CN207598601U - 一种水平定向钻进推管机用液压系统 - Google Patents
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Abstract
一种水平定向钻进推管机用液压系统，属于钻井设备技术领域，它包括主油路、推进油缸控制油路和夹紧油缸控制油路，其中推进油缸控制油路和夹紧油缸控制油路以并联方式连接在主油路中；所述推进油缸控制油路采用差动油路模式，设有第一回路和第二回路，所述第一回路用于控制推进油缸动作，在第一回路中设有第一换向阀、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述第一换向阀为三位四通电磁阀，所述第一单向阀和第二单向阀均为液控单向阀，由第二回路控制第一单向阀和第二单向阀的通断，所述第二回路中设有第二换向阀，所述第二换向阀为二位二通电磁阀。本实用新型显著降低了水平定向钻进的施工成本、提高了工作效率和施工质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻机设备的液压系统，尤其是一种水平定向钻进推管机用液压系统，属于钻井设备技术领域。
背景技术
水平定向钻进施工技术是在不开挖地表的情况下，首先由导航仪引导钻头和钻杆穿越地层形成一个导向孔，随后利用扩孔钻头扩孔，并通过水平定向钻进推管机将待铺设的管线推入钻孔中。水平定向钻进推管机在液压系统驱动下完成管线推入钻孔作业，其液压系统包括两条液压油路，其中一条液压油路用于驱动夹紧油缸动作，实现管线的定位夹紧，另一条液压油路用于驱动推进油缸动作，实现管线的定向推进。
现有技术中，在水平定向钻进推管机液压系统的两条液压油路中分别设置供油油泵，由此增加了零部件的数量，提高了施工成本；另外由于推进油缸和夹紧油缸控制油路的设计不合理，推进油缸回程速度缓慢，存在浪费施工时间的问题，还由于不能保证各夹紧油缸动作的同步性，难以实现管线的中心定位，导致管线中心轴线与钻机及钻孔中心轴线偏离，从而影响施工质量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种水平定向钻进推管机用液压系统，以降低钻井施工成本、提高工作效率和施工质量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种水平定向钻进推管机用液压系统，包括主油路、推进油缸控制油路和夹紧油缸控制油路，其中推进油缸控制油路和夹紧油缸控制油路以并联方式连接在主油路中；所述推进油缸控制油路采用差动油路模式，设有第一回路和第二回路，所述第一回路用于控制推进油缸动作，在第一回路中设有第一换向阀、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述第一换向阀为三位四通电磁阀，第一换向阀用于控制第一回路中油液流动方向的切换，所述第一单向阀和第二单向阀均为液控单向阀，由第二回路控制第一单向阀和第二单向阀的通断，所述第二回路中设有第二换向阀，所述第二换向阀为二位二通电磁阀，第二换向阀用于控制第二回路中油液流动方向的切换。
上述水平定向钻进推管机用液压系统，所述夹紧油缸控制油路中设置一组定位油缸和三组夹紧油缸，并在夹紧油缸控制油路中以并联方式设置第三回路和第四回路；所述第三回路用于控制一组定位油缸中四个定位油缸的动作，所述第四回路用于控制三组夹紧油缸中十二个夹紧油缸的动作。
上述水平定向钻进推管机用液压系统，所述第三回路设有第三换向阀、第一双液控单向阀和分流马达；所述第三换向阀为三位四通电磁阀，用于控制第三回路中油液流动方向的切换；所述第一双液控单向阀用于实现管线推进过程中第三回路中油液的保压作用，保证定位油缸处于夹紧锁止状态；所述分流马达将油液等量分配至四个定位油缸的无杆腔中，保证四个定位油缸夹紧动作的一致性。
上述水平定向钻进推管机用液压系统，所述第三回路还设有第一溢流阀、第二溢流阀和第四单向阀；所述第一溢流阀布置在连通主油路的管路上，用于控制进入第三回路中油液的流量；所述第二溢流阀布置在定位油缸无杆腔油路上，用于控制进入定位油缸无杆腔中油液的流量；所述第四单向阀布置在分流马达与第二溢流阀之间，用于在定位油缸解除夹紧锁止状态过程中阻止油液向分流马达倒流。
上述水平定向钻进推管机用液压系统，所述第四回路设有第四换向阀和第二双液控单向阀，所述第四换向阀为三位四通电磁阀，用于控制第四回路中油液流动方向的切换；所述第二双液控单向阀用于实现管线推进过程中第四回路中油液的保压作用，保证夹紧油缸处于夹紧锁止状态。
上述水平定向钻进推管机用液压系统，在所述主油路中设置油箱、柱塞泵、主油路溢流阀、主油路单向阀、压力表和高压过滤器，所述柱塞泵、主油路溢流阀、主油路单向阀、压力表和高压过滤器串联在主油路的进油管路上。
本实用新型由主油路上的柱塞泵为推进油缸控制油路和夹紧油缸控制油路提供液压油，相比现有技术中在两条液压油路中分别设置供油油泵的技术方案，有效降低了能耗和设备成本，减少了空间的占用；本实用新型还将推进油缸控制油路设计为包含第一回路和第二回路的差动油路模式，可通过第一回路控制推进油缸的动作，通过第二回路控制第一单向阀和第二单向阀的通断，以改变推进油缸回程过程中油液的流动路线，使推进油缸无杆腔中油液进入有杆腔中，提升推进油缸的返程速度，从而减少了不必要的工程等待时间，大大提升了工作效率；本实用新型在夹紧油缸控制油路中分别设置用于控制四个定位油缸动作的第三回路、用于控制十二个夹紧油缸动作的第四回路，并在第三回路中设置分流马达，使油液等量分配至四个定位油缸的无杆腔中，保证了四个定位油缸夹紧动作的一致性，实现了管线的中心定位功能。总之，采用本实用新型所述水平定向钻进推管机用液压系统，显著降低了水平定向钻进的施工成本、提高了工作效率和施工质量。
附图说明
图1是本实用新型所述水平定向钻进推管机用液压系统示意图；
图2是推进油缸控制油路示意图；
图3是夹紧油缸控制油路示意图；
图4是推进油缸推进过程液压系统油液走向示意图；
图5是推进油缸回程液压系统油液走向示意图；
图6是管线定位夹紧过程液压系统油液走向示意图；
图7是管线定位夹紧状态下保压过程液压系统油液走向示意图；
图8是解除管线夹紧状态时液压系统油液走向示意图。
图中各标号清单为：
Ⅰ、主油路
1、油箱，2、柱塞泵，3、主油路溢流阀，4、主油路单向阀，5、压力表，6、高压过滤器；
Ⅱ、推进油缸控制油路
A、第一回路：7、第一换向阀；
B、第二回路：8、推进油缸，9、第一单向阀，10、第二单向阀，11、第三单向阀，12、第二换向阀；
Ⅲ、夹紧油缸控制油路
C、第三回路：13、第三换向阀，14、第一溢流阀，15、第一双液控单向阀，16、分流马达，17、第四单向阀，18、第二溢流阀，19、定位油缸；
D、第四回路：20、第四换向阀，21、第二双液控单向阀，22、夹紧油缸。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参看图1，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，包括主油路Ⅰ、推进油缸控制油路Ⅱ和夹紧油缸控制油路Ⅲ，其中推进油缸控制油路Ⅱ和夹紧油缸控制油路Ⅲ以并联方式连接在主油路Ⅰ上；所述主油路Ⅰ设置油箱1、柱塞泵2、主油路溢流阀3、主油路单向阀4、压力表5和高压过滤器6；所述柱塞泵2、主油路溢流阀3、主油路单向阀4、压力表5和高压过滤器6串联在主油路Ⅰ的进油管路上。
参看图2，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，所述推进油缸控制油路Ⅱ采用差动油路模式，设有用于控制推进油缸8动作的第一回路A和提升推进油缸返程速度的第二回路B，在所述第一回路A中设有第一换向阀7、第一单向阀9、第二单向阀10和第三单向阀11，所述第一换向阀7为三位四通电磁阀，第一换向阀7用于控制第一回路A中油液流动方向的切换，所述第一单向阀9和第二单向阀10均为液控单向阀，由第二回路B控制第一单向阀9和第二单向阀10的通断，所述第二回路B中设有第二换向阀12，所述第二换向阀12为二位二通电磁阀，第二换向阀12用于控制第二回路B中油液流动方向的切换。
参看图3，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，在所述夹紧油缸控制油路Ⅲ中设置一组定位油缸19和三组夹紧油缸22，并在夹紧油缸控制油路Ⅲ中以并联方式设置的第三回路C和第四回路D；所述第三回路C用于控制一组定位油缸19中四个定位油缸的动作，在第三回路C中设有第三换向阀13、第一双液控单向阀15、分流马达16、第一溢流阀14、第二溢流阀18和第四单向阀17，所述第三换向阀13为三位四通电磁阀，用于控制第三回路C中油液流动方向的切换，所述第一双液控单向阀15用于实现管线推进过程中第三回路C中油液的保压作用，保证定位油缸19处于夹紧锁止状态，所述分流马达16将油液等量分配至四个定位油缸19的无杆腔中，保证四个定位油缸19夹紧动作的一致性，所述第一溢流阀14布置在连通主油路Ⅰ的管路上，用于控制进入第三回路C中油液的流量，所述第二溢流阀18布置在定位油缸19的无杆腔油路上，用于控制进入定位油缸无杆腔中油液的流量，所述第四单向阀17布置在分流马达16与第二溢流阀18之间，用于在定位油缸19解除夹紧锁止状态过程中阻止油液向分流马达16倒流；所述第四回路D用于控制三组夹紧油缸22中十二个夹紧油缸的动作，在所述第四回路D中设有第四换向阀20和第二双液控单向阀21，所述第四换向阀20为三位四通电磁阀，用于控制第四回路D中油液流动方向的切换，所述第二双液控单向阀21用于实现管线推进过程中第四回路D中油液的保压作用，保证夹紧油缸22处于夹紧锁止状态。
参看图4，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其推进油缸控制油路Ⅱ在第一换向阀7和第二换向阀12同时置于左位时，由主油路Ⅰ流至第一回路A中油液经第一换向阀7出油口、第三单向阀11进入推进油缸8的无杆腔，同时推进油缸8的有杆腔中油液流出，经第二回路B控制的第二单向阀10和第一换向阀7的回油口流回主油路Ⅰ的油箱1中，此时推进油缸8的活塞臂伸出，将待铺设的管线推入钻孔中。
参看图5，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其推进油缸控制油路Ⅱ在第一换向阀7和第二换向阀12同时置于右位时，由主油路Ⅰ流至第一回路A中油液经第一换向阀7出油口、第二单向阀10进入推进油缸8的有杆腔，同时推进油缸8的无杆腔中油液流出，经第二回路B控制的第一单向阀9流回推进油缸8的有杆腔，因此提升了推进油缸8的回程速度，减少了不必要的工程等待时间，大大提升了工作效率。
参看图6，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其夹紧油缸控制油路Ⅲ在第三换向阀13和第四换向阀20同时置于右位时，由主油路Ⅰ流至第三回路C中油液经第三换向阀13出油口、第一双液控单向阀15、分流马达16等量同步进入四个定位油缸19的无杆腔，同时四个定位油缸19的有杆腔中油液流出，经第二溢流阀18、第一双液控单向阀15、第三换向阀13回油口流回主油路Ⅰ的油箱1中，此时四个定位油缸19的伸缩臂同步伸出，带动卡瓦夹紧管线，使管线中心轴线与夹紧机构中心轴线相吻合，实现管道自动找正的功能，避免与钻孔中心轴线偏离；然后由主油路Ⅰ流至第四回路D中油液经第四换向阀20出油口、第二双液控单向阀21进入三组夹紧油缸22的无杆腔，与此同时，三组夹紧油缸22的有杆腔中油液流出，经第二双液控单向阀21、第四换向阀20回油口流回主油路Ⅰ的油箱1中，此时在定位油缸19和夹紧油缸22共同作用下，管线处于被夹紧状态。
参看图7，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其夹紧油缸控制油路Ⅲ在第三换向阀13和第四换向阀20同时置于中位时，在第一双液控单向阀15、第二双液控单向阀21的作用下，第三回路C和第四回路D中油液处于静止保压状态，此时管线被夹紧，由推进油缸8动作将管线推入钻孔中。
参看图8，本实用新型所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其夹紧油缸控制油路Ⅲ在第三换向阀13和第四换向阀20同时置于左位时，由主油路Ⅰ流至第三回路C中油液经第三换向阀13出油口、第一双液控单向阀15进入四个定位油缸19的有杆腔，同时四个定位油缸19的无杆腔中油液流出，经第二溢流阀18流回主油路Ⅰ的油箱1中，此时四个定位油缸19的伸缩臂缩回，带动卡瓦将管线松开；与此同时由主油路Ⅰ流至第四回路D中油液经第四换向阀20出油口、第二双液控单向阀21进入三组夹紧油缸22的有杆腔，三组夹紧油缸22的无杆腔中油液流出，经第二双液控单向阀21、第四换向阀20回油口流回主油路Ⅰ的油箱1中，此时十二个夹紧油缸22的伸缩臂缩回，带动卡瓦将管线松开，解除管线的夹紧状态。
Claims (6)
1.一种水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，所述水平定向钻进推管机用液压系统包括主油路(Ⅰ)、推进油缸控制油路(Ⅱ)和夹紧油缸控制油路(Ⅲ)，其中推进油缸控制油路(Ⅱ)和夹紧油缸控制油路(Ⅲ)以并联方式连接在主油路(Ⅰ)上；所述推进油缸控制油路(Ⅱ)采用差动油路模式，设有第一回路(A)和第二回路(B)，所述第一回路(A)用于控制推进油缸动作，在第一回路(A)中设有第一换向阀(7)、第一单向阀(9)、第二单向阀(10)和第三单向阀(11)，所述第一换向阀(7)为三位四通电磁阀，第一换向阀(7)用于控制第一回路(A)中油液流动方向的切换，所述第一单向阀(9)和第二单向阀(10)均为液控单向阀，由第二回路(B)控制第一单向阀(9)和第二单向阀(10)的通断，所述第二回路(B)中设有第二换向阀(12)，所述第二换向阀(12)为二位二通电磁阀，第二换向阀(12)用于控制第二回路(B)中油液流动方向的切换。
2.根据权利要求1所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，在所述夹紧油缸控制油路(Ⅲ)中设置一组定位油缸(19)和三组夹紧油缸(22)，并在夹紧油缸控制油路(Ⅲ)中以并联方式设置的第三回路(C)和第四回路(D)；所述第三回路(C)用于控制一组定位油缸(19)中四个定位油缸的动作，所述第四回路(D)用于控制三组夹紧油缸(22)中十二个夹紧油缸的动作。
3.根据权利要求2所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，所述第三回路(C)中设有第三换向阀(13)、第一双液控单向阀(15)和分流马达(16)；所述第三换向阀(13)为三位四通电磁阀，用于控制第三回路(C)中油液流动方向的切换；所述第一双液控单向阀(15)用于实现管线推进过程中第三回路(C)中油液的保压作用，保证定位油缸(19)处于夹紧锁止状态；所述分流马达(16)将油液等量分配至四个定位油缸(19)的无杆腔中，保证四个定位油缸(19)夹紧动作的一致性。
4.根据权利要求3所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，所述第三回路(C)还设有第一溢流阀(14)、第二溢流阀(18)和第四单向阀(17)；所述第一溢流阀(14)布置在连通主油路(Ⅰ)的管路上，用于控制进入第三回路(C)中油液的流量；所述第二溢流阀(18)布置在定位油缸(19)的无杆腔油路上，用于控制进入定位油缸无杆腔中油液的流量；所述第四单向阀(17)布置在分流马达(16)与第二溢流阀(18)之间，用于在定位油缸(19)解除夹紧锁止状态过程中阻止油液向分流马达(16)倒流。
5.根据权利要求2或3或4中任一项所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，所述第四回路(D)设有第四换向阀(20)和第二双液控单向阀(21)，所述第四换向阀(20)为三位四通电磁阀，用于控制第四回路(D)中油液流动方向的切换；所述第二双液控单向阀(21)用于实现管线推进过程中第四回路(D)中油液的保压作用，保证夹紧油缸(22)处于夹紧锁止状态。
6.根据权利要求1所述的水平定向钻进推管机用液压系统，其特征是，在所述主油路(Ⅰ)中设置油箱(1)、柱塞泵(2)、主油路溢流阀(3)、主油路单向阀(4)、压力表(5)和高压过滤器(6)；所述柱塞泵(2)、主油路溢流阀(3)、主油路单向阀(4)、压力表(5)和高压过滤器(6)串联在主油路(Ⅰ)的进油管路上。
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| CN201721639453.4U CN207598601U (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 一种水平定向钻进推管机用液压系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109773817A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-21 | 福建晋工机械有限公司 | 一种不等径长杆件用夹具 |
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2017
- 2017-11-30 CN CN201721639453.4U patent/CN207598601U/zh active Active
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