分别接模块U3的RB、B+、B-端，模块U8、U9的8、4脚分别接VCC3和0V，模块U3的RA、RB端接0V，模拟量模块U4、U5、U6的RA和A+、RB和B+、RC和C+、RD和D+分别接到模拟量输入接口HPU-X2的相应端子，模块U4、U5、U6的A-、B-、C-、D-端子都接0V，模块U4、U5、U6的L+和M端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的1、2端分别接模块U4、U5的V0、MO端，模块U10、U11的3、4端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的5、6端分别接电磁阀线圈YM11和YM14，通讯模块U7的L+、M端分别接VCC3和0V，文本显示器U16通过PROFIBUS总线接到模块U7的DP接口，文本显示器的电源接到VCC3和0V， 

本实用新型所述井架/底座起升远程操作手柄控制模块主要由远程操作手柄SH1、SH2、继电器KA28—KA31、指示灯HG1—HG19、开关SE05组成，手柄SH1、SH2的4脚和1脚分别接VCC5和GND，2、3脚悬空， 5脚、6脚分别接到比例电磁阀接口-HPU-X3的7、17端和2、12端，继电器KA28—KA31的7脚分别接HPU-X3的3、8、13、18端，继电器KA28—KA31的8脚接VCC5，开关SA15的两个常闭触点串联接在HPU-X3的1端和6端之间，其交点经KA29和KA28的常开触点串联接VCC5，开关SA16的两个常闭触点串联接在HPU-X3的11端和16端之间，其交点经KA30和KA31的常开触点串联接VCC5，接口HPU-X3的4、9、14、19、21端接GND，5、10、15、20端接PE，接口-HPU-X3的22端接VCC4经开关SE05接VCC5，指示灯HG15—HG18分别和KA28—KA31的常开触点串联后接在VCC5和GND之间，指示灯HG19接在VCC5和GND之间，接口HPU-X3的1-5、6-10、11-15、16-20端子分别接比例阀YM1.2、YM3.4、YM5.6、YM7.8的1-4端和PE的相应端子。

本实用新型所述液压猫头电控单元主要由比例电磁阀组和远程操作手柄电气模块组成，模块U17的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U17的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM9、YM10接口HPU-X4的1-4端，模块U17的11脚经继电器KA15的常开触点、熔断器FU2连接到VCC4，指示灯HG13连接到U17的11脚和GND之间，模块U18的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U18的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM12、YM13接口HPU-X4的7-10端，模块U18的11脚经KA16的常开触点、熔断器FU2接到VCC4，指示灯HG14接到U18的11脚和GND之间，接模块U17、U18的1脚接GND， 

本实用新型所述无线遥控液压执行机构控制单元是由无线发射/接收电路模块构成，无线发射指令由模块U19操作，无线接收模块U20进行解码，其接线端口X11的1-14脚分别接继电器1K1—1K12的2脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的1脚都接VCC3，14脚经开关S22接VCC3，接口JB6-X2的1-14端分别接继电器1K1—1K12的常开触点4脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的常开触点3脚都连接到VCC3， 

本实用新型所述柴油机液压泵系统单元：主要由柴油发机和三级联轴向液压泵2.1—2.4，球阀1.0、1.3、1.5、1.6、1.8、1.9，单向阀3.0，流量控制阀4.0，溢流阀5.0—5.2，过滤器6.0，液压冷却器7，及连接软管100-113组成，油箱经球阀1.0、软管103接一级液压泵2.2的S端，P端经流量控制阀4.0从液压泵的PF端输出，经软管107接到溢流阀5.1的P端和球阀1.5的一端，溢流阀5.1的T端接油箱，球阀1.5的另一端接溢流阀5.2的P端，T端接油箱；PM端经单向阀3.0、软管106分别接溢流阀5.0、球阀1.6和过滤器6.0的A端，溢流阀5.0的T端接油箱，球阀1.6的另一端接压力表20.2，过滤器6.0的B端分别经球阀1.8接供油回路PP1，经球阀1.9接回油回路TT1，同时，供油回路PP1经球阀1.10接供油回路PP2，回油回路TT1分别接扩展口29.1和过滤器6.4的A端，B端接油箱，球阀1.9带限位开关25.1、25.2，过滤器6.4有压力开关6.5，单向阀3.5并联接在过滤器6.4的A、B两端，扩展口29.1提供外部连接。

本实用新型所述柴驱冷却循环系统单元：主要由液压泵2.3、2.4，过滤器6.1，液压马达7.0和液压冷却器7.1及单向阀3.3组成，油箱经球阀1.1、软管104接二级液压泵2.3的S端，液压泵P端经软管108接过滤器6.1的A端，同时经球阀1.7接压力表20.3，油箱经球阀1.2、软管105接三级液压泵2.4的S端，P端经软管109接到液压马达7.0的P端，T端经软管111接到过滤器6.1的端A端，B端经软管112接液压马达冷却器7.1的A端，冷却器7.1的B端经软管113接油箱，其中，单向阀3.2并接在过滤器6.1的两端，单向阀3.3并接在液压冷却器7.1的两端，液压马达7.0的溢流口经软管110接到油箱，柴油发动机2.1的燃油管路经软管101、100和球阀1.3连接到燃油箱，润滑油压力表20.1接润滑油路。 

本实用新型所述电机驱动冷却循环系统单元：所述电机驱动冷却循环系统单元主要由电机循环泵10.1、10.2，过滤器6.2，冷却风机电机11.1，冷却器11.2和单向阀3.4组成，电机循环泵的端S接油箱，P端经软管114后，经单向阀3.4接油箱，经过滤器6.2的A端， B端和软管115接风机冷却器11.2的A端， B端经软管116接油箱，过滤器6.2有压力开关6.3。 

本实用新型所述电机驱动液压泵系统单元包括1#、2#两套电机驱动液压泵系统单元，其原理图和连接方式完全相同，在此仅以1#电机驱动液压泵系统单元加以说明，描述如下：主要由电机驱动的液压泵12、13，过滤器6.6，溢流阀5、单向阀3.6、3.7和球阀14.0—14.4等组成，1#电机驱动液压泵12.2的S端经软管200接油箱，电驱液压泵的P端经单向阀3.6和软管201后分三路连接，经球阀14.0和软管202接压力表20.4；经软管203接溢流阀5.3的P端，T端回油箱；经球阀14.1接过滤器6.6的A端， B端接到供油回路PP2，供油回路PP2接有压力传感器15.4，电驱液压泵12.2的PP端经软管204接到溢流阀5.4的P端，T端回油箱，同时经球阀14.2接溢流阀5.5的P端，T端回油箱，过滤器6.6有压力开关6.7，扩展口29.2提供外部连接， 

本实用新型所述液压油油箱单元的液压油箱上接有温度开关32.1、温度传感器32.2，温度表34.0，压力开关33.0，液位计35.1、35.2，加油口30.0，空气呼吸器31.0，液位传感器36.0及排污阀1.4配套元件，

本实用新型所述液压猫头液控单元是由1#液控单元和2#液控单元组成：两个液控单元的原理图和连接方式完全相同，仅以液压猫头1#的液压系统单元加以说明，描述如下：主要由叠阀22、23，卸压阀24，球阀37，压力传感器15等组成，其中叠阀由换向阀22.1、流量控制阀22.2、压力控制阀22.3叠加而组成，供油回路PP2接压力控制阀22.3的P口，压力控制阀22.3的输出口接换向阀22.1的P口，换向阀22.1的T口接回油回路TT1，换向阀22.1和流量控制阀22.2的A、B口叠加，叠阀22的A口接有压力传感器15.5，并经球阀37.7接快接口P8，叠阀22的A口接卸压阀24.1的P端，T接油箱，叠阀22的B口经球阀37.6接T8口，1#液压猫头经转换接口P15、T15,软管225、226分别接P8、T8口， 

本实用新型所述井架/底座起升液压系统单元：主要由手动/比例电磁阀组9、平衡阀8、压力传感器15、接口P、T等组成，比例阀组9.0的供油口P接到供油回路PP1，回油口T接回油回路TT1，其中，比例阀片9.1、—9.4的A、B分别接到供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02，供油口P1、P2、P01、P02接有压力传感器15.0—15.3；所述供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02分别经软管120—127接到相应的平衡阀8的A1、A2端, 各平衡阀8的C1、C2端分别与液压起升油缸的P端、T端相连接，所述液压起升油缸的P端都接有传感器15.7—15.10，比例阀组9.0的MA端接压力表20.6；比例阀组9.0有压力补偿模块和同步调整模块。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构新颖、功能齐全、操作方便、野外运输便捷、井场布置方便、实施作业安全、涵盖完整的液压系统、传动系统、自动化控制系统、无线遥控等优点。 

附图说明  

图1是本实用新型的结构示意框图。

图2是本实用新型的PLC自动化控制单元电气原理图一。 

图3是本实用新型的PLC控制单元电气原理图二。 

图4是本实用新型的PLC控制单元电气原理图三。 

图5是本实用新型的井架/底座起升控制单元远程操作手柄电气原理图。 

图6是本实用新型的液压猫头控制单元操作手柄电气原理图。 

图7是本实用新型的多功能液压执行机构无线遥控单元电气原理图。 

图8是本实用新型的柴油机驱动液压单元和柴驱冷却循环系统单元控制原理图。 

图9是本实用新型的电动液压泵系统单元控制原理图。 

图10是本实用新型的液压猫头系统单元的控制原理图。 

图11是本实用新型的井架/底座升降液压系统单元控制原理图。 

附图标记：液压泵1、油循环泵2、油冷却器3、液压油加热器4、卸压阀5、比例电磁阀6、换向阀7、流量控制阀8、压力控制阀9、液压泵10、液压动力单元11、电气控制单元12、燃油油箱13、柴油机液压泵系统单元14、电机驱动液压泵系统单元15、柴驱冷却循环系统单元16、电机驱动冷却循环系统单元17、井架/底座起升液压系统单元18、液压猫头液控单元19、液压油油箱单元20、柴油发动机控制回路模块21、PLC控制回路模块22、无线遥控液压执行机构控制单元23、信号采集模块24、井架/底座起升远程操作手柄控制模块25、电磁阀控制模块26、液压猫头电控单元27、井架/底座升降液压控制单元及远程操作手柄28、液压猫头远程操作手柄29、无线遥控操作模块30、低压控制回路模块31、供电系统32、人机界面33。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明： 

如附图1所示，一种智能化钻机双动力液压系统，设有由柴油机驱动的三级液压泵10和两台电机驱动的液压泵1、油循环泵2、油冷却器3、液压油加热器4、卸压阀5、比例电磁阀6、换向阀7、流量控制阀8、压力控制阀9组成的液压站、井架/底座起升远程操作手柄28、液压猫头远程操作手柄29和无线遥控操作模块30，其特征在于液压站、井架/底座升降液压控制单元及远程操作手柄28和液压猫头远程操作手柄29的控制系统是由液压动力单元11和电气控制单元12构成，以使由柴油机驱动的三级液压泵的速度可调、输出压力可调，两台电机驱动的液压泵可以交替工作，在无动力电的情况下，由柴油机驱动的液压循环冷却系统来调节液压油的工作温度，电机驱动的循环冷却系统可以根据液压油的温度控制循环冷却系统间歇工作，液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀等元件组成的液压站，可以提供工作压力0-21MPa范围内调节，满足各种压力不同的液压设备的使用要求，井架/底座起升液压控制单元及远程手柄操作可以有效控制井架/底座升降过程中的同步稳定，液压猫头控制单元可以根据工况需求适当调节液压猫头的伸缩速度和牵引力，并通过电气控制单元对液压动力单元实现液压系统的自动化控制提供安全保障，同时满足多种液压设备的远程无线遥控，

其中，所述液压动力单元11主要包括燃油油箱13、柴油机液压泵系统单元14、电机驱动液压泵系统单元15、柴驱冷却循环系统单元16、电机驱动冷却循环系统单元17、井架/底座起升液压系统单元18、液压猫头液控单元19和液压油油箱单元20，

所述电气控制单元12包括柴油发动机控制回路模块21、PLC控制回路模块22、无线遥控液压执行机构控制单元23、信号采集模块24、井架/底座起升远程操作手柄控制模块25、电磁阀控制模块26、液压猫头电控单元27，

所述柴油机驱动的三级液压泵10经柴油机液压泵系统单元14和柴油发动机控制回路模块21与PLC控制回路模块22相连接，并由燃油油箱供油，

所述两台电机驱动的液压泵1经电机驱动液压泵系统单元15和低压控制回路模块31与PLC控制回路模块22相连接，

所述油循环泵2、油冷却器3和液压油加热器4分别经柴驱冷却循环系统单元16、信号采集模块24和电机驱动冷却循环系统单元17与PLC控制回路模块22相连接，

所述井架/底座起升远程操作手柄28经井架/底座起升液压系统单元和井架/底座起升远程操作手柄控制模块25、电磁阀控制模块26、信号采集模块24与PLC控制回路模块22相连接，

所述液压猫头远程操作手柄29经液压猫头液控单元19和液压猫头电控单元与PLC控制回路模块22相连接，

所述无线遥控操作模块30经无线解码模块、无线遥控液压执行机构控制单元23和电磁阀控制模块26与PLC控制回路模块22相连接，

所述液压油油箱20为液压动力单元11提供液压油。

本实用新型所述PLC控制回路主要包括CPU模块、开关量输入模块、模拟量输入/输出模块、通讯模快和人机界面33，如图2所示，开关SE02、S1-S12的1端分别接模块U1的I0.0-I0.7、I1.0-I1.4，开关SE02和S1-S12的2端都接VCC3，模块U1的I1.5—I1.7、I2.0—I2.7、0V、VCC3分别接到开关量输入接口HPU-X1的1-12端子，继电器KA1—KA8、KA9—KA14和KA20的7脚分别接模块U1的Q0.0—Q0.7、Q1.0—Q1.6，继电器KA1—KA14、KA20的8脚接0V，指示灯H2—H7、H8的2端分别接模块U1的Q0.5—Q0.7、Q1.0—Q1.2和Q1.7端, 指示灯H2—H8的1端都接0V，模块U1的L、M端子分别接电源到VCC3，和0V，人机界面U15通过PROFIBUS总线接到模块U1的DP接口，如图2所示，开关SE03、S13、S14的1端分别接模块U2的I0.0—I0.2，2端都接VCC3， 无线遥控接口JB6-X2的1-14端分别接模块U2的I0.3—I0.7、I1.0-I1.6、0V 和VCC3，指示灯H9-H12的2脚分别接模块U2的Q0.0—Q0.3，1脚都接0V，继电器KA15—KA18、KA21—KA28的7脚分别接模块U2的Q0.4—Q0.7、 Q1.0—Q1.7，所有继电器的8脚都接0V，模块U2的L+和M端接到VCC3和0V，模块U8的1、2、3端分别接电位器VR1的1、2、3脚，模块U8的4、6、7端分别接模块U3的RA、A+、A-端，模块U9的1、2、3端分别接电位器VR2的1、2、3脚，模块U9的4、6、7端分别接模块U3的RB、B+、B-端，模块U8、U9的8、4脚分别接VCC3和0V，模块U3的RA、RB端接0V，如图3所示，模拟量模块U4、U5、U6的RA和A+、RB和B+、RC和C+、RD和D+分别接到模拟量输入接口HPU-X2的相应端子，模块U4、U5、U6的A-、B-、C-、D-端子都接0V，模块U4、U5、U6的L+和M端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的1、2端分别接模块U4、U5的V0、MO端，模块U10、U11的3、4端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的5、6端分别接电磁阀线圈YM11和YM14，通讯模块U7的L+、M端分别接VCC3和0V，文本显示器U16通过PROFIBUS总线接到模块U7的DP接口，文本显示器的电源接到VCC3和0V， 

本实用新型所述井架/底座起升远程操作手柄控制模块主要由远程操作手柄SH1、SH2、继电器KA28—KA31、指示灯HG1—HG19、开关SE05组成，如图4所示，手柄SH1、SH2的4脚和1脚分别接VCC5和GND，2、3脚悬空， 5脚、6脚分别接到比例电磁阀接口-HPU-X3的7、17端和2、12端，继电器KA28—KA31的7脚分别接HPU-X3的3、8、13、18端，继电器KA28—KA31的8脚接VCC5，开关SA15的两个常闭触点串联接在HPU-X3的1端和6端之间，其交点经KA29和KA28的常开触点串联接VCC5，开关SA16的两个常闭触点串联接在HPU-X3的11端和16端之间，其交点经KA30和KA31的常开触点串联接VCC5，接口HPU-X3的4、9、14、19、21端接GND，5、10、15、20端接PE，接口-HPU-X3的22端接VCC4经开关SE05接VCC5，指示灯HG15—HG18分别和KA28—KA31的常开触点串联后接在VCC5和GND之间，指示灯HG19接在VCC5和GND之间，接口HPU-X3的1-5、6-10、11-15、16-20端子分别接比例阀YM1.2、YM3.4、YM5.6、YM7.8的1-4端和PE的相应端子。

本实用新型所述液压猫头电控单元主要由比例电磁阀组和远程操作手柄电气模块组成，如图6所示，模块U17的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U17的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM9、YM10接口HPU-X4的1-4端，模块U17的11脚经继电器KA15的常开触点、熔断器FU2连接到VCC4，指示灯HG13连接到U17的11脚和GND之间，模块U18的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U18的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM12、YM13接口HPU-X4的7-10端，模块U18的11脚经KA16的常开触点、熔断器FU2接到VCC4，指示灯HG14接到U18的11脚和GND之间，接模块U17、U18的1脚接GND， 

本实用新型所述无线遥控液压执行机构控制单元是由无线发射/接收电路模块构成，如图7所示，无线发射指令由模块U19操作，无线接收模块U20进行解码，其接线端口X11的1-14脚分别接继电器1K1—1K12的2脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的1脚都接VCC3，14脚经开关S22接VCC3，接口JB6-X2的1-14端分别接继电器1K1—1K12的常开触点4脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的常开触点3脚都连接到VCC3， 

本实用新型所述柴油机液压泵系统单元：如图8所示，主要由柴油发机和三级联轴向液压泵2.1—2.4，球阀1.0、1.3、1.5、1.6、1.8、1.9，单向阀3.0，流量控制阀4.0，溢流阀5.0—5.2，过滤器6.0，液压冷却器7，及连接软管100-113组成，油箱经球阀1.0、软管103接一级液压泵2.2的S端，P端经流量控制阀4.0从液压泵的PF端输出，经软管107接到溢流阀5.1的P端和球阀1.5的一端，溢流阀5.1的T端接油箱，球阀1.5的另一端接溢流阀5.2的P端，T端接油箱；PM端经单向阀3.0、软管106分别接溢流阀5.0、球阀1.6和过滤器6.0的A端，溢流阀5.0的T端接油箱，球阀1.6的另一端接压力表20.2，过滤器6.0的B端分别经球阀1.8接供油回路PP1，经球阀1.9接回油回路TT1，同时，供油回路PP1经球阀1.10接供油回路PP2，回油回路TT1分别接扩展口29.1和过滤器6.4的A端，B端接油箱，球阀1.9带限位开关25.1、25.2，过滤器6.4有压力开关6.5，单向阀3.5并联接在过滤器6.4的A、B两端，扩展口29.1提供外部连接。

本实用新型所述柴驱冷却循环系统单元：如图8所示，主要由液压泵2.3、2.4，过滤器6.1，液压马达7.0和液压冷却器7.1及单向阀3.3组成，油箱经球阀1.1、软管104接二级液压泵2.3的S端，液压泵P端经软管108接过滤器6.1的A端，同时经球阀1.7接压力表20.3，油箱经球阀1.2、软管105接三级液压泵2.4的S端，P端经软管109接到液压马达7.0的P端，T端经软管111接到过滤器6.1的端A端，B端经软管112接液压马达冷却器7.1的A端，冷却器7.1的B端经软管113接油箱，其中，单向阀3.2并接在过滤器6.1的两端，单向阀3.3并接在液压冷却器7.1的两端，液压马达7.0的溢流口经软管110接到油箱，柴油发动机2.1的燃油管路经软管101、100和球阀1.3连接到燃油箱，润滑油压力表20.1接润滑油路。 

本实用新型所述电机驱动冷却循环系统单元：如图8所示，所述电机驱动冷却循环系统单元主要由电机循环泵10.1、10.2，过滤器6.2，冷却风机电机11.1，冷却器11.2和单向阀3.4组成，电机循环泵的端S接油箱，P端经软管114后，经单向阀3.4接油箱，经过滤器6.2的A端， B端和软管115接风机冷却器11.2的A端， B端经软管116接油箱，过滤器6.2有压力开关6.3。 

本实用新型所述电机驱动液压泵系统单元包括1#、2#两套电机驱动液压泵系统单元，其原理图和连接方式完全相同，在此仅以1#电机驱动液压泵系统单元加以说明，描述如下：如图9所示，主要由电机驱动的液压泵12、13，过滤器6.6，溢流阀5、单向阀3.6、3.7和球阀14.0—14.4等组成，1#电机驱动液压泵12.2的S端经软管200接油箱，电驱液压泵的P端经单向阀3.6和软管201后分三路连接，经球阀14.0和软管202接压力表20.4；经软管203接溢流阀5.3的P端，T端回油箱；经球阀14.1接过滤器6.6的A端， B端接到供油回路PP2，供油回路PP2接有压力传感器15.4，电驱液压泵12.2的PP端经软管204接到溢流阀5.4的P端，T端回油箱，同时经球阀14.2接溢流阀5.5的P端，T端回油箱，过滤器6.6有压力开关6.7，扩展口29.2提供外部连接， 

本实用新型所述液压油油箱单元的液压油箱上接有温度开关32.1、温度传感器32.2，温度表34.0，压力开关33.0，液位计35.1、35.2，加油口30.0，空气呼吸器31.0，液位传感器36.0及排污阀1.4配套元件，

本实用新型所述液压猫头液控单元是由1#液控单元和2#液控单元组成：两个液控单元的原理图和连接方式完全相同，仅以液压猫头1#的液压系统单元加以说明，描述如下：如图10所示，主要由叠阀22、23，卸压阀24，球阀37，压力传感器15等组成，其中叠阀由换向阀22.1、流量控制阀22.2、压力控制阀22.3叠加而组成，供油回路PP2接压力控制阀22.3的P口，压力控制阀22.3的输出口接换向阀22.1的P口，换向阀22.1的T口接回油回路TT1，换向阀22.1和流量控制阀22.2的A、B口叠加，叠阀22的A口接有压力传感器15.5，并经球阀37.7接快接口P8，叠阀22的A口接卸压阀24.1的P端，T接油箱，叠阀22的B口经球阀37.6接T8口，1#液压猫头经转换接口P15、T15,软管225、226分别接P8、T8口， 

本实用新型所述井架/底座起升液压系统单元：如图11所示，主要由手动/比例电磁阀组9、平衡阀8、压力传感器15、接口P、T等组成，比例阀组9.0的供油口P接到供油回路PP1，回油口T接回油回路TT1，其中，比例阀片9.1、—9.4的A、B分别接到供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02，供油口P1、P2、P01、P02接有压力传感器15.0—15.3；所述供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02分别经软管120—127接到相应的平衡阀8的A1、A2端, 各平衡阀8的C1、C2端分别与液压起升油缸的P端、T端相连接，所述液压起升油缸的P端都接有传感器15.7—15.10，比例阀组9.0的MA端接压力表20.6；比例阀组9.0有压力补偿模块和同步调整模块。

本实用新型在工作时，两台电机驱动的液压泵、油循环泵、油冷却器、液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀组成的液压站、井架/底座起升远程操作手柄、液压猫头远程操作手柄和无线遥控操作模块、液压动力单元11和电气控制单元12采用的供电系统32包括交流AC380V/ 50Hz，AC460V /60Hz兼容供电模式，通过液压动力单元和电气控制单元实现对液压站的压力控制、油流方向、流量控制以及不同工况下的压力调节等功能，再通过电气控制单元中的柴油发动机控制回路模块、PLC控制回路模块、无线遥控液压执行机构控制单元、信号采集模块、井架/底座起升远程操作手柄控制模块、井架/底座起升电磁阀控制模块、液压猫头电控单元中的负载控制、指令操作、传感器数据采集、无线遥控以及人机界面实时监测液压站的工作状态，并通过PLC控制回路模块中的人机界面实时显示液压系统的运行参数，实现有效控制液压站负载的工作状态、柴油机的转速调节、以及无线遥控液压执行机构的远程操作。 

本实用新型由于采用上述结构，具有结构新颖、功能齐全、操作方便、野外运输便捷、井场布置方便、实施作业安全、涵盖完整的液压系统、传动系统、自动化控制系统、无线遥控等优点。

Claims (10)

1.一种智能化钻机双动力液压系统，设有由柴油机驱动的三级液压泵和两台电机驱动的液压泵、油循环泵、油冷却器、液压油加热器、卸压阀、比例电磁阀、换向阀、流量控制阀、压力控制阀组成的液压站、井架/底座起升远程操作手柄、液压猫头远程操作手柄和无线遥控操作模块，其特征在于液压站、井架/底座升降液压控制单元及远程操作手柄和液压猫头控制单元及操作手柄的控制系统是由液压动力单元和电气控制单元构成，

其中，所述液压动力单元主要包括燃油箱、柴油机液压泵系统单元、电机驱动液压泵系统单元、柴驱液压冷却循环系统单元、电机驱动冷却循环系统单元、井架/底座起升液压系统单元、液压猫头液控单元和液压油箱单元，

所述电气控制单元包括柴油发动机控制回路模块、PLC控制回路模块、无线遥控液压执行机构控制单元、信号采集模块、井架/底座起升远程操作手柄控制模块、井架/底座起升电磁阀控制模块、液压猫头电控单元，

所述柴油机驱动的三级液压泵经柴油机液压泵系统单元和柴油发动机控制回路模块与PLC控制回路模块相连接，并由燃油油箱供油，

所述两台电机驱动的液压泵经电机驱动液压泵系统单元和低压控制回路模块与PLC控制回路模块相连接，

所述油循环泵、油冷却器和液压油加热器分别经柴驱液压冷却循环系统单元、信号采集模块和电机驱动冷却循环系统单元与PLC控制回路模块相连接，

所述井架/底座起升远程操作手柄经井架/底座起升液压系统单元和井架/底座起升远程操作手柄控制模块、电磁阀控制模块、信号采集模块、与PLC控制回路模块相连接，

所述液压猫头远程操作手柄经液压猫头液控单元和液压猫头电控单元与PLC控制回路模块相连接，

所述无线遥控操作模块经无线解码模块、无线遥控液压执行机构控制单元和电磁阀控制模块与PLC控制回路模块相连接，

所述液压油油箱为液压动力单元提供液压油。

2.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述PLC控制回路主要包括CPU模块、开关量输入模块、模拟量输入/输出模块、通讯模快和人机界面，开关SE02、S1-S12的1端分别接模块U1的I0.0-I0.7、I1.0-I1.4，开关SE02和S1-S12的2端都接VCC3，模块U1的I1.5—I1.7、I2.0—I2.7、0V、VCC3分别接到开关量输入接口HPU-X1的1-12端子，继电器KA1—KA8、KA9—KA14和KA20的7脚分别接模块U1的Q0.0—Q0.7、Q1.0—Q1.6，继电器KA1—KA14、KA20的8脚接0V，指示灯H2—H7、H8的2端分别接模块U1的Q0.5—Q0.7、Q1.0—Q1.2和Q1.7端, 指示灯H2—H8的1端都接0V，模块U1的L、M端子分别接电源到VCC3，和0V，人机界面U15通过PROFIBUS总线接到模块U1的DP接口，开关SE03、S13、S14的1端分别接模块U2的I0.0—I0.2，2端都接VCC3， 无线遥控接口JB6-X2的1-14端分别接模块U2的I0.3—I0.7、I1.0-I1.6、0V 和VCC3，指示灯H9-H12的2脚分别接模块U2的Q0.0—Q0.3，1脚都接0V，继电器KA15—KA18、KA21—KA28的7脚分别接模块U2的Q0.4—Q0.7、 Q1.0—Q1.7，所有继电器的8脚都接0V，模块U2的L+和M端接到VCC3和0V，模块U8的1、2、3端分别接电位器VR1的1、2、3脚，模块U8的4、6、7端分别接模块U3的RA、A+、A-端，模块U9的1、2、3端分别接电位器VR2的1、2、3脚，模块U9的4、6、7端分别接模块U3的RB、B+、B-端，模块U8、U9的8、4脚分别接VCC3和0V，模块U3的RA、RB端接0V，模拟量模块U4、U5、U6的RA和A+、RB和B+、RC和C+、RD和D+短接后分别接到模拟量输入接口HPU-X2的相应端子，模块U4、U5、U6的A-、B-、C-、D-端子都接0V，模块U4、U5、U6的L+和M端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的1、2端分别接模块U4、U5的V0、MO端，模块U10、U11的3、4端分别接VCC3和0V，模块U10、U11的5、6端分别接电磁阀线圈YM11和YM14，通讯模块U7的L+、M端分别接VCC3和0V，文本显示器U16通过PROFIBUS总线接到模块U7的DP接口，文本显示器的电源接到VCC3和0V。

3.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述井架/底座起升远程操作手柄控制模块主要由远程操作手柄SH1、SH2、继电器KA28—KA31、指示灯HG1—HG19、开关SE05组成，手柄SH1、SH2的4脚和1脚分别接VCC5和GND，2、3脚悬空， 5脚、6脚分别接到比例电磁阀接口-HPU-X3的7、17端和2、12端，继电器KA28—KA31的7脚分别接HPU-X3的3、8、13、18端，继电器KA28—KA31的8脚接VCC5，开关SA15的两个常闭触点串联接在HPU-X3的1端和6端之间，其交点经KA29和KA28的常开触点串联接VCC5，开关SA16的两个常闭触点串联接在HPU-X3的11端和16端之间，其交点经KA30和KA31的常开触点串联接VCC5，接口HPU-X3的4、9、14、19、21端接GND，5、10、15、20端接PE，接口-HPU-X3的22端接VCC4经开关SE05接VCC5，指示灯HG15—HG18分别和KA28—KA31的常开触点串联后接在VCC5和GND之间，指示灯HG19接在VCC5和GND之间，接口HPU-X3的1-5、6-10、11-15、16-20端子分别接比例阀YM1.2、YM3.4、YM5.6、YM7.8的1-4端和PE的相应端子。

4.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述液压猫头电控单元主要由比例电磁阀组和远程操作手柄电气模块组成，模块U17的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U17的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM9、YM10接口HPU-X4的1-4端，模块U17的11脚经继电器KA15的常开触点、熔断器FU2接到VCC4，指示灯HG13接到U17的11脚和GND之间，模块U18的6、3、7和2脚分别接操作手柄SH3的1、2、3脚接，模块U18的9、10、4、5脚分别接比例电磁阀YM12、YM13接口HPU-X4的7-10端，模块U18的11脚经KA16的常开触点、熔断器FU2接到VCC4，指示灯HG14接到U18的11脚和GND之间，接模块U17、U18的1脚接GND，

5.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述无线遥控液压执行机构控制单元是由无线发射/接收电路模块构成，无线发射指令由模块U19操作，无线接收模块U20进行解码，其接口X11的1-14脚分别接继电器1K1—1K12的2脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的1脚都接VCC3，14脚经开关S22接VCC3，接口JB6-X2的1-14端分别接继电器1K1—1K12的常开触点4脚、0V、VCC3，继电器1K1—1K12的常开触点3脚接VCC3。

6.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述柴油机液压泵系统单元主要由柴油发机和三级联轴向液压泵2.1—2.4，球阀1.0、1.3、1.5、1.6、1.8、1.9，单向阀3.0，流量控制阀4.0，溢流阀5.0—5.2，过滤器6.0，液压冷却器7，及连接软管100-113组成，油箱经球阀1.0、软管103接一级液压泵2.2的S端，P端经流量控制阀4.0从液压泵的PF端输出，经软管107接到溢流阀5.1的P端和球阀1.5的一端，溢流阀5.1的T端接油箱，球阀1.5的另一端接溢流阀5.2的P端，T端接油箱；PM端经单向阀3.0、软管106分别接溢流阀5.0、球阀1.6和过滤器6.0的A端，溢流阀5.0的T端接油箱，球阀1.6的另一端接压力表20.2，过滤器6.0的B端分别经球阀1.8接供油回路PP1，经球阀1.9接回油回路TT1，同时，供油回路PP1经球阀1.10接供油回路PP2，回油回路TT1分别接扩展口29.1和过滤器6.4的A端，B端接油箱，球阀1.9带限位开关25.1、25.2，过滤器6.4有压力开关6.5，单向阀3.5并联接在过滤器6.4的A、B两端，扩展口29.1提供外部连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述柴驱冷却循环系统单元主要由液压泵2.3、2.4，过滤器6.1，液压马达7.0和液压冷却器7.1及单向阀3.3组成，油箱经球阀1.1、软管104接二级液压泵2.3的S端，液压泵P端经软管108接过滤器6.1的A端，同时经球阀1.7接压力表20.3，油箱经球阀1.2、软管105接三级液压泵2.4的S端，P端经软管109接到液压马达7.0的P端，T端经软管111接到过滤器6.1的端A端，B端经软管112接液压马达冷却器7.1的A端，冷却器7.1的B端经软管113接油箱，其中，单向阀3.2并接在过滤器6.1的两端，单向阀3.3并接在液压冷却器7.1的两端，液压马达7.0的溢流口经软管110接到油箱，柴油发动机2.1的燃油管路经软管101、100和球阀1.3连接到燃油箱，润滑油压力表20.1接润滑油路。

8.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述电机驱动冷却循环系统单元主要由电机循环泵10.1、10.2，过滤器6.2，冷却风机电机11.1，冷却器11.2和单向阀3.4组成，电机循环泵的端S接油箱，P端经软管114后，经单向阀3.4接油箱，经过滤器6.2的A端， B端和软管115接风机冷却器11.2的A端， B端经软管116接油箱，过滤器6.2有压力开关6.3,。

9.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述电机驱动液压泵系统单元包括1#、2#两套电机驱动液压泵系统单元， 1#电机驱动液压泵系统单元或2#电机驱动液压泵系统单元主要由电机驱动的液压泵12、13，过滤器6.6，溢流阀5、单向阀3.6、3.7和球阀14.0—14.4等组成，1#电机驱动液压泵12.2的S端经软管200接油箱，电驱液压泵的P端经单向阀3.6和软管201后分三路连接，经球阀14.0和软管202接压力表20.4；经软管203接溢流阀5.3的P端，T端回油箱；经球阀14.1接过滤器6.6的A端， B端接到供油回路PP2，供油回路PP2接有压力传感器15.4，电驱液压泵12.2的PP端经软管204接到溢流阀5.4的P端，T端回油箱，同时经球阀14.2接溢流阀5.5的P端，T端回油箱，过滤器6.6有压力开关6.7，扩展口29.2提供外部连接，所述液压猫头液控单元是由1#液控单元和2#液控单元组成，所述1#液控单元和或2#液控单元主要由叠阀22、23，卸压阀24，球阀37，压力传感器15等组成，其中叠阀由换向阀22.1、流量控制阀22.2、压力控制阀22.3叠加而组成，供油回路PP2接压力控制阀22.3的P口，压力控制阀22.3的输出口接换向阀22.1的P口，换向阀22.1的T口接回油回路TT1，换向阀22.1和流量控制阀22.2的A、B口叠加，叠阀22的A口接有压力传感器15.5，并经球阀37.7接快接口P8，叠阀22的A口接卸压阀24.1的P端，T接油箱，叠阀22的B口经球阀37.6接T8口，1#液压猫头经转换接口P15、T15,软管225、226分别接P8、T8口。 

10.根据权利要求1所述的一种智能化钻机双动力液压系统，其特征在于所述井架/底座起升液压系统单元主要由手动/比例电磁阀组9、平衡阀8、压力传感器15、接口P、T等组成，比例阀组9.0的供油口P接到供油回路PP1，回油口T接回油回路TT1，其中，比例阀片9.1、—9.4的A、B分别接到供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02，供油口P1、P2、P01、P02接有压力传感器15.0—15.3；所述供油口P1、P2、P01、P02和回油口T1 、T2、T01、T02分别经软管120—127接到相应的平衡阀8的A1、A2端, 各平衡阀8的C1、C2端分别与液压起升油缸的P端、T端相连接，所述液压起升油缸的P端都接有传感器15.7—15.10，比例阀组9.0的MA端接压力表20.6；比例阀组9.0有压力补偿模块和同步调整模块。