CN213017021U - 一种液压卡瓦操控阀组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压卡瓦操控阀组，包括第一换向阀、第二换向阀、受控换向阀和受控单向阀，其中第一换向阀用于控制液压卡瓦进行上升或下降动作，第二换向阀用于在独立、受控两种控制模式之间进行切换，受控换向阀和受控单向阀用于实现液压卡瓦的受控控制，确保在外部吊卡发出扣紧信号后，卡瓦才能进行上升动作；操控者可根据需要在两种模式间切换，在不影响安全性的前提下，拓展了整个操控阀组的适用范围，提升了其普适性，同时阀组中管路设计巧妙，结构简便可靠，多个阀件设置紧凑，空间利用率较高。

Description

一种液压卡瓦操控阀组

技术领域

本实用新型属于控制系统技术领域，具体涉及一种液压卡瓦操控阀组。

背景技术

液压卡瓦在油田作业中用来卡持钻具，承受钻具的重量；卡瓦上升松开钻具，卡瓦下降卡紧钻具。在有些作业过程中，液压卡瓦需要与吊卡进行配合，要求卡瓦下降卡紧钻具时，吊卡方可脱开钻具；吊卡扣住钻具时，卡瓦才可上升松开钻具。而通常液压卡瓦与吊卡均为独立操作，因此液压卡瓦和吊卡的操作工人必须高度集中精力、相互紧密配合。操作时如有疏忽同时将液压卡瓦松开和吊卡脱开，就会使钻具掉落井内，造成重大事故。

目前已有一些将卡瓦、吊卡结合在一起操控的系统，通过设置互锁结构，实现卡瓦和吊卡中，一个部件工作的同时，另一个部件始终处于扣紧状态，提升操控卡瓦、吊卡过程中的安全系数。

但上述这种操控系统也存在局限，在有些作业过程中，对卡瓦的操控较多，而对吊卡的操控较少，有时对吊卡是否扣紧都不做要求，甚至在吊卡待机的状态下，直接对卡瓦进行频繁操控。此时就无法使用上述操控系统，因为吊卡不一定在扣紧状态，也就无法操控卡瓦。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种液压卡瓦操控阀组，该操控阀组包括独立模式和受控模式，以适应实际作业的需要。

本实用新型采用如下技术方案：

一种液压卡瓦操控阀组，包括第一换向阀、第二换向阀和受控换向阀；

所述第一换向阀的输入端分别通过进油管路、回油管路与进油口P、回油口T连接，其输出端分别通过上升管路、下降管路与液压卡瓦的上升工作组件、下降工作组件连接；

在所述上升管路上设有受控单向阀，该受控单向阀在默认状态下阀内的流向为从所述上升工作组件流向所述第一换向阀；

所述第二换向阀的一个输入端通过管路与上升管路相连，其另一个输入端则通过管路与所述受控换向阀的输出端相连；所述第二换向阀仅有一个输出端，该输出端通过管路与所述受控单向阀的外控口相连；所述第二换向阀处于常态位时，上升管路与第二换向阀的输出端连通；处于工作位时，受控换向阀的输出端与第二换向阀的输出端连通；

所述受控换向阀的一个输入端通过管路与所述上升管路相连，其另一个输入端通过管路与所述下降管路相连；所述受控换向阀处于常态位时，下降管路与其输出端连通；处于工作位时，上升管路与其输出端连通；所述受控换向阀的外控口可接收吊卡扣合信号；

所述第二换向阀输入端、所述受控换向阀输入端与所述上升管路的连接点均位于所述第一换向阀和所述受控单向阀之间。

在一些实施方式中，还包括一阀块，所述受控换向阀和受控单向阀均集成在所述阀块上，所述第一换向阀和第二换向阀则采用板式连接安装在所述阀块上。

在一些实施方式中，所述下降管路和受控换向阀之间还设有一单向阀，所述单向阀内的流向为从所述受控换向阀至所述下降管路。

在一些实施方式中，所述单向阀集成在所述阀块上。

在一些实施方式中，在所述回油管路与上升管路之间设有第一溢流阀，在所述回油管路与下降管路之间设有第二溢流阀。

在一些实施方式中，所述第一溢流阀和第二溢流阀集成在所述阀块上。

在一些实施方式中，在所述进油管路和回油管路之间设有截止阀。

在一些实施方式中，所述截止阀采用板式连接安装在所述阀块上。

在一些实施方式中，所述第一换向阀为二位四通手动阀，所述第二换向阀为二位三通手动阀，所述受控换向阀为二位三通阀。

在一些实施方式中，所述第一换向阀、第二换向阀和受控换向阀为电控换向阀。

本实用新型的有益效果是：

1.该液压卡瓦操控阀组有两种控制模式：独立模式和受控模式；在独立模式中，操控者可自由操控卡瓦升降，控制卡瓦松开或夹紧钻具；在受控模式中，当有吊卡扣紧信号输入时，才能控制卡瓦上升松开钻具；操控者可根据需要在两种模式间切换，在不影响安全性的前提下，拓展了整个操控阀组的适用范围，提升了其普适性；

2.该液压卡瓦操控阀组中管路设计巧妙，结构简便可靠，多个阀件设置紧凑，空间利用率较高。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的外观结构图；

图2是本实用新型一种实施例在独立模式下的管路连接示意图；

图3是本实用新型一种实施例在受控模式下的管路连接示意图。

图中：1-第一换向阀、2-第二换向阀、3-第一溢流阀、4-受控换向阀、5-单向阀、6-受控单向阀、7-第二溢流阀、8-截止阀、9-阀块、10.1-进油管路、10.2-回油管路、10.3-上升管路、10.4-下降管路、10.5-连接第二换向阀与上升管路的管路、10.6-连接第二换向阀与受控换向阀的管路、10.7-连接第二换向阀与受控单向阀外控口的管路、10.8-连接受控换向阀与上升管路的管路、10.9-连接受控换向阀与下降管路的管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-3所示，一种液压卡瓦操控阀组，包括第一换向阀1、第二换向阀2和受控换向阀4；

第一换向阀1的输入端分别通过进油管路10.1、回油管路10.2与进油口P、回油口T连接，其输出端分别通过上升管路10.3、下降管路10.4与液压卡瓦的上升工作组件、下降工作组件连接；

在上升管路10.3上设有受控单向阀6，该受控单向阀6在默认状态下阀内的流向为从上升工作组件流向第一换向阀1；

第二换向阀2的一个输入端通过管路10.5与上升管路10.3相连，其另一个输入端则通过管路10.6与受控换向阀6的输出端相连；第二换向阀2仅有一个输出端，该输出端通过管路10.7与受控单向阀6的外控口相连；第二换向阀2处于常态位时，管路10.5与输出端连通；其处于工作位时，管路10.6与的输出端连通；

受控换向阀4的一个输入端通过管路10.8与上升管路10.3相连，其另一个输入端通过管路10.9与下降管路10.4相连；受控换向阀4处于常态位时，管路10.9与输出端连通；其处于工作位时，管路10.8与输出端连通；受控换向阀4的外控口K可接收吊卡扣合信号；

管路10.9上还设有一单向阀5，单向阀5内的流向为从受控换向阀4流向下降管路10.4；

管路10.5、管路10.8与上升管路10.3的连接点均位于第一换向阀1和受控单向阀6之间。

该液压卡瓦操控阀组处于独立模式时，其内部管路连接如图2所示。操作人员将第二换向阀2调至常态位，管路10.6未与第二换向阀2输出端连通，处于堵塞状态，同时受控换向阀4的一个输入端堵塞，另一个输入端受管路10.9上单向阀5影响也没有输入，因此在独立模式下，受控换向阀4在操控阀组中并未发挥作用。而管路10.5与第二换向阀2输出端的管路10.7连通，使得上升管路10.3中的部分压力油可以输入至受控单向阀6的外控口，进而让受控单向阀6内保持双向畅通，此时通过第一换向阀1改变进口P、回油口T与上升管路、下降管路的连接关系，即可实现对液压卡瓦上升或下降，进而完成松开或扣紧钻具的动作。

该液压卡瓦操控阀组处于受控模式时，其内部管路连接如图3所示。操作人员将第二换向阀2调至工作位，管路10.5未与第二换向阀2输出端连通，处于堵塞状态，不再与管路10.7连通，而管路10.7通过10.6与受控换向阀4输出端连通，受控换向阀4在外控口K无吊卡扣紧信号输入而处于常态位时，其输入端连接的为设有单向阀5的管路10.9，故此时受控单向阀6的外控口没有压力油输入，受控单向阀6内为单向通路，且该单向通路方向为从上升组件流向第一换向阀1，所以此时只有下降油路10.4可向下降组件输入，控制卡瓦下降，完成扣紧钻具的动作，而上升油路10.3被受控单向阀6阻断，无法向上升组件输入信号。

当外控口K收到吊卡扣紧信号、存在压力输入时，受控换向阀4切换至工作位，此时管路10.7与管路10.8连通，受控单向阀6的外控口存在压力油输入，使得受控单向阀6内保持双向畅通，此时方可对上升组件输入信号，确保只有吊卡扣紧时，卡瓦才能上升松开钻具。

通过上述管路设计，使得该液压卡瓦操控阀组具有独立和受控两种模式，且可依据实际需要在两种模式间切换，在不影响安全性的前提下，拓展了整个操控阀组的适用范围，提升了其普适性。

受控换向阀4、受控单向阀6和单向阀5均集成在一阀块9上，第一换向阀1和第二换向阀2则采用板式连接安装在阀块9上。采用板式安装，可通过若干个螺栓将第一换向阀1和第二换向阀2安装于阀块9上，大大减小其安装轴向尺寸，简化制作工艺，多个阀件设置紧凑，空间利用率较高。

在回油管路10.2与上升管路10.3之间设有第一溢流阀3，在回油管路10.2与下降管路10.4之间设有第二溢流阀7，第一溢流阀3和第二溢流阀7都集成在阀块9上。第一溢流阀3可控制上升管路10.3中的油压，第二溢流阀7可控制下降管路10.4中的油压，避免管路中压力过大而对外部上升、下降工作组件造成影响，提升操控阀组的稳定性能。

在进油管路10.1和回油管路10.2之间设有截止阀8，截止阀8采用板式连接安装在阀块9上。截止阀8默认处于关闭状态，在外部液压卡瓦不工作时，开启截止阀8，可泄去油路中的液压，减小操控阀组内管路的压力，有利于延长各个管路组件的使用寿命。

在本实施例中，第一换向阀1为二位四通手动阀，第二换向阀2为二位三通手动阀，受控换向阀4为二位四通阀或二位五通阀。当然也可根据实际情况，将第一换向阀1、第二换向阀2和受控换向阀4替换为电控换向阀。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本实用新型的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护方案以本实用新型所附的权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种液压卡瓦操控阀组，其特征在于，包括第一换向阀(1)、第二换向阀(2)和受控换向阀(4)；

所述第一换向阀(1)的输入端分别通过进油管路(10.1)、回油管路(10.2)与进油口P、回油口T连接，其输出端分别通过上升管路(10.3)、下降管路(10.4)与液压卡瓦的上升工作组件、下降工作组件连接；

在所述上升管路(10.3)上设有受控单向阀(6)，该受控单向阀(6)在默认状态下阀内的流向为从所述上升工作组件流向所述第一换向阀(1)；

所述第二换向阀(2)的一个输入端通过管路(10.5)与所述上升管路(10.3)相连，其另一个输入端则通过管路(10.6)与所述受控换向阀(4)的输出端相连；所述第二换向阀(2)仅有一个输出端，该输出端通过管路(10.7)与所述受控单向阀(6)的外控口相连；所述第二换向阀(2)处于常态位时，所述管路(10.5)与其输出端连通；处于工作位时，所述管路(10.6)与其输出端连通；

所述受控换向阀(4)的一个输入端通过管路(10.8)与所述上升管路(10.3)相连，其另一个输入端通过管路(10.9)与所述下降管路(10.4)相连；所述受控换向阀(4)处于常态位时，所述管路(10.9)与其输出端连通；处于工作位时，所述管路(10.8)与其输出端连通；所述受控换向阀(4)的外控口可接收吊卡扣合信号；

所述管路(10.9)上还设有一单向阀(5)，所述单向阀(5)内的流向为从所述受控换向阀(4)流向所述下降管路(10.4)；

所述管路(10.5)、管路(10.8)与所述上升管路(10.3)的连接点均位于所述第一换向阀(1)和所述受控单向阀(6)之间。

2.根据权利要求1所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，还包括一阀块(9)，所述受控换向阀(4)、受控单向阀(6)和单向阀(5)均集成在所述阀块(9)上，所述第一换向阀(1)和第二换向阀(2)则采用板式连接安装在所述阀块(9)上。

3.根据权利要求2所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，在所述回油管路(10.2)与上升管路(10.3)之间设有第一溢流阀(3)，在所述回油管路(10.2)与下降管路(10.4)之间设有第二溢流阀(7)。

4.根据权利要求3所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，所述第一溢流阀(3)和第二溢流阀(7)集成在所述阀块(9)上。

5.根据权利要求2所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，在所述进油管路(10.1)和回油管路(10.2)之间设有截止阀(8)。

6.根据权利要求5所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，所述截止阀(8)采用板式连接安装在所述阀块(9)上。

7.根据权利要求1所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，所述第一换向阀(1)为二位四通手动阀，所述第二换向阀(2)为二位三通手动阀，所述受控换向阀(4)为二位三通阀。

8.根据权利要求1所述的液压卡瓦操控阀组，其特征在于，所述第一换向阀(1)、第二换向阀(2)和受控换向阀(4)为电控换向阀。

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