一種高可靠性鑽機底座起升用液壓絞車機構的製作方法

2023-05-30 07:59:57

本發明涉及鑽機底座起升用液壓絞車機構，特別涉及一種高可靠性鑽機底座起升用液壓絞車機構。

背景技術：

液壓絞車是石油鑽機用於起升底座的核心驅動機構，由於鑽機底座重量達千噸，高達十幾米，起升中對液壓絞車的可靠性、安全性要求極高，一旦發生故障就會導致整個鑽機底座無法工作，甚至可能導致整個鑽機工作平臺發生倒塌損壞的危險。

液壓絞車機構一直以來均採用單一傳動鏈驅動結構形式，由於傳動鏈包括液壓馬達、減速機、制動器等很多環節，工作中任何環節發生故障都會導致整個液壓絞車系統發生癱瘓，鑽機無法工作，甚至發生機毀人亡的危險，將會給用戶帶來的極大的經濟損失。

技術實現要素：

本發明針對上述技術問題，提出一種高可靠性鑽機底座起升用液壓絞車機構，不但能夠實現鑽機底座提升、下放及防止二次起升下滑功能，而且設計的多路傳動鏈結構增加了安全裕度，可在線切換的備用驅動單元的設計更提升了本發明的安全可靠性，解決了用戶最關注也是一直困擾的安全可靠性問題。

為達到以上目的，通過以下技術方案實現的：

一種高可靠性鑽機底座起升用液壓絞車機構，包括：液壓控制閥塊、4套驅動單元、機架、大齒輪、滾筒、輸出軸、軸承、端蓋、壓繩器、防護罩、液壓管路一、鋼絲繩；

驅動單元包括：雙向平衡閥塊、液壓馬達、溼式多片式制動器、手動離合器、行星減速機、小齒輪和液壓管路二；

雙向平衡閥塊通過螺釘安裝在液壓馬達上，液壓馬達連同雙向平衡閥塊裝入行星減速機輸入端，溼式多片式制動器內置於行星減速機輸入端，手動離合器內置於行星減速機；手動離合器一端與行星減速機中間軸花鍵連接，另一端與行星減速機太陽輪一花鍵連接；行星減速機輸出端設置有小齒輪，液壓管路二連通雙向平衡閥塊和溼式多片式制動器油腔；

其中，4套驅動單元分別通過行星減速機設置的安裝法蘭安裝在機架上，大齒輪通過螺栓與滾筒安裝在一起；

滾筒通過兩個軸承安裝在輸出軸上；

輸出軸兩端裝入端蓋後一同裝在機架上；

其中，安裝完成的大齒輪與安裝完成的小齒輪通過設置的輪齒嚙合連接；

鋼絲繩的一端通過滾筒設置的繩楔固定纏繞在滾筒上，另一端與鑽機底座設備連接；

液壓控制閥塊固定安裝在機架側板上，液壓管路一分別連通液壓控制閥塊與4個安裝在驅動單元上的雙向平衡閥塊的油路；液壓控制閥塊上設置有三個油口，分別連接設備液壓系統的油路Ⅰ、油路Ⅱ和油路Ⅲ，此三個油路對應連接液壓系統的進油、出油、卸油三個油路；機架3與設備通過螺栓連接固定；

採用上述技術方案的本發明，液壓絞車工作時，調整液壓控制閥塊使其任意兩個驅動單元油路連通，另兩個驅動單元油路斷開，同時調整手動離合器，使其與液壓控制閥塊中對應連通油路驅動單元中的手動離合器處於結合狀態，使其與液壓控制閥塊中對應斷開油路驅動單元中的手動離合器處於脫開狀態，手動離合器處於結合狀態的兩套驅動單元為工作驅動單元，同時驅動單元油路處於連通狀態。

手動離合器處於脫開狀態的兩套驅動單元為備用驅動單元，同時驅動單元油路處於斷開狀態，此時小齒輪處於被動跟轉。

當液壓絞車處於非工作狀態時，溼式多片式制動器處於閉合制動狀態，使得鑽井平臺處於制動鎖死狀態，保證鑽井平臺的平穩性。

液壓絞車提昇平臺時，系統油壓進入液壓控制閥塊，通過液壓管路一進入工作驅動單元雙向平衡閥塊，液壓油優先通過液壓管路二打開溼式多片式制動器，然後進入液壓馬達驅動行星減速機，行星減速機通過其上的小齒輪帶動大齒輪，從而帶動固定在大齒輪上的滾筒轉動，收回鋼絲繩，以達到提昇平臺的功能。改變系統進、出油路方向則下放平臺。

液壓絞車切換：工作中如遇突發故障，則需要切換備用驅動單元進行工作，切換時先將備用驅動單元中的手動離合器處於結合狀態，備用驅動單元對應的液壓控制閥塊油路處於連通狀態，然後調整故障驅動單元對應的液壓控制閥塊油路處於斷開狀態，將故障驅動單元中的手動離合器處於斷開狀態，即調整完畢，繼續之前的工作。

其中，系統是指主機與絞車機構及進油、出油和卸油口的油路。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

本發明共3幅附圖,其中：

圖1為本發明的剖面結構示意圖。

圖2為圖1的A向視圖。

圖3為本發明的行星減速機結構示意圖。

圖中：1、液壓控制閥，2、驅動單元，3、機架，4、大齒輪，5、滾筒，6、輸出軸，7、軸承，8、端蓋，9、壓繩器，10、防護罩，11、液壓管路一，12、鋼絲繩，13、雙向平衡閥塊，14、液壓馬達，15、溼式多片式制動器，16、手動離合器，17、行星減速機，18、小齒輪，19、液壓管路二。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示的一種高可靠性鑽機底座起升用液壓絞車機構，包括：液壓控制閥塊1、4套驅動單元2、機架3、大齒輪4、滾筒5、輸出軸6、軸承7、端蓋8、壓繩器9、防護罩10、液壓管路一11、鋼絲繩12；

驅動單元2包括：雙向平衡閥塊13、液壓馬達14、溼式多片式制動器15、手動離合器16、行星減速機17、小齒輪18和液壓管路二19；

雙向平衡閥塊13通過螺釘安裝在液壓馬達14上，液壓馬達14連同雙向平衡閥塊13裝入行星減速機17輸入端，溼式多片式制動器15內置於行星減速機17輸入端，手動離合器16內置於行星減速機17；手動離合器16一端與行星減速機17中間軸花鍵連接，另一端與行星減速機17太陽輪一花鍵連接；行星減速機17輸出端設置有小齒輪18，液壓管路二19連通雙向平衡閥塊13和溼式多片式制動器15油腔；

其中，4套驅動單元2分別通過行星減速機17設置的安裝法蘭安裝在機架3上，大齒輪4通過螺栓與滾筒5安裝在一起；

滾筒5通過兩個軸承7安裝在輸出軸6上；

輸出軸6兩端裝入端蓋8後一同裝在機架3上；

其中，安裝完成的大齒輪4與安裝完成的小齒輪18通過設置的輪齒嚙合連接；

鋼絲繩12的一端通過滾筒5設置的繩楔固定纏繞在滾筒5上，另一端與鑽機底座設備連接；

液壓控制閥塊1固定安裝在機架3側板上，液壓管路一11分別連通液壓控制閥塊1與4個安裝在驅動單元2上的雙向平衡閥塊13的油路；液壓控制閥塊1上還設置有三個油口，分別連接設備液壓系統的油路Ⅰ、油路Ⅱ、油路Ⅲ，此三個油路對應連接液壓系統的進油、出油、卸油三個油路；

機架3與設備通過螺栓連接固定；

採用上述技術方案的本發明，液壓絞車工作時，調整液壓控制閥塊1使其任意兩個驅動單元油路連通，另兩個驅動單元油路斷開，同時調整手動離合器16，使其與液壓控制閥塊1中對應連通油路驅動單元2中的手動離合器16處於結合狀態，使其與液壓控制閥塊1中對應斷開油路驅動單元2中的手動離合器16處於脫開狀態，手動離合器16處於結合狀態的兩套驅動單元2為工作驅動單元，同時驅動單元油路處於連通狀態。

手動離合器16處於脫開狀態的兩套驅動單元2為備用驅動單元，同時驅動單元油路處於斷開狀態，此時小齒輪18處於被動跟轉。當液壓絞車處於非工作狀態時，溼式多片式制動器15處於閉合制動狀態，使得鑽井平臺處於制動鎖死狀態，保證鑽井平臺的平穩性。

液壓絞車提昇平臺時，系統油壓進入液壓控制閥塊1，通過液壓管路一11工作驅動單元進入雙向平衡閥塊13，液壓油優先通過液壓管路二19打開溼式多片式制動器15，然後進入液壓馬達14驅動行星減速機17，行星減速機17通過其上的小齒輪18帶動大齒輪4，從而帶動固定在大齒輪4上的滾筒5轉動，收回鋼絲繩12，以達到提昇平臺的功能。改變系統進、出油路方向則下放平臺。

液壓絞車切換：工作中如遇突發故障，則需要切換備用驅動單元2進行工作，切換時先將備用驅動單元2中的手動離合器16處於結合狀態，備用驅動單元2對應的液壓控制閥塊1油路處於連通狀態，然後調整故障驅動單元2對應的液壓控制閥塊1油路處於斷開狀態，將故障驅動單元2中的手動離合器16處於斷開狀態，即調整完畢，繼續之前的工作。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。