專利名稱：液壓動力鉗液壓安全控制系統的制作方法
技術領域：
液壓動力鉗液壓安全控制系統技術領域[0001]本實用新型涉及油田鉆、修井用的液壓動力鉗，具體涉及一種可有效控制液壓 馬達運轉的安全操控系統。
背景技術：
[0002]目前，國內生產的鉆井、修井用液壓動力鉗，由于多人操作不協調或誤操作造 成的傷人事故時有發(fā)生，給油田及操作者帶來沉重的經濟負擔和精神損失?，F在，有 些油田和部分液壓動力鉗生產廠家，在液壓動力鉗上也裝有一定的安全控制系統，但主 要是針對換向閥手柄的鎖控。通過長油絲繩，對換向閥手柄進行遠程鎖控。而這種方 案，很不適用于冬天的低溫作業(yè)，因低溫會使油絲繩結冰或發(fā)澀，無法進行正常的復位 操作。發(fā)明內容[0003]本實用新型的目的，在于提供一種能有效控制液壓動力鉗馬達運轉和停止，可 在全氣候情況下操作的液壓動力鉗專用安全操作控制系統。[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。[0005]一種液壓動力鉗液壓安全控制系統。該控制系統主要由遠程卸壓閥、遠程控制 閥及外聯接管路組成。遠程卸壓閥的卸壓閥體通過頂端的兩個螺紋聯接油口——回油聯 接口和進油聯接口，與液壓動力鉗液壓系統進行外聯接，通過側面的兩個螺紋聯接小油 口——卸壓閥出油口與卸壓閥回油口，與遠程控制閥側面的兩個螺紋小油口進行聯接， 從而實現了整個安全操作控制系統控制油路的聯接。[0006]遠程卸壓閥體內腔設置了三個油室，高壓油室、卸壓油室及遠程遙控油室。遠 程卸壓閥的閥體頂端的回油聯接口和進油聯接口分別與閥體內腔的高壓油室、卸壓油室 相通，并向外接液壓動力鉗液壓系統的進、回油管路。遠程遙控油室側面有兩個螺紋 聯接式小油口——卸壓閥出油口與卸壓閥回油口，分別與遠程控制閥的進、出油路相聯 接。[0007]在卸壓閥體內設有一滑閥，滑閥一端外圓處加工一個環(huán)形槽，與高壓油室相 通；卸壓閥體右端設置有便于液壓油貯存和傳遞的長孔油室，該長孔油室的孔壁上設有 四個滑閥進油孔，滑閥右端面有四道凹槽，滑閥左端有一個彈簧支承孔，同時也是滑閥 的另一個油室，其內置有一卸壓閥彈簧；彈簧支承孔與遠程遙控油室相通。在滑閥左、 右油室之間有一阻尼通孔。[0008]在卸壓閥體的兩端各設置一個帶密封圈的密封端蓋——卸壓閥左端密封蓋和卸 壓閥[0009]右端密封蓋，通過彈墊及內六角圓柱頭螺釘固緊在卸壓閥體上，用于滑閥的定 位及密封，其中卸壓閥左端密封蓋上有彈簧支承孔，與滑閥彈簧支承孔相對應，內置一 個卸壓閥彈簧，便于滑閥復位用。。[0010]在遠程控制閥的控制閥體內設置兩個環(huán)形油室，進油室與回油室，進油室與回 油室的側面各有一個螺紋聯接式小油口一控制閥出油口與控制閥進油口，分別與遠程 卸壓閥的進、出油路相聯接。[0011]控制閥體內設置一個閥芯，閥芯左端加工有一彈簧支承孔，與回油室相通，彈 簧支承孔內置一控制閥彈簧；中間部分加工有一閥芯環(huán)形槽，并在閥芯環(huán)形槽處加工有 四個小進油孔，彈簧支承孔與四個進油孔通過一油道進行連通；閥芯右端加工成球形狀 (球頭觸桿)，便于與液壓動力鉗安全門進行接觸滑動。閥芯右端與閥體內腔接觸處，設 有一個環(huán)形密封槽，內置有密封圈，用于閥芯外圓密封。[0012]在控制閥體兩端有密封端蓋——控制閥左端密封蓋和控制閥右端密封蓋。并由 彈墊及內六角圓柱頭螺釘固緊在控制閥體上。其中，控制閥左端密封蓋上設有控制閥左 端密封圈及彈簧支承孔，用于控制閥彈簧的定位及控制閥端面密封，內置有一個控制閥 彈簧，用于閥芯的復位。這樣，遠程控制閥的完整組裝結構就確定下來了。遠程控制閥 在與液壓動力鉗裝配聯接時，球頭觸桿與液壓動力鉗的安全門有相對應的位置關系。[0013]當液壓動力鉗安全門打開時，遠程控制閥的球頭觸桿受到滑動擠壓，閥芯產生 收縮移動，使遠程控制閥與遠程卸壓閥的回油控制油路接通?；赜涂刂朴吐方油ê?，使 遠程卸壓閥內滑閥左側的彈簧支承孔II處油壓降低，滑閥兩端產生壓力差，迫使滑閥由 高壓位置向低壓位置移動?；y位移后，使卸壓閥體的高壓油室與卸壓油室相通，此時 從卸壓閥體進油聯接口來的液壓油直接經回油聯接口流回到液壓動力鉗液壓系統的回油 管路中。因此，液壓馬達因達不到額定的油壓而無法運轉。[0014]當液壓動力鉗安全門關閉時，作用在控制閥球頭觸桿的外力消除，由于控制閥 體內控制閥彈簧的彈力，使閥芯恢復到原來的位置。此時，遠程控制閥與遠程卸壓閥的 聯接回油油路被截斷，遠程卸壓閥內滑閥兩端的油壓趨于平衡狀態(tài)，在卸壓閥彈簧彈力 的作用下，滑閥恢復到原來位置，將回油聯接口封住，卸壓閥體的高壓室與卸壓室不再 相通。此時，液壓動力鉗系統壓力逐漸升高至額定壓力值，液壓馬達因壓力值升高而運 轉。[0015]通過液壓動力鉗安全門的打開與關閉，可以有效的控制液壓馬達的運轉和停 止。因此，這種安全操作控制系統具有重量輕、體積小、性能穩(wěn)定、操作方便、安全可 靠等優(yōu)點，具有良好的適用性和可靠性。


[0016]圖1為本實用新型的系統整體結構剖視示意圖。[0017]圖2是圖1的俯視示意圖。[0018]圖3是卸壓閥體的結構示意圖。[0019]圖4是滑閥的結構示意圖。[0020]圖5是控制閥體的結構示意圖。[0021]圖6是閥芯的結構示意圖。[0022]圖中1、卸壓閥體，2、卸壓閥左端密封蓋，3、卸壓閥左端密封圈，4、卸壓 閥彈簧，5、彈簧支承孔I，6、遠程遙控油室，7、彈簧支承孔II，8、卸壓油室9、回油 聯接口，10、阻尼通孔，11、滑閥，12、高壓油室，13、長孔油室，14、滑閥進油孔，15、進油聯接口，16、凹槽，17、卸壓閥右端密封圈，18、卸壓閥右端密封蓋，19、控 制閥左端密封蓋，20、回油室，21、彈簧支承孔III，22、油道，23、進油室，24、閥芯 環(huán)形槽，25、閥芯，26、控制閥右端密封蓋，27、球形觸頭，28、閥芯密封圈，29、閥 芯進油孔，30、控制閥體，31、控制閥彈簧，32、彈簧支承孔IV，33、控制閥左端密 封圈，34、卸壓閥安裝固定孔，35、彈墊I，36、內六角圓柱頭螺釘I，37、卸壓閥出油 口，38、卸壓閥回油口，39、控制閥出油口，40、控制閥進油口，41、控制閥安裝固定 孔，42、內六角圓柱頭螺釘II，43、彈墊II，44、卸壓閥小回油管路，45、控制閥小進油 管路。
具體實施方式
[0023]參見圖1-圖6，本實用新型的液壓動力鉗專用的液壓安全控制系統，主要由遠 程卸壓閥、遠程控制閥及外部聯接管路組成。[0024]遠程卸壓閥是由卸壓閥體1，卸壓閥左端密封蓋2，卸壓閥左端密封圈3，卸壓 閥彈簧4，彈簧支承孔I 5，遠程遙控油室6，彈簧支承孔II 7，卸壓油室8，回油聯接口 9，阻尼通孔10，滑閥11，高壓油室12，長孔油室13，滑閥進油孔14，進油聯接口 15， 凹槽16，卸壓閥右端密封圈17，卸壓閥右端密封蓋18，卸壓閥安裝固定孔34，彈墊I 35，內六角圓柱頭螺釘I 36，卸壓閥出油口 37，卸壓閥回油口 38等部件組合而成，用來 執(zhí)行液壓動力鉗安全操作控制系統的卸壓任務，是本系統中的執(zhí)行部分。[0025]遠程控制閥是由控制閥左端密封蓋19，回油室20，彈簧支承孔III 21，油道 22，進油室23，閥芯環(huán)形槽對，閥芯25，控制閥右端蓋沈，球形觸頭27，閥芯密封圈 28,閥芯進油孔四，控制閥體30，控制閥彈簧31，彈簧支承孔IV 32，控制閥左端密封 圈33，控制閥出油口 39，控制閥進油口 40，控制閥安裝固定孔41，內六角圓柱頭螺釘 1142，彈墊II 43組合而成，用來控制液壓動力鉗安全操作系統，對遠程卸壓閥發(fā)出卸壓 或停止卸壓指令，是本系統中的控制部分。[0026]外部聯接管路主要由卸壓閥小回油管路44與控制閥小進油管路45組合而成，用 來聯接遠程卸壓閥與遠程控制閥的來、回油控制油路。[0027]另外，遠程卸壓閥體1底部有四個卸壓閥安裝固定孔，遠程控制閥體30上有六 個控制閥安裝固定孔，便于與液壓動力鉗相應部位的聯接固定。[0028]下面對液壓動力鉗安全操作控制系統的使用原理與操作步驟作進一步說明[0029]參見圖1-圖6，假定油田井上作業(yè)，需要更換鉗牙。先將手動換向閥放置中 位，打開安全門，此時安全門對遠程控制閥中的閥芯25右端的球形觸桿27產生滑動擠 壓，閥芯25受力產生收縮移動。當安全門完全打開時，恰好是閥芯25收縮移動的最佳位 置。此時，閥芯25上的閥芯環(huán)形槽M位置正好移動到控制閥體30上的進油室23處。 來自遠程卸壓閥的液壓油，經控制閥小進油管路45、控制閥進油口 40，進入到控制閥的 進油室23中，然后經閥芯25上的閥芯環(huán)形槽M中的四個閥芯進油孔四進入油道22中， 流經彈簧支承孔III 21，由控制閥出油口 39進入卸壓閥小回油管路44中，又經卸壓閥回 油口 38進入到遠程卸壓閥的卸壓油室8中，最后經回油聯接口 9流回液壓動力鉗液壓系 統的回油管路中。由于遠程卸壓閥內的滑閥11左端的彈簧支承孔II 7與控制閥小進油管 路45是相通的，而現在控制閥小進油管路45內的液壓油突然被卸掉，直接造成滑閥11左端的彈簧支承孔II 7內的油壓下降。而阻尼通孔10由于孔徑很小，來不及補充液壓 油，因此使滑閥11右端的長孔油室13的油壓大于滑閥11左端彈簧支承孔II 7內的油壓， 使滑閥11位置開始由高壓處向低壓處移動。由于滑閥11的位置移動，使卸壓閥體1內 的高壓油室12與卸壓油室8直接進行串通，來自進油聯接口 15的液壓油直接流向回油聯 接口 9，最后流入液壓動力鉗液壓系統的回油管路中，對整個液壓動力鉗的液壓系統產生 了卸壓。而液壓馬達，由于達不到額定的油壓而無法運轉。因此，就是別人誤碰了換向 閥手柄，也不會使液壓馬達運轉。這時，操作者就可以很安全放心的進行更換鉗牙等其 它維修操作事項。[0030] 當維修事項完畢后，關閉安全門，這時由于作用在遠程控制閥球頭觸桿27上的 外力消除，控制閥彈簧31的彈力使閥芯25恢復到原來的位置。遠程控制閥小進油管路 45通往控制閥體30的油路被截斷。此時，經進油聯接口 15進來的液壓油，經高壓油室 12、滑閥進油孔14、長孔油室13、阻尼通孔10進入到滑閥11左端的彈簧支承孔117內， 遠程遙控油室6與高壓油室12油壓趨于平衡，卸壓閥滑閥11在彈簧4的彈力作用下，恢 復到原來位置。卸壓閥體1內的高壓油室12與卸壓油室8不再進行串通。此時，液壓 動力鉗的系統壓力逐漸升高至額定壓力值，液壓馬達也因達到其壓力值正常運轉。
權利要求1.一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于它包括遠程卸壓閥、遠程控制 閥以及外聯接管路；遠程卸壓閥的卸壓閥體通過頂端的兩個螺紋聯接油口一回油聯接 口和進油聯接口，與液壓動力鉗的液壓系統進行外聯接，通過側面的兩個螺紋聯接小油 口一卸壓閥出油口與卸壓閥回油口，與遠程控制閥側面的兩個螺紋小油口進行聯接。
2.根據權利要求1所述的液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于所述的遠 程卸壓閥，閥體內設有三個油室高壓油室、卸壓油室及遠程遙控油室；遠程卸壓閥 的閥體頂端的回油聯接口和進油聯接口分別與閥體內腔的高壓油室、卸壓油室相通，并 向外接液壓動力鉗液壓系統的進、回油管路；遠程遙控油室側面有兩個螺紋聯接式小油 口——卸壓閥出油口與卸壓閥回油口，分別與遠程控制閥的進、出油路相聯接。
3.根據權利要求1所述的一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于所述卸 壓閥體內設有一滑閥，卸壓閥體右端設置有便于液壓油貯存和傳遞的長孔油室，該長孔 油室的孔壁上設有四個滑閥進油孔，滑閥右端面有四道凹槽，滑閥左端有一個彈簧支承 孔，同時也是滑閥的另一個油室，其內置有一卸壓閥彈簧；在滑閥左、右油室之間有一 阻尼通孔。
4.根據權利要求1所述的一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于卸壓閥 體的兩端有帶密封圈的密封端蓋——卸壓閥左端密封蓋和卸壓閥右端密封蓋，通過彈墊 及內六角圓柱頭螺釘固緊在卸壓閥體上，其中卸壓閥左端密封蓋上有彈簧支承孔。
5.根據權利要求1所述的一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于遠程控 制閥的控制閥體內設置兩個油室進油室與回油室，進油室與回油室的側面各有一個螺 紋聯接式小油口——控制閥出油口與控制閥進油口，分別與遠程卸壓閥的進、出油路相 聯接。
6.根據權利要求1所述的一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于控制閥 體內設置一個閥芯，閥芯左端有一彈簧支承孔，內置一控制閥彈簧；中間部分加工有一 閥芯環(huán)形槽，并在閥芯環(huán)形槽處加工有四個小進油孔，彈簧支承孔與四個進油孔通過一 油道進行連通；閥芯右端加工成球形狀，閥芯右端與閥體內腔接觸處，設有一個環(huán)形密 封槽，內置有密封圈。
7.根據權利要求1所述的一種液壓動力鉗液壓安全控制系統，其特征在于控制 閥體的兩端有密封端蓋——控制閥左端密封蓋和控制閥右端密封蓋，并由彈墊及內六角 圓柱頭螺釘固緊在控制閥體上，控制閥左端密封蓋上設有控制閥左端密封圈及彈簧支承 孔。
專利摘要本實用新型涉及一種液壓動力鉗專用安全操作控制系統，包括遠程卸壓閥、遠程控制閥及外聯接管路等。遠程卸壓閥通過頂端兩螺紋聯接油口與液壓動力鉗的液壓系統進行外聯接，通過側面兩螺紋聯接小油口與遠程控制閥側面兩螺紋小油口進行聯接。從而實現了液壓動力鉗液壓系統與遠程卸壓閥的來回油路聯接及遠程卸壓閥與遠程控制閥的來回油路聯接。遠程控制閥與液壓動力鉗的安全門之間有相對應裝配位置關系，通過液壓動力鉗安全門的轉換，保證了操作者在維修及更換顎板、牙座、鉗牙等零部件時的人身安全，有效避免因多人操作不協調或操作不當造成的傷人事故。重量輕，體積小，液壓傳遞穩(wěn)定，便于操作，組合一體，工作安全可靠，適用性良好。
文檔編號E21B19/16GK201802328SQ20102052272
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者劉俊芬, 姜志林, 姜文岐, 王建寓, 遲延慶 申請人:萊州市霸力石油機械有限公司