CN206770305U - 一种新型钻机快速进给液压控制系统 - Google Patents

Abstract

一种新型钻机快速进给液压控制系统，包括倒置安装的提升油缸，所述的提升油缸的大腔油口与单向阀C出油口连通，所述的提升油缸的大腔油口与换向阀A一端连通，所述的提升油缸的大腔油口与液控控制阀B的出油口连通，所述的提升油缸的大腔油口与液控单向阀A连通，所述的提升油缸的大腔油口与缓冲补油阀的进油口连通，所述的提升油缸的小腔油口与换向阀B的右位连通，所述的提升油缸的大腔油口与换向阀C连通，具有差动快速、给进、浮动、钻进等多种工况组合，不但具有加压功能，而且还可以实现快速提升、动力头浮动动作及仅在重力作用的自由下降动作，且各工况下的速度可方便的实现无极调节。

Description

一种新型钻机快速进给液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压控制系统，具体地说就是一种新型钻机快速进给液压控制系统。

背景技术

提升液压缸用于对钻机动力头进行上下运动控制，从而实现对管具的提升、下放与钻进，提升液压缸的运动性能直接决定了钻井自动化程度的高低和施工进度的快慢，且液压系统的能耗、效率对钻井成本具有重要影响。

目前，上下井架及动力头的相对运动大多数采取利用绞车驱动的滑动或半滚动方式，摩擦阻力大，接触面磨损程度严重，工作过程中噪音较大，工作效率低，能耗高，现直接采用提升液压缸对动力头实现运动钻进控制，对液压缸进行直接控制，且根据不同的工况模式，采用相应的油路控制方法，大大降低系统的能耗，并提高系统的工作效率，实现系统在各种工况下的速度控制、钻进压力控制，因此需要一种新型钻机快速进给液压控制系统满足现状的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型钻机快速进给液压控制系统，该液压控制系统节能效果显著，作业效率高，运行稳定，自动化控制程度高。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种新型钻机快速进给液压控制系统，包括倒置安装的提升油缸，所述的提升油缸的大腔油口与单向阀C出油口连通，所述的提升油缸的大腔油口与换向阀A一端连通，所述的提升油缸的大腔油口与液控控制阀B的出油口连通，所述的提升油缸的大腔油口与液控单向阀A连通，所述的提升油缸的大腔油口与缓冲补油阀的进油口连通，所述的提升油缸的小腔油口与换向阀B的右位连通，所述的提升油缸的大腔油口与换向阀C连通；

所述的换向阀B的左位与换向阀A连通，所述的换向阀B与液控单向阀C连通，所述的换向阀B与溢流阀的出油口连通，所述的换向阀B与液控单向阀D连通；

所述的液控单向阀A与比例换向阀A连通，所述的比例换向阀A与远程液压阀的进油口连通；

所述的缓冲补油阀的出油口分别与比例换向阀B、单向阀A和单向阀B连通；

所述的液控单向阀B与比例换向阀B连通，所述的比例换向阀B与单向阀A连通，所述的比例换向阀B与单向阀B连通；

所述的单向阀A与单向阀B连通；

所述的液控单向阀C与换向阀C连通。

作为优化，所述的换向阀C和换向阀B均与梭阀连通。

作为优化，所述的提升油缸的两端设置有测压接口MA和测压接口MB。

作为优化，所述的远程调压阀和单向阀A连通泄油口R。

作为优化，所述的单向阀C和单向阀B连通大流量油口B，所述的液控单向阀D连通大流量油口A。

作为优化，所述的液控单向阀C连通小流量油口A，所述的换向阀B和溢流阀均连通小流量油口B。

作为优化，所述的远程液压阀、比例换向阀A、液控单向阀A、比例换向阀B、液控单向阀B、换向阀A、液控单向阀C、换向阀C和液控单向阀D连通先导控制油口。

作为优化，所述的缓冲补油阀和比例换向阀B连通内部泄露通道Dr。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种新型钻机快速进给液压控制系统，负载较小时，利用差动回路，靠自重快速下放，无需提供其他动力，不仅速度大为提升，且不消耗能量，作业效率大大提升，而能耗水平却大大下降，具有差动快速、给进、浮动、钻进等多种工况组合，不但具有加压功能，而且还可以实现快速提升、动力头浮动动作及仅在重力作用的自由下降动作，且各工况下的速度可方便的实现无极调节。

附图说明

图1为本实用新型液压系统原理图；

其中，1远程调压阀、2比例换向阀A、3液控单向阀A、4缓冲补油阀、5单向阀A、6比例换向阀B、7单向阀B、8单向阀B、9单向阀C、10换向阀A、11换向阀B、12梭阀、13液控单向阀C、14换向阀C、15溢流阀、16液控单向阀D、17提升油缸。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种新型钻机快速进给液压控制系统，包括倒置安装的提升油缸17，所述的提升油缸17的大腔油口与单向阀C9出油口连通，所述的提升油缸17的大腔油口与换向阀A10一端连通，所述的提升油缸17的大腔油口与液控控制阀B7的出油口连通，所述的提升油缸17的大腔油口与液控单向阀A3连通，所述的提升油缸17的大腔油口与缓冲补油阀4的进油口连通，所述的提升油缸17的小腔油口与换向阀B11的右位连通，所述的提升油缸17的大腔油口与换向阀C14连通；

所述的换向阀B11的左位与换向阀A10连通，所述的换向阀B11与液控单向阀C13连通，所述的换向阀B11与溢流阀15的出油口连通，所述的换向阀B11与液控单向阀D16连通；

所述的液控单向阀A3与比例换向阀A2连通，所述的比例换向阀A2与远程液压阀1的进油口连通；

所述的缓冲补油阀4的出油口分别与比例换向阀B6、单向阀A5和单向阀B8连通；

所述的液控单向阀B7与比例换向阀B6连通，所述的比例换向阀B6与单向阀A5连通，所述的比例换向阀B6与单向阀B8连通；

所述的单向阀A5与单向阀B8连通；

所述的液控单向阀C13与换向阀C14连通。

作为优化，所述的换向阀C13和换向阀B11均与梭阀12连通。

作为优化，所述的提升油缸17的两端设置有测压接口MA和测压接口MB。

作为优化，所述的远程调压阀1和单向阀A5连通泄油口R。

作为优化，所述的单向阀C9和单向阀B8连通大流量油口B1，所述的液控单向阀D16连通大流量油口A1。

作为优化，所述的液控单向阀C13连通小流量油口A2，所述的换向阀B11和溢流阀15均连通小流量油口B2。

作为优化，所述的远程液压阀1、比例换向阀A2、液控单向阀A3、比例换向阀B6、液控单向阀B7、换向阀A10、液控单向阀C13、换向阀C14和液控单向阀D16连通先导控制油口。

作为优化，所述的缓冲补油阀4和比例换向阀B6连通内部泄露通道Dr。

所述提升油缸为倒置安装，油缸活塞杆固定，缸筒做上下运动。图中实线部分为主油路通道，虚线部分为先导控制与泄露通道。

所示原理图中，A1、B1油口为大流量油口，A2、B2油口为小流量油口，R为泄油口，m、n、f、c’、d’、x为先导控制油口，Dr为内部泄露通道，MA、MB为测压接口。

所示原理图中，①为远程调压阀，②、⑥为比例换向阀，③、⑦⑬、⑯为液控单向阀，④为缓冲补油阀，⑤、⑧、⑨为单向阀，⑩、⑪、⑭为液控换向阀，⑫为梭阀，⑮为溢流阀。

液压控制原理：

（1）当向B1与f供油时,为进给提升模式：

高压油液由B1口进入，通过单向阀⑨进入油缸大腔；小腔回油经过换向阀⑪右位、液控单向阀⑯从A1口流回油箱。

（2）当向m、A1供油时，为进给下放模式：

高压油液由A1口经液控单向阀⑯、换向阀⑪右位进入油缸小腔；回油由油缸大腔经液控单向阀⑦、比例换向阀⑥、单向阀⑤从油口R回油箱。

（3）当向B1、f、c’供油时，为差动快速提升模式：

先导油c’推动换向阀⑩换向，同时通过梭阀⑫使换向阀⑪处在左位，油缸大腔的油液由两部分提供，其一为由B1口、单向阀⑨进入，其二为油缸小腔的油液经换向阀⑪左位、换向阀⑩进入。这样进入大腔的油液形成差动回路,在进油量较小的情况下实现快速提升，有效提高作业效率。

（4）当向m、c’供油时，为利用自重的差动快速下放模式；

油缸大腔的油液一部分由换向阀⑩、换向阀⑪左位进入油缸小腔，多余的流量由液控单向阀⑦、比例换向阀⑥、单向阀⑤、油口R流回油箱。此时，系统无需供油，油缸小腔所需油液仅靠油缸大腔进行补充，通过控制m口先导压力的大小可实现下方速度的无极调节。

（5）当向A2、d’、f 供油时，为浮动模式；

小流量油液由A2口进入，根据浮动需要，油液经液控单向阀⑬、换向阀⑪右位进入小腔，或者油液由换向阀⑭进入大腔，油液压力由溢流阀⑮进行限定。

（6）当向B2、n供油时，为钻进模式;

小流量油液由B2口、换向阀⑪右位进入小腔；大腔通过液控单向阀③、比例换向阀②、远程调压阀①由R口流回油箱。通过远程调节溢流阀①的压力可实现钻进压力调节。

通过对液压油路系统进行组合控制，无需系统供油，仅通过控制各种阀的通断，巧妙利用差动回路，靠自重实现不供油情况下的快速下放，从而实现节能、快速的目的。此外，通过对回路的组合控制，实现进给提升、下放、快速提升、下放、浮动、钻进等多种工况，并实现多种工况下的系统速度控制、钻进压力控制等。

该钻进进给液压控制系统不但节能效果显著，作业效率高，而且操作方便快捷、能适应钻井的各种工况，稳定性高。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书的一种新型钻机快速进给液压控制系统且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种新型钻机快速进给液压控制系统，包括倒置安装的提升油缸（17），其特征在于：所述的提升油缸（17）的大腔油口与单向阀C（9）出油口连通，所述的提升油缸（17）的大腔油口与换向阀A（10）一端连通，所述的提升油缸（17）的大腔油口与液控单向阀B（7）的出油口连通，所述的提升油缸（17）的大腔油口与液控单向阀A（3）连通，所述的提升油缸（17）的大腔油口与缓冲补油阀（4）的进油口连通，所述的提升油缸（17）的小腔油口与换向阀B（11）的右位连通，所述的提升油缸（17）的大腔油口与换向阀C（14）连通；

所述的换向阀B（11）的左位与换向阀A（10）连通，所述的换向阀B（11）与液控单向阀C（13）连通，所述的换向阀B（11）与溢流阀（15）的出油口连通，所述的换向阀B（11）与液控单向阀D（16）连通；

所述的液控单向阀A（3）与比例换向阀A（2）连通，所述的比例换向阀A（2）与远程调压阀（1）的进油口连通；

所述的缓冲补油阀（4）的出油口分别与比例换向阀B（6）、单向阀A（5）和单向阀B（8）连通；

所述的液控单向阀B（7）与比例换向阀B（6）连通，所述的比例换向阀B（6）与单向阀A（5）连通，所述的比例换向阀B（6）与单向阀B（8）连通；

所述的单向阀A（5）与单向阀B（8）连通；

所述的液控单向阀C（13）与换向阀C（14）连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型钻机快速进给液压控制系统，其特征在于：所述的换向阀C（14）和换向阀B（11）均与梭阀（12）连通。

3.根据权利要求1所述的一种新型钻机快速进给液压控制系统，其特征在于：所述的提升油缸（17）的两端设置有测压接口MA和测压接口MB。

4.根据权利要求1所述的一种新型钻机快速进给液压控制系统，其特征在于：所述的远程调压阀（1）和单向阀A（5）连通泄油口R。

5.根据权利要求1所述的一种新型钻机快速进给液压控制系统，其特征在于：所述的单向阀C（9）和单向阀B（8）连通大流量油口，所述的液控单向阀D（16）连通大流量油口。

6.根据权利要求1所述的一种新型钻机快速进给液压控制系统，其特征在于：所述的液控单向阀C（13）连通小流量油口，所述的换向阀B（11）和溢流阀（15）均连通小流量油口。