專利名稱：一種液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)化鉆機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著頂驅(qū)技術(shù)在鉆井工程上的成熟應(yīng)用，液壓頂驅(qū)憑借操作安全可靠，成本低，結(jié)構(gòu)小等優(yōu)點(diǎn)也得到了長足的發(fā)展，在國外液壓頂驅(qū)已經(jīng)被應(yīng)用幾十年，但在國內(nèi)近幾年，淺井(3000m以下)的液壓頂驅(qū)剛研制成功，深井的液壓頂驅(qū)尚屬空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了深井的液壓頂驅(qū)技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用?？朔爽F(xiàn)有深井的液壓頂驅(qū)技術(shù)尚屬空白的不足。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)，包括控制泵、控制手柄、馬達(dá)和變量泵；變量泵的出口與液控比例換向閥的進(jìn)口相連，液控比例換向閥的兩個(gè)出口分別通過單向閥II和單向閥V與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連；控制泵的出口與控制手柄的進(jìn)口相連，控制手柄的兩個(gè)出口接到液控比例換向閥的兩個(gè)控制口上，同時(shí)也接到梭閥I 的兩個(gè)進(jìn)口上；梭閥I的出口與液控?fù)Q向閥II的控制口相連，液控?fù)Q向閥II的進(jìn)口與變量泵的控制口相連，出口與梭閥II的出口相連；梭閥II的兩個(gè)進(jìn)口與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連；控制泵的出口與比例減壓閥的進(jìn)口相連，比例減壓閥的出口與馬達(dá)的控制口相連； 手柄的進(jìn)口與控制泵的出口相連，出口與液控比例節(jié)流閥的控制口相連；液控比例節(jié)流閥的進(jìn)口分別通過單向閥III和單向閥IV與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連，出口接油箱；手柄的出口與液控單向閥的控制口相連，液控單向閥的出口與變量泵的出口和液控比例換向閥的進(jìn)口相連，液控單向閥的進(jìn)口與單向閥V的進(jìn)口和液控比例換向閥的出口相連；單向閥I的進(jìn)口分別與單向閥II和單向閥V的進(jìn)口相連，出口接油箱；液控?fù)Q向閥I的進(jìn)口和出口分別與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連，液控?fù)Q向閥I的控制油口與動(dòng)力大鉗的控制油口相連。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明由于采用了負(fù)荷傳感液壓控制技術(shù)，因而具有頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)調(diào)速，停轉(zhuǎn)時(shí)保持扭矩，鉆桿扭矩釋放和與動(dòng)力大鉗互鎖的功能，實(shí)現(xiàn)了深井的液壓頂驅(qū)技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如附圖所示，一種液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)，包括控制泵I、控制手柄2、馬達(dá)10和變量泵18 ;變量泵18的出口與液控比例換向閥5的進(jìn)口相連，液控比例換向閥5的兩個(gè)出
3口分別通過單向閥116和單向閥V14與馬達(dá)10的兩個(gè)工作油口相連；控制泵I的出口與控制手柄2的進(jìn)口相連，控制手柄2的兩個(gè)出口接到液控比例換向閥5的兩個(gè)控制口上，同時(shí)也接到梭閥13的兩個(gè)進(jìn)口上；梭閥13的出口與液控?fù)Q向閥1115的控制口相連，液控?fù)Q向閥1115的進(jìn)口與變量泵18的控制口相連，出口與梭閥1112的出口相連；梭閥1112的兩個(gè)進(jìn)口與馬達(dá)10的兩個(gè)工作油口相連；控制泵I的出口與比例減壓閥13的進(jìn)口相連，比例減壓閥13的出口與馬達(dá)10的控制口相連；手柄17的進(jìn)口與控制泵I的出口相連，出口與液控比例節(jié)流閥8的控制口相連；液控比例節(jié)流閥8的進(jìn)口分別通過單向閥III9和單向閥 IVll與馬達(dá)10的兩個(gè)工作油口相連，出口接油箱；手柄17的出口與液控單向閥16的控制口相連，液控單向閥16的出口與變量泵18的出口和液控比例換向閥5的進(jìn)口相連，液控單向閥16的進(jìn)口與單向閥V14的進(jìn)口和液控比例換向閥5的出口相連；單向閥14的進(jìn)口分別與單向閥116和單向閥V14的進(jìn)口相連，出口接油箱；液控?fù)Q向閥17的進(jìn)口和出口分別與馬達(dá)10的兩個(gè)工作油口相連，液控?fù)Q向閥17的控制油口與動(dòng)力大鉗的控制油口相連。頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)通過馬達(dá)10驅(qū)動(dòng)，速度共分三個(gè)檔位，這三個(gè)檔位是通過改變馬達(dá)10的控制油口壓力來實(shí)現(xiàn)的，即不同的控制壓力對應(yīng)不同的排量，在相同的流量下，排量不同速度就不同。在正常旋轉(zhuǎn)調(diào)速時(shí)，通過調(diào)整比例減壓閥13的壓力，可以改變頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)速度的檔位，在每一檔內(nèi)，通過調(diào)節(jié)控制手柄2的開度，可以對頂驅(qū)進(jìn)行無級調(diào)速。在頂驅(qū)停轉(zhuǎn)時(shí)， 馬達(dá)憋壓，頂驅(qū)保持扭矩。在釋放鉆桿扭矩時(shí)，通過調(diào)節(jié)手柄17的開度，可以控制液控比例節(jié)流閥8的開口， 從而將頂驅(qū)馬達(dá)的高壓腔壓力緩慢釋放，手柄17可控制釋放的速度，實(shí)現(xiàn)了鉆桿的扭矩釋放。當(dāng)動(dòng)力大鉗與扭矩鉗在上卸扣時(shí)，會(huì)同時(shí)給出一路控制信號油控制液控?fù)Q向閥 17，液控?fù)Q向閥17將馬達(dá)10的兩腔連通，馬達(dá)10處于隨動(dòng)狀態(tài)，隨著鉆桿旋轉(zhuǎn)，完成上卸扣操作，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力鉗與頂驅(qū)之間的安全互鎖?？梢岳斫獾氖?，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)，包括控制泵(I)、控制手柄(2)、馬達(dá)(10)和變量泵(18);其特征在于變量泵(18)的出口與液控比例換向閥(5)的進(jìn)口相連，液控比例換向閥(5)的兩個(gè)出口分別通過單向閥11(6)和單向閥V(14)與馬達(dá)(10)的兩個(gè)工作油口相連；控制泵⑴的出口與控制手柄⑵的進(jìn)口相連，控制手柄⑵的兩個(gè)出口接到液控比例換向閥(5)的兩個(gè)控制口上，同時(shí)也接到梭閥1(3)的兩個(gè)進(jìn)口上；梭閥1(3)的出口與液控?fù)Q向閥11(15)的控制口相連，液控?fù)Q向閥11(15)的進(jìn)口與變量泵(18)的控制口相連， 出口與梭閥11(12)的出口相連；梭閥II (12)的兩個(gè)進(jìn)口與馬達(dá)(10)的兩個(gè)工作油口相連；控制泵⑴的出口與比例減壓閥(13)的進(jìn)口相連，比例減壓閥(13)的出口與馬達(dá)(10) 的控制口相連；手柄(17)的進(jìn)口與控制泵⑴的出口相連，出口與液控比例節(jié)流閥⑶的控制口相連；液控比例節(jié)流閥⑶的進(jìn)口分別通過單向閥111(9)和單向閥IV(Il)與馬達(dá)(10)的兩個(gè)工作油口相連，出口接油箱；手柄(17)的出口與液控單向閥(16)的控制口相連，液控單向閥(16)的出口與變量泵(18)的出口和液控比例換向閥(5)的進(jìn)口相連，液控單向閥(16)的進(jìn)口與單向閥V(14)的進(jìn)口和液控比例換向閥(5)的出口相連；單向閥I (4) 的進(jìn)口分別與單向閥Π(6)和單向閥V(14)的進(jìn)口相連，出口接油箱；液控?fù)Q向閥1(7)的進(jìn)口和出口分別與馬達(dá)(10)的兩個(gè)工作油口相連，液控?fù)Q向閥1(7)的控制油口與動(dòng)力大鉗的控制油口相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)化鉆機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng)的頂驅(qū)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的變量泵的出口與液控比例換向閥的進(jìn)口相連，液控比例換向閥的兩個(gè)出口分別通過單向閥II和單向閥V與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連；控制泵的出口與控制手柄的進(jìn)口相連，控制手柄的兩個(gè)出口接到液控比例換向閥的兩個(gè)控制口上，同時(shí)也接到梭閥I的兩個(gè)進(jìn)口上；梭閥I的出口與液控?fù)Q向閥II的控制口相連，液控?fù)Q向閥II的進(jìn)口與變量泵的控制口相連，出口與梭閥II的出口相連；梭閥II的兩個(gè)進(jìn)口與馬達(dá)的兩個(gè)工作油口相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了深井的液壓頂驅(qū)技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用?？朔爽F(xiàn)有深井的液壓頂驅(qū)技術(shù)尚屬空白的不足。
文檔編號E21B3/02GK102606131SQ20111040817
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者丁斌, 史楠楠, 吳敵, 張延忠, 李文彪, 湯斌, 王小權(quán), 趙蘊(yùn)國 申請人:中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司