鑽機送鑽系統的製作方法
2023-10-08 02:31:39 1
專利名稱：鑽機送鑽系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽機，尤其涉及一種鑽機的送鑽系統。
背景技術：
交流變頻電機自動給送鑽系統為現有鑽機的主要送鑽方式之一。但交流變頻電機自動送鑽系統的使用範圍較為局限，其主要用於交流變頻電驅動鑽機上。如果想要在交流變頻電驅動鑽機以外類型鑽機應用，則必須增加一套獨立的交流變頻控制系統，同時改變絞車的結構，這樣會導致成本的增加。另外，交流變頻電機自動送鑽裝置由於採用電機來實現絞車自動送鑽功能，增加了防爆區的安全風險。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種能夠降低成本、降低安全風險的鑽機送鑽系統。鑽機送鑽系統包括水龍頭，所述鑽機送鑽系統還包括活塞油缸、第一換向閥、比例減壓閥、進油端和回油端，所述進油端與所述第一換向閥的P 口和所述比例減壓閥的P 口連接，所述回油端與所述第一換向閥的T 口和所述比例減壓閥的T 口連接，所述第一換向閥的A 口與所述活塞油缸的有杆腔連接，所述比例減壓閥的A 口與所述活塞油缸的無杆腔連接，所述活塞油缸包括油缸和活塞，所述油缸相對於所述活塞移動時能夠帶動所述水龍頭移動；當所述比例減壓閥通電時，所述P 口與A 口連通，且根據通入電流的大小來控制流量。採用上述鑽機送鑽系統後，無需增加獨立的控制系統，無需要改變絞車的機構，進而降低成本。另外，鑽機送鑽系統採用液壓來驅動實現絞車自動送鑽功能，進而提高了鑽機送鑽系統的可靠性。
圖1為本發明較佳實施例鑽機送鑽系統的液壓原理示意圖。 具體實施例如圖1所示，本發明較佳實施例鑽機送鑽系統100包括液壓驅動系統10、水龍頭 20、滑輪組30、電控系統40和鑽杆50。液壓驅動系統10包括活塞油缸11、第一電磁換向閥12、第二電磁換向閥13、比例減壓閥14、溢流閥15和平衡閥16。活塞油缸11包括缸體112、活塞111以及活塞杆115。活塞杆115的一端固定於活塞111上，另一端固定於井架(如鑽臺)上。活塞111設置於缸體112內，並能夠在缸體 111內移動。缸體112由活塞111分割為有杆腔113和無杆腔114。第一電磁換向閥12的P 口同時與進油端P、比例減壓閥14的P 口和溢流閥15的進油口連接，T 口與進油端T、比例減壓閥14的T 口和溢流閥15的出油口連接，A 口與第二電磁換向閥13的P 口連接。當電磁鐵DTl未通電時，第一電磁換向閥12的A 口與T 口連通，當電磁鐵DTl通電時，第一電磁換向閥12的A 口與P 口連通。第二電磁換向閥13用於切斷或者導通第一電磁換向閥12和所述比例減壓閥14 與所述活塞油缸11之間的油路。第二電磁換向閥13的A 口與活塞油缸11的有杆腔113 連接，B 口通過平衡閥16與活塞油缸11的無杆腔114連接，T 口與比例減壓閥14的A 口連接。當電磁鐵DT3未通電時，第二電磁換向閥13的P 口與T 口連通，當電磁鐵DT3通電時， 第二電磁換向閥13的P 口與A 口連通，T 口與B 口連通。比例減壓閥14的T 口還與溢流閥15的出油口和進油端T 口連通。比例電磁閥14 會根據DT2通入電流的大小來控制開度，亦即，控制通過的流量大小。滑輪組30包括第一滑輪31、第二滑輪32、支撐件33、第一鋼絲繩34和第二鋼絲繩 35。第一滑輪31和第二滑輪32並列設置於活塞111的運動方向上，並間隔固定在支撐件33上，第一滑輪31和第二滑輪32能夠相對於支撐件33轉動。支撐件33上遠離第一滑輪31的一端固定於缸體112上遠離活塞杆115的一端，當缸體112相對於活塞杆115移動時，第一滑輪31和第二滑輪32能夠隨著缸體112移動。第一鋼絲繩34繞設於第一滑輪 31上，且其一端固定與井架(圖未示)上，另一端固定於水龍頭20上。第二鋼絲繩35繞設於第二滑輪32上，且其一端固定於井架(圖未示)上，另一端固定於水龍頭20上。水龍頭20設置於第一滑輪31和第二滑輪32之間。當缸體112向上移動時，第一鋼絲繩34拉動水龍頭20向上移動；當缸體112向下移動時，第二鋼絲繩35拉動水龍頭20 向下移動。鑽杆50固定於水龍頭20上，並隨著水龍頭20上下移動。在本實施方式中，水龍頭20通過滑輪組30固定於缸體112上，在其它實施方式中，水龍頭20亦可直接固定於缸體112上。電控系統40包括電控單元41、第一液壓傳感器42、第二液壓傳感器43、泥漿泵壓力傳感器44、水龍頭壓力傳感器45和油缸位移傳感器46。第一液壓傳感器42連接無杆腔 114和電控單元41，用於將無杆腔114的液體壓力轉換為電信號傳遞給電控單元41。第二液壓傳感器43連接有杆腔113和電控單元41，用於將有杆腔113的液體壓力轉換為電信號傳遞給電控單元41。泥漿泵壓力傳感器44連接泥漿泵(圖未示)和電控單元41，用於將泥漿泵內泥漿的壓力轉換為電信號，傳遞給電控單元41。水龍頭壓力傳感器45連接水龍頭 20和電控單元41，用於將水龍頭20的承受壓力轉換為電信號傳遞給電控單元41。油缸位移傳感器46用於檢測油缸的位移量，並將該位移量轉換為電信號傳遞給電控單元41。電控單元41還與第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl、第二電磁換向閥13的電磁鐵 DT2以及比例減壓閥14的電磁鐵DT3連接。電控單元41能夠根據第一液壓傳感器42、第二液壓傳感器43、泥漿泵壓力傳感器44、水龍頭壓力傳感器45和油缸位移傳感器46傳遞的信號控制第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl、第二電磁換向閥13的電磁鐵DT2以及比例減壓閥14的電磁鐵DT3的通電和斷電。本發明鑽機送鑽系統的工作原理如下所述當需要調整鑽壓時，第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl斷電，A 口與T 口連通，第二電磁換向閥13的電磁鐵DT3通電，A 口與P 口連通，B 口與T 口連通，電控單元41接收第一液壓傳感器42和第二液壓傳感器42的信號，進行計算，若未達到預定鑽壓，則調整比例減壓閥14的電磁鐵DT2的開度，進而調整無杆腔的壓力，從而實現調整鑽壓。
當需要對鑽具加壓時，第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl通電，A 口與P 口連通，第二電磁換向閥13的電磁鐵DT3通電，A 口與P 口連通，B 口與T 口連通，電控單元41接收第一液壓傳感器42和第二液壓傳感器42的信號，進行計算，若未達到預定加壓，則調整比例減壓閥14的電磁鐵DT2的開度，進而調整無杆腔的壓力，從而實現調整加壓。當需要調整泥漿泵的泵壓時，第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl斷電，A 口與T 口連通，第二電磁換向閥13的電磁鐵DT3通電，A 口與P 口連通，B 口與T 口連通，電控單元 41接收泥漿泵壓力傳感器44的信號，進行計算和判斷，若未達到預定泵壓時，控制比例減壓閥14的電磁鐵DT2的動作，進而調整無杆腔的壓力，從而實現調整泵壓。當需要調整水龍頭的扭矩時，第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl斷電，A 口與T 口連通，第二電磁換向閥13的電磁鐵DT3通電，A 口與P 口連通，B 口與T 口連通，電控單元41 接收水龍頭壓力傳感器45的信號，並進行計算和判斷，控制比例減壓閥14的電磁鐵DT2的動作，進而調整無杆腔的壓力，從而實現調整水龍頭扭矩。當需要調整鑽速時，第一電磁換向閥12的電磁鐵DTl斷電，A 口與T 口連通，第二電磁換向閥13的電磁鐵DT3通電，A 口與P 口連通，B 口與T 口連通，電控單元41接收油缸位移傳感器46的信號，並進行計算和判斷，控制比例減壓閥DT2的動作，從而實現鑽速調離
iF. ο採用上述鑽機送鑽系統100後，無需增加獨立的控制系統，無需要改變絞車的機構，進而降低成本。另外，鑽機送鑽系統100採用液壓來驅動實現絞車自動送鑽功能，進而提高了鑽機送鑽系統的可靠性。
權利要求
1.一種鑽機送鑽系統，包括水龍頭，其特徵在於所述鑽機送鑽系統還包括活塞油缸、 第一換向閥、比例減壓閥、進油端和回油端，所述進油端與所述第一換向閥的P 口和所述比例減壓閥的P 口連接，所述回油端與所述第一換向閥的T 口和所述比例減壓閥的T 口連接， 所述第一換向閥的A 口與所述活塞油缸的有杆腔連接，所述比例減壓閥的A 口與所述活塞油缸的無杆腔連接，所述活塞油缸包括油缸和活塞，所述油缸相對於所述活塞移動時能夠帶動所述水龍頭移動；當所述比例減壓閥通電時，所述P 口與A 口連通，且根據通入電流的大小來控制流量。
2.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述鑽機送鑽系統還包括用於切斷或者導通所述第一換向閥和所述比例減壓閥與所述活塞油缸之間的油路的第二換向閥。
3.如權利要求2所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第二換向閥的P口與所述第一換向閥的A 口連接，T 口與所述比例減壓閥的A 口連接，A 口與所述活塞油缸的有杆腔連接，B 口與所述活塞油缸的有杆腔連接。
4.如權利要求3所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述鑽機送鑽系統還包括溢流閥， 所述溢流閥的進油口連接所述進油端，回油口連接所述回油端。
5.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第一換向閥為電磁換向閥，所述鑽機送鑽系統還包括電控單元、第一液壓傳感器和第二液壓傳感器，所述第一液壓傳感器連接所述無杆腔和所述電控單元，第二液壓傳感器連接所述有杆腔和所述電控單元，所述電控單元連接所述第一換向閥和所述比例減壓閥。
6.如權利要求5所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述鑽機送鑽系統還包括用於切斷或者導通所述第一換向閥和所述比例減壓閥與所述活塞油缸之間的油路的第二換向閥， 所述第二換向閥的P 口與所述第一換向閥的A 口連接，T 口與所述比例減壓閥的A 口連接， A 口與所述活塞油缸的有杆腔連接，B 口與所述活塞油缸的有杆腔連接。
7.如權利要求6所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第二電磁閥的B口與所述活塞油缸的有杆腔之間通過平衡閥連接。
8.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第一換向閥為電磁換向閥，所述鑽機送鑽系統還包括電控單元和泥漿泵壓力傳感器，所述泥漿泵壓力傳感器與所述電控單元連接，所述電控單元連接所述第一換向閥和所述比例減壓閥。
9.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第一換向閥為電磁換向閥，所述鑽機送鑽系統包括電控單元和水龍頭壓力傳感器，所述水龍頭壓力傳感器連接所述電控單元，所述電控單元連接所述第一換向閥和所述比例減壓閥。
10.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述第一換向閥為電磁換向閥， 所述鑽機送鑽系統包括電控單元和油缸位移傳感器，所述油缸位移傳感器連接所述電控單元，所述電控單元連接所述第一換向閥和所述比例減壓閥。
11.如權利要求1所述的鑽機送鑽系統，其特徵在於所述鑽機送鑽系統還包括滑輪組，所述滑輪組包括第一滑輪、第二滑輪、第一鋼絲繩、第二鋼絲繩和支撐件，所述第一滑輪、第二滑輪和油缸順次固定在支撐件上，所述活塞油缸還包括連接所述活塞的活塞杆，所述活塞杆固定於井架上；所述第一鋼絲繩繞設與第一滑輪上，且其一端固定於井架上，另一端固定於水龍頭上；所述第二鋼絲繩繞設於第二滑輪是哪個，且其一端固定於井架上，另一端固定於水龍頭上；當所述油缸相對於活塞向上運動時，所述第一鋼絲繩拉動所述水龍頭向上運動；當所述油缸相對於所述活塞向下運動時，所述第二鋼絲繩拉動所述水龍頭向下運動。
全文摘要
鑽機送鑽系統包括水龍頭，所述鑽機送鑽系統還包括活塞油缸、第一換向閥、比例減壓閥、進油端和回油端，所述進油端與所述第一換向閥的P口和所述比例減壓閥的P口連接，所述回油端與所述第一換向閥的T口和所述比例減壓閥的T口連接，所述第一換向閥的A口與所述活塞油缸的有杆腔連接，所述比例減壓閥的A口與所述活塞油缸的無杆腔連接，所述活塞油缸包括油缸和活塞，所述油缸相對於所述活塞移動時能夠帶動所述水龍頭移動；當所述比例減壓閥通電時，所述P口與A口連通，且根據通入電流的大小來控制流量。採用上述鑽機送鑽系統後，無需增加獨立的控制系統，無需要改變絞車的機構，進而降低成本。
文檔編號E21B44/02GK102373915SQ20101025985
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者呂蘭, 胡朝剛 申請人:四川宏華石油設備有限公司