一種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆機組裝輔助裝置，尤其涉及一種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆機在井場的組裝和拆卸是整個鉆井作業(yè)中比較危險的環(huán)節(jié)之一，需要配備井架或底座起升、下放緩沖裝置進行保護，而緩沖裝置的工作性能及其穩(wěn)定性直接決定了鉆機組裝過程是否安全、可靠。
[0003]申請?zhí)枮?01020150282.0(申請日為2010年4月6日)的中國專利公開了一種“起升井架緩沖裝置”，申請?zhí)枮?01120254783.8(申請日為2011年7月18日)的中國專利公開了一種“井架起升緩沖裝置”都是采用在人字架上安裝液壓缸的方式控制其?？康乃俣?，起到緩沖作用。
[0004]在使用過程中發(fā)現(xiàn)，上述裝置存在如下問題:1)在起升和下放過程中，2個緩沖液壓缸的動作是靠2個控制手柄分別單獨控制，如果操作配合不當，井架與緩沖液壓缸會發(fā)生碰撞接觸，導致2個緩沖液壓缸瞬間受力嚴重失調(diào)，造成液壓缸桿扭曲變形或報廢；2)在操作過程中，由于采用人工方式操作，僅憑借操作者目視及經(jīng)驗來判斷井架狀態(tài)并操作，緩沖液壓缸的動作是靠人工對控制手柄的感覺來完成，使井架慢慢靠在人字架上，動作完成質(zhì)量受人為因素影響很大，穩(wěn)定性差。
[0005]由于以上原因，現(xiàn)場多次出現(xiàn)安全事故，為了避免在此環(huán)節(jié)上的事故發(fā)生，降低鉆機在起升或下放作業(yè)中的風險，本發(fā)明對緩沖液壓缸的液壓控制系統(tǒng)進行了設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置及其使用方法，采用I個控制手柄控制2個緩沖液壓缸協(xié)同動作，具有緩沖功能、平衡功能和調(diào)速功能；系統(tǒng)響應迅速，調(diào)整方便，兩側(cè)緩沖液壓缸受力均勻，大大降低了事故發(fā)生率，提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性；本發(fā)明同時適用于鉆機底座的起升、下放過程。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]—種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置，包括固定在人字架上的2個緩沖液壓缸，用于控制緩沖液壓缸的控制手柄通過液壓系統(tǒng)連接2個緩沖液壓缸；所述控制手柄為I個，液壓系統(tǒng)包括油栗、油箱、三位四通換向閥、系統(tǒng)溢流閥、緩沖溢流閥、調(diào)速閥和由2個液控單向閥組成的溢壓平衡鎖，具體組成及連接方式如下:
[0009]油栗出油口通過主油路連接三位四通換向閥的進油口，此段油路上還設(shè)有系統(tǒng)溢流閥和系統(tǒng)壓力表；油箱回油口與三位四通換向閥的回油口連接；
[0010]三位四通換向閥的2個工作油口分別連接液控單向閥一與液控單向閥二，且2個液控單向閥之間互相聯(lián)鎖；
[0011]液控單向閥一與調(diào)速閥連接后的油路分為兩路，一路分別連接緩沖液壓缸一的無桿腔和緩沖液壓缸二的無桿腔，此段油路設(shè)有緩沖壓力表；另一路與緩沖溢流閥連接后經(jīng)補油口與單向閥連接；
[0012]液控單向閥二后的油路也分為兩路，一路分別連接緩沖液壓缸一的有桿腔和緩沖液壓缸二的有桿腔；另一路與單向閥連接。
[0013]—種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置的使用方法，包括如下步驟:
[0014]I)井架起升、下放緩沖控制裝置必須在模擬工況試驗后，才可投入井場試用；
[0015]2)在井場試用時，首先檢查緩沖液壓回路，包括液壓油是否符合要求、管路是否有泄漏、壓力表狀態(tài)是否正常，檢查各溢流閥是否為設(shè)定參數(shù)，空車運轉(zhuǎn)正常后進行下一環(huán)
-K-
T ；
[0016]3)井架起升時，按常規(guī)操作規(guī)程執(zhí)行至液壓缸緩沖環(huán)節(jié)時，首先依靠緩沖液壓缸與井架碰撞接觸緩沖；當井架與緩沖液壓缸接觸瞬間，緩沖液壓缸桿端部受慣性載荷的作用，此時三位四通換向閥處于中位，回路停止工作；緩沖溢流閥起制動和緩沖作用，2個緩沖液壓缸的有桿腔通過油箱經(jīng)單向閥補油；在此過程中，通過緩沖壓力表進行相應的壓力顯不；
[0017]4)經(jīng)過碰撞緩沖后，井架與伸出的緩沖液壓缸桿接觸在一起，隨后通過操作控制手柄將三位四通換向閥切換到左位，2個緩沖液壓缸的有桿腔同時進油使緩沖液壓缸桿回縮；系統(tǒng)由緩沖狀態(tài)轉(zhuǎn)為均勻收桿運動，緩沖液壓缸桿回縮速度可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)；井架依靠自重和慣性隨緩沖液壓缸桿的回縮緩慢平穩(wěn)地靠在人字架上，即井架起升就位；此時，起升大繩保持張力，人字架兩側(cè)人員將井架與人字架通過U形卡子卡牢即完成井架起升過程；
[0018]4)井架下放時，按常規(guī)操作規(guī)程執(zhí)行，開啟電磁渦流剎車，操作控制手柄使三位四通換向閥切換到右位，2個緩沖液壓缸的無桿腔同時進油，緩沖液壓缸桿伸出將井架緩緩頂出至最大行程，之后控制絞車盤式剎車依靠井架的自重平穩(wěn)下放到位。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0020]I)采用I個控制手柄控制2個緩沖液壓缸協(xié)同動作，具有緩沖功能、平衡功能和調(diào)速功能；系統(tǒng)響應迅速，大大降低了事故發(fā)生率，提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性；
[0021]2)在井架起升或下放過程中，液壓系統(tǒng)使兩側(cè)緩沖液壓缸受力均勻，可避免兩個緩沖液壓缸因動作不一致，造成偏載損壞緩沖液壓缸的現(xiàn)象；
[0022]3)在井架起升或下放過程中，緩沖液壓缸桿的伸出和收回速度可根據(jù)實際需要來調(diào)整，且調(diào)整方便；
[0023]4)設(shè)置壓力表，可實時顯示實際操作過程中緩沖液壓缸與井架的接觸狀態(tài)，為正確操作提供參考依據(jù)，改變完全依賴人工判斷的操作模式；
[0024]5)本發(fā)明同時適用于鉆機底座的起升、下放過程。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1.油栗2.系統(tǒng)壓力表3.系統(tǒng)溢流閥4.三位四通換向閥5.液控單向閥一 6.調(diào)速閥7.緩沖壓力表8.緩沖液壓缸一 9.緩沖液壓缸二 10.液控單向閥二11.緩沖溢流閥12.單向閥13.油箱
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0028]見圖1，是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明一種鉆機井架起升、下放緩沖控制裝置，包括固定在人字架上的2個緩沖液壓缸8、9，用于控制緩沖液壓缸8、9的控制手柄通過液壓系統(tǒng)連接2個緩沖液壓缸8、9 ;其特征在于，所述控制手柄為I個，液壓系統(tǒng)包括油栗1、油箱13、三位四通換向閥4、系統(tǒng)溢流閥3、緩沖溢流閥11、調(diào)速閥6和由2個液控單向閥5、10組成的溢壓平衡鎖，具體組成及連接方式如下:
[0029]油栗I出油口通過主油路連接三位四通換向閥4的進油口，此段油路上還設(shè)有系統(tǒng)溢流閥3和系統(tǒng)壓力表2 ;油箱13回油口與三位四通換向閥4的回油口連接；
[0030]三位四通換向閥4的2個工作油口分別連接液控單向閥一 5與液控單向閥二 1，且2個液控單向閥5、10之間互相聯(lián)鎖；
[0031]液控單向閥一 5與調(diào)速閥6連接后的油路分為兩路，一路分別連