專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于礦山、地質(zhì)勘探井(孔)的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，屬鉆探設(shè)備。
目前用于地質(zhì)、礦山勘探生產(chǎn)的液壓鉆機(jī)，其液壓控制系統(tǒng)存在工作不可靠、泄漏量大、操縱不協(xié)調(diào)、維修困難等問(wèn)題，成為液壓鉆機(jī)推廣使用中的一大障礙，同時(shí)無(wú)制動(dòng)試鉆，因此常使鉆頭損壞。
本實(shí)用新型的目的就在于為液壓鉆機(jī)提供一種工作可靠，控制靈敏協(xié)調(diào)，具有獨(dú)特的投放式制動(dòng)試鉆和監(jiān)控功能，全部鉆進(jìn)工序可以實(shí)現(xiàn)液－電合－的控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型通過(guò)由各種位、路不同的閥及聯(lián)接管路、電氣元件、操縱機(jī)構(gòu)等組成的控制、執(zhí)行和輔助系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，詳述本實(shí)用新型的工作原理，動(dòng)作過(guò)程及結(jié)構(gòu)特征。


圖1為液壓控制系統(tǒng)圖。
圖2為電氣控制原理圖。
圖3為液壓鉆機(jī)主視圖。
圖4為本實(shí)用新型空載起動(dòng)時(shí)鉆柱狀態(tài)示意圖。
電氣控制部分它與液壓控制部分是有機(jī)的結(jié)合，其任務(wù)是控制電動(dòng)機(jī)［29］的啟動(dòng)運(yùn)行，油、水壓偏離整定值的保護(hù)，同時(shí)對(duì)鉆進(jìn)工序的監(jiān)控，它們分別接裝在控制板和鉆機(jī)上。當(dāng)鉆進(jìn)作業(yè)如出現(xiàn)事故苗頭，它能及時(shí)發(fā)出聲光信號(hào)，并將鉆具立即提離孔底，防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大。它主要包括繼電器［C］、［Cy］、［C△］、熱繼電器［RJ］、延時(shí)繼電器［SJ］、壓差繼電器［3J］、［4J］、［5J］、［6J］、［7J］、［8J］，電子接近開(kāi)關(guān)［1J］、［2J］，啟動(dòng)按鈕［QA］、［1QA］、［2QA］、停車(chē)按鈕［TA］、電磁鐵［MF1］、［MF2］、變壓器［B］、測(cè)速發(fā)電機(jī)［F］、轉(zhuǎn)速表［n］、信號(hào)燈［XD］、插座［1C］、［2C］、［3C］、［4C］、雙向開(kāi)關(guān)［DK］、熔斷器［1RD］、［2RD］、［3RD］、閘刀開(kāi)關(guān)［HK］、蜂鳴器［FE］等組成。
下鉆控制閥［8］，其任務(wù)是進(jìn)行獨(dú)特的投放式制動(dòng)試鉆，提高工效、防止跑鉆，為電－－液連動(dòng)控制。鉆機(jī)進(jìn)行正常鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，不起作用。下鉆控制閥主要由下鉆閥［8］、二位二通閥［8A］、單向節(jié)流閥［8B］構(gòu)成。閥的進(jìn)油端并接單向節(jié)流閥［8B］和二位二通閥［8A］，后兩者彼此間為串聯(lián)，二位二通閥［8A］出油端用管［3P］與夾持器［17］相連，主油管［1P］貫通下鉆閥［8］并與管［2P］連接。二位二通閥［8A］的上端連接有啟動(dòng)按鈕［1QA］，同時(shí)與電路中的雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］及電磁鐵［MF1］直接聯(lián)動(dòng)。
回轉(zhuǎn)閥［10］，為三位六通閥，主要是控制變量馬達(dá)［19］、回轉(zhuǎn)器［18］的運(yùn)轉(zhuǎn)及夾持器［17］的松開(kāi)和夾緊。閥的上端有手把和與之相連的啟動(dòng)按鈕［2QA］。閥之左側(cè)接進(jìn)油管［2P］、回油管［4P］，閥之右側(cè)通過(guò)管［5P］并接變量馬達(dá)［19］的反轉(zhuǎn)接口和延時(shí)閥［14］進(jìn)油端，而延時(shí)閥［14］的出油端又并接單向節(jié)流閥［13］和回轉(zhuǎn)器［18］，以管［6P］接變量馬達(dá)［19］的正轉(zhuǎn)接口和單向閥［16］的進(jìn)油端。而單向閥［16］出油端通過(guò)管［13P］和回轉(zhuǎn)器［18］相接。閥的中間通道接升降閥［11］的進(jìn)油接口?；剞D(zhuǎn)閥［10］對(duì)夾持器［17］是通過(guò)延時(shí)閥［14］和單向節(jié)流閥［13］進(jìn)行間接控制的?；剞D(zhuǎn)閥［10］設(shè)有“B”、“O”、“A”三個(gè)擋位，“O”位為中位，“A”為正轉(zhuǎn)，“B”為反轉(zhuǎn)，圖1所示位置為于“O”位狀態(tài)。
升降閥［11］為三位六通閥，其任務(wù)是通過(guò)油缸［20］控制鉆柱的升降。閥的上端裝有手把，閥的下端裝有電磁鐵［MF2］，左側(cè)有進(jìn)油管及回油管［7P］、右側(cè)接有出油管［9P］、［10P］和回油管［8P］、出油管［10P］串接減壓閥［24］并與油缸［20］的上腔相連。出油管［9P］串接壓力表和單向背壓減壓閥［25］與油缸［20］的下腔相連。同時(shí)卡夾閥［12］的左側(cè)兩根進(jìn)油管分別與升降閥［11］的管［9P］、［10P］并接。在升降閥［11］的管路系統(tǒng)中設(shè)置減壓閥［24］的目的是為了控制鉆進(jìn)速度，根據(jù)井孔中地層硬度來(lái)調(diào)節(jié)油壓，同時(shí)也可使油缸［20］在上止點(diǎn)位置有所緩沖。單向背壓減壓閥［25］是為調(diào)節(jié)不同井深的背壓，也對(duì)油缸下止點(diǎn)有緩沖作用。
卡夾閥［12］為三位四通閥，主要是間接控制夾持器［17］的夾緊與松開(kāi)，因夾持器［17］還受控于下鉆控制閥［8］及回轉(zhuǎn)控制閥［10］，同時(shí)也受電磁控閥［15］的制約。閥的上端裝有手把、左側(cè)接進(jìn)油管，右側(cè)接出油管［12P］和回油管［11P］。而出油管［12P］，并接有單向節(jié)流閥［13］和電磁閥［15］。手把在“A”位時(shí)為下鉆，在“B”位時(shí)為提鉆，圖1所示為“O”位狀態(tài)。
電磁閥［15］為二位二通閥，其任務(wù)是開(kāi)通或堵住管［12P］的進(jìn)油，以控制夾持器［17］的夾緊和松開(kāi)，電磁閥［15］的上端裝有電磁鐵［MF1］，左側(cè)接進(jìn)油管［12P］，右側(cè)并接二位二通閥［8A］和夾持器［17］。
為了監(jiān)控鉆進(jìn)井孔情況，診斷事故的征兆，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在控制系統(tǒng)中設(shè)置有油壓自控閥［26A］、［26B］、水壓自控閥［27A］、［27B］。它以鉆柱為探針，經(jīng)自控閥將井孔中虛假信號(hào)濾去，而將真實(shí)信號(hào)傳至自控閥。如果井孔中出現(xiàn)事故前兆，自控閥能及時(shí)發(fā)出聲光信號(hào)，并隨即將鉆柱提離孔底，避免鉆機(jī)受損。自控閥均由二位二通閥，單向可調(diào)節(jié)流閥，彈簧和繼電器組成。高、低壓在調(diào)定值范圍內(nèi)均為常斷狀態(tài)，只有當(dāng)鉆進(jìn)正轉(zhuǎn)時(shí)該系統(tǒng)才起作用。用旁通管路來(lái)消除虛假信號(hào)并控制主油道的通斷。閥的輸入端接高壓油或高壓水，輸出端串接單向可調(diào)節(jié)流閥，彈簧和繼電器，自控閥的四個(gè)繼電器組成一個(gè)或門(mén)電路，只需任一個(gè)繼電器閉合，就可實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
圖2為本實(shí)用新型的電氣原控制理圖，它由五個(gè)電路組成，即動(dòng)力電路，電機(jī)控制電路，下鉆控制電路，照明和過(guò)濾器壓差電路，油、水壓自控保護(hù)電路，測(cè)速電路，除下鉆控制，動(dòng)力和電機(jī)控制電路，其余電路均用插座接于控制電路中，可根據(jù)需要，也可以不用。
動(dòng)力電路由閘刀開(kāi)關(guān)［HK］、熔斷器［1RD］、繼電器［Cy］、三角接法繼電器［C△］、熱繼電器［RJ］和電動(dòng)機(jī)［29］構(gòu)成。電機(jī)控制電路由熔斷器［2RD］、啟動(dòng)按鈕［QA］、停止按鈕［TA］、時(shí)間繼電器［SJ］以及動(dòng)力電路的繼電器［C］、［Cy］、［C△］、［RJ］組成。
電機(jī)的啟動(dòng)與運(yùn)行控制，按下啟動(dòng)按鈕［QA］后，除三角接法繼電器［C△］外，其余繼電器都得電，電動(dòng)機(jī)［29］降壓?jiǎn)?dòng)，此時(shí)星形接法繼電器［Cy］的常閉觸頭斷開(kāi)，常開(kāi)觸頭閉合。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，時(shí)間斷電器［SJ］起作用，［SJ］的觸頭斷開(kāi)，星形接法繼電器［Cy］常開(kāi)觸頭又?jǐn)嚅_(kāi)，常閉觸頭閉合。三角形接法繼電器［C△］得電，電動(dòng)機(jī)［29］在三角形接法繼電器［C△］吸合下運(yùn)行。如需停機(jī)，只需按動(dòng)停車(chē)按鈕［TA］，整個(gè)電路失電，各繼電器和電動(dòng)機(jī)都停止工作。
投放下鉆控制電路該電路僅供投放式制動(dòng)試鉆，當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行正常鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)則斷開(kāi)。它由雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］、啟動(dòng)按鈕［1QA］、插座［2C］、電子接近開(kāi)關(guān)［1J］、［2J］、電磁鐵［MF1］組成。當(dāng)進(jìn)行試鉆時(shí)，將下鉆控制閥［8］的手把置于“A”位(參見(jiàn)圖1與圖4)，觸動(dòng)按鈕［1QA］和雙向開(kāi)關(guān)［DK］，接通控制電路，電磁鐵［MF1］將電磁閥［15］的進(jìn)油通路堵住，夾持器［17］局部充油，抵消夾持器中碟形彈簧的一部分夾緊力，這時(shí)使鉆柱在不失控的前提條件下，靠自重往井孔進(jìn)送。一但進(jìn)送速度太快，發(fā)生跑鉆，電子接近開(kāi)關(guān)［1J］或［2J］立即斷開(kāi)。電磁鐵［MF1］失電，電磁控制閥［15］開(kāi)通油路，使存油返回油箱，夾持器［17］及時(shí)抱緊鉆柱。避免損壞鉆具。
照明與過(guò)濾器壓差電路其任務(wù)是照明和對(duì)油、水過(guò)濾器嚴(yán)重污染阻塞的監(jiān)控，超過(guò)事先調(diào)定值時(shí)，會(huì)發(fā)出燈光報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提醒操作人員更換清洗濾器。主要由熔斷器［3RD］、變壓器［B］、插座［3C］、照明燈［1XD］、［2XD］、壓差繼電器［3J］、［4J］、信號(hào)燈［3XD］、［4XD］組成。壓差繼電器為常開(kāi)觸頭。當(dāng)濾器中的阻力大增時(shí)，裝在濾清器中的壓差繼電器［3J］、［4J］則立即閉合，接通報(bào)警燈光電路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
油、水壓自控保護(hù)電路該電路實(shí)際是監(jiān)視孔底狀況的監(jiān)控電路，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)過(guò)程的自控保護(hù)。它由四個(gè)延時(shí)壓差觸頭常開(kāi)的繼電器［5J］、［6J］、［7J］、［8J］、雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］、信號(hào)燈［5XD］、蜂鳴器［FE］、電磁鐵［MF2］、啟動(dòng)按鈕［2QA］組成。上述電氣元件構(gòu)成一個(gè)或門(mén)電路，當(dāng)進(jìn)行正轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］、按鈕［2QA］在回轉(zhuǎn)閥［10］的手把置于“A”位時(shí)，就會(huì)接通電路。如果在鉆進(jìn)中，油、水壓因井孔中出現(xiàn)異常現(xiàn)象，有事故征兆時(shí)，通過(guò)自控閥消除虛假信號(hào)，促使壓差繼電器觸頭閉合，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)電磁鐵［MF2］立即將升降閥［11］置于“B”位，及時(shí)將鉆柱提高孔底，使之不致毀損。
測(cè)速電路主要是測(cè)定鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速，它由插座［4C］、測(cè)速發(fā)電機(jī)［F］、轉(zhuǎn)速表［N］組成。測(cè)速發(fā)電機(jī)［F］由回轉(zhuǎn)器［18］直接帶動(dòng)，以插座［4C］接于控制電路中。
圖3為本新型控制的液壓鉆機(jī)主視圖，在該圖上標(biāo)示了液壓系統(tǒng)中執(zhí)行零部件的位置，夾持器［17］、回轉(zhuǎn)器［18］、卡瓦［18A］、變量馬達(dá)［19］、油缸［20］、鉆柱［30］。
圖4為本實(shí)用新型空載起動(dòng)時(shí)鉆柱狀態(tài)示意圖，它表示夾持器［17］、回轉(zhuǎn)器［18］、卡瓦［18A］、鉆柱［30］相互間的位置。此時(shí)各操縱手把均置于“O”位，各執(zhí)行元件均不動(dòng)作，鉆柱［30］由夾持器［17］進(jìn)行夾緊。(其余各工作狀態(tài)可根據(jù)手把的所在位置)其余工作狀態(tài)，可根據(jù)作業(yè)需要，將手把置于不同的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的工作敘述如下各控制閥手把都置“O”位，按下啟動(dòng)按鈕［QA］，鉆機(jī)空載啟動(dòng)，如果無(wú)異常現(xiàn)象則可進(jìn)行作業(yè)。
投放式制動(dòng)下鉆將下鉆控制閥［8］值于“A”位，其余各控制閥均處于“O”位，這時(shí)下鉆控制閥［8］的油，電路都接通，高壓油經(jīng)單向節(jié)流閥［8B］、二位二通閥［8A］、管［3P］，進(jìn)入夾持器［17］。由于這股油流很小，只能局部平衡夾持器［17］中彈簧的夾緊力，使鉆柱能在自重下往井孔中進(jìn)送，每送完一立根，又接上一根，變動(dòng)回轉(zhuǎn)手把，并擰緊鉆桿，來(lái)回?fù)軇?dòng)手把一次，這樣一根一根地進(jìn)送。如果進(jìn)送速度太快，出現(xiàn)跑鉆，裝于回轉(zhuǎn)器［18］上的電子接近開(kāi)關(guān)［1J］、［2J］立即切斷電路，電磁鐵［MF1］失電，電磁控制閥［15］將油路接通存油返回油箱，夾持器［17］立即抱緊鉆柱，防止鉆柱跌落孔底而損壞鉆頭。如果投放式制動(dòng)下鉆無(wú)問(wèn)題，則可進(jìn)行正常鉆進(jìn)作業(yè)。將下鉆控制閥的手把恢復(fù)到“O”位。雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］轉(zhuǎn)至鉆進(jìn)電路。
加壓鉆進(jìn)將回轉(zhuǎn)閥［10］的手把推至“A”位，按鈕［2QA］被觸動(dòng)，這時(shí)鉆進(jìn)作業(yè)的油電路都接通。高壓油經(jīng)管［6P］進(jìn)入液壓馬達(dá)［19］的正轉(zhuǎn)邊并帶動(dòng)回轉(zhuǎn)器［18］旋轉(zhuǎn)，同時(shí)從管［6P］又分一股油流經(jīng)單向閥［16］和管［13P］進(jìn)入回轉(zhuǎn)器［18］，并使回轉(zhuǎn)器中的卡瓦［18A］抱緊鉆柱，使鉆柱一起旋轉(zhuǎn)。從單向閥［16］出來(lái)的油流又分出一股油流進(jìn)入單向節(jié)流閥［13］，由于這股油流閥經(jīng)過(guò)節(jié)流閥的遲滯，使夾持器［17］的松開(kāi)要比卡瓦［18A］的抱緊和轉(zhuǎn)動(dòng)晚幾十毫秒，這樣可防止跑鉆，避免打壞鉆頭。
鉆柱轉(zhuǎn)動(dòng)后，此時(shí)為空轉(zhuǎn)，將升降閥的手把推至“A”位，高壓油流經(jīng)管［10P］、減壓閥［24］進(jìn)入油缸［20］的上腔，使鉆柱［30］在油缸［20］的傳動(dòng)下實(shí)現(xiàn)加壓鉆進(jìn)，油缸［20］下腔的油經(jīng)單向背壓閥［25］和管［9P］流回油箱，每鉆完一個(gè)回次，全部手把恢復(fù)“O”位(即中位)。
提鉆與卸管根據(jù)作業(yè)需要，提取巖芯，提鉆時(shí)，將升降閥［11］、卡夾閥［12］的手把推至“B”位，高壓油流從管［9P］經(jīng)單向背壓閥［25］進(jìn)入油缸［20］的下腔。由于卡夾閥［12］處于“B”位，管［9P］中又分出一股油流進(jìn)入卡夾閥［12］，經(jīng)管［12P］通過(guò)單向節(jié)流閥［13］進(jìn)入回轉(zhuǎn)器使［18］，使卡瓦［18A］抱緊鉆柱。同時(shí)從管［12P］中又分出一股油流，經(jīng)電磁控制閥［15］進(jìn)入夾持器［17］使之松開(kāi)。這時(shí)卡瓦［18A］抱緊，夾持器［17］松開(kāi)，在油缸［20］的傳動(dòng)下，鉆柱［30］被提升。每完成一個(gè)行程，將升降閥［11］的手把推至“A”位，卡夾閥［12］仍置“B”位不動(dòng)，高壓油經(jīng)管［10P］進(jìn)入油缸［20］的上腔。這時(shí)無(wú)高壓油進(jìn)入卡夾回路，故夾持器［17］夾緊，卡瓦［18A］松開(kāi)，油缸［20］經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)器［18］提升，實(shí)現(xiàn)空程倒桿。將升降閥［11］的手柄重復(fù)置于“A”、“B”位，鉆柱不斷地被提升。提完一立根，將升降閥［11］的手把恢復(fù)至“O”位，卡夾閥［12］仍置于“B”位，為擰管作準(zhǔn)備。
擰卸鉆桿由于鉆具的不斷作業(yè)，鉆桿扭得較緊，擰卸時(shí)需要較大扭矩。本實(shí)用新型充分考慮了這一點(diǎn)，因此在控制系統(tǒng)中設(shè)置了延時(shí)控制閥［14］。其擰卸鉆桿的操作為將回轉(zhuǎn)閥［10］，卡夾閥［12］的手把置于“B”位，升降閥［11］置于“O”位，高壓油流從回轉(zhuǎn)閥［10］的出油管［5P］進(jìn)入變量馬達(dá)［19］的反轉(zhuǎn)通道使之反轉(zhuǎn)，此時(shí)又從管［5P］中分一股油流進(jìn)入延時(shí)閥［14］，因閥腔內(nèi)有存油，排油受到節(jié)流的阻止，而進(jìn)入的高壓油又很小，鉆柱［30］被夾持器［17］夾緊，回轉(zhuǎn)器［18］以較高速度空轉(zhuǎn)，當(dāng)延時(shí)閥［14］中的存油經(jīng)2－4秒排完時(shí)，進(jìn)入延時(shí)閥［14］的高壓油突然大增，卡瓦［18A］瞬時(shí)抱緊鉆柱，產(chǎn)生沖擊，可將鉆桿順利地?cái)Q卸下來(lái)。卸完一根，重復(fù)上述操作，直至擰卸到需的長(zhǎng)度為止。
下鉆及擰接鉆桿其操作過(guò)程同提鉆卸管相反，下鉆時(shí)，回轉(zhuǎn)閥［10］手把置于“O”位，升降閥［11］、卡夾閥［12］置于“A”，實(shí)現(xiàn)卡夾回路與油缸［20］的上腔聯(lián)動(dòng)，高壓油經(jīng)管［10P］進(jìn)入油缸上腔，同時(shí)另一股油從管［10P］經(jīng)卡夾閥［12］的閥芯進(jìn)入卡夾回路，使夾持器［17］松開(kāi)，卡瓦［18A］抱緊鉆柱，鉆柱［30］在油缸［20］的帶動(dòng)下，回轉(zhuǎn)器［18］連同鉆柱［30］共同往井中進(jìn)送。油缸［20］的活塞行程約850毫米，送完一個(gè)行程，隨即進(jìn)行空程倒桿。這時(shí)，只需將升降閥［11］的手把置于“A”位，其余閥的手把不動(dòng)，高壓油經(jīng)管［9P］和單向背壓閥［25］進(jìn)入油缸［20］的下腔，卡夾回路中的存油經(jīng)管［7P］返回油箱［1］。由于卡夾回路中無(wú)油進(jìn)入，卡瓦［18A］松開(kāi)，夾持器［17］夾緊鉆柱不動(dòng)，回轉(zhuǎn)器［18］空程倒桿。將升降閥［11］的手把反復(fù)推拉于“A”、“B”位間，鉆柱［30］不斷地將其送入井孔中。
擰接鉆桿每送完一立根，將升降閥［11］手把推至“O”位，回轉(zhuǎn)閥［11］、卡夾閥［12］手把推至“A”位，高壓油經(jīng)管［6P］進(jìn)入馬達(dá)［19］使之正轉(zhuǎn)，同時(shí)從管［6P］中分流一股油經(jīng)單向閥［16］和管［13P］使卡瓦［18A］抱緊鉆柱［30］。經(jīng)單向閥［16］這股分油流還會(huì)流經(jīng)單向節(jié)流閥［13］，因卡夾閥［12］處于“A”位，經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥［13］的這股油流很小，而且又與回油管路相通，故該股油流返回油箱［1］，而無(wú)法使夾持器［17］松開(kāi)，因此卡瓦［18A］與夾持器［17］同時(shí)抱住鉆柱，回轉(zhuǎn)器［18］正轉(zhuǎn)，可以將鉆桿擰接上。
以上系主要操作過(guò)程，其詳細(xì)的操作步驟和方法，在此勿須敘述。本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)采用集成油路，除回轉(zhuǎn)閥［10］。下鉆控制閥［8］外，其余控制元件均插裝于油路板內(nèi)，而上述兩閥則用螺釘與油路板相接。主油路采用斜軸式變量泵［4］與斜軸式變量馬達(dá)［19］匹配，因此調(diào)速范圍寬。為減少油缸兩端的沖擊，在油缸兩端設(shè)有節(jié)流緩沖裝置。減壓閥［24］和單向背壓閥［25］除對(duì)油缸兩端有一定緩沖作用外，主要用來(lái)調(diào)節(jié)鉆進(jìn)速度和不同孔深的背壓。
本實(shí)用新形為保持油的清潔度，油箱［1］設(shè)計(jì)成封閉式，配備有吸油過(guò)濾器［2］，此濾器亦同時(shí)兼有加油濾器的功能。精濾器［6］，回油濾清器［6］、熱交換器［5］的容量較大，為泵流量的2～5倍，這樣可以保證足夠的過(guò)濾能力和減少阻力。此外在密封結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上都作了較全面的考慮，采用○形密封圈作彈性元件，并選用具有自潤(rùn)性低阻的聚四氟乙烯作滑環(huán)，故使系統(tǒng)工作可靠，泄漏量小。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本適用新型在苛刻的工作條件下，控制靈敏可靠，操縱方便，可用于各種型號(hào)和系列的液壓鉆機(jī)。
權(quán)利要求1.一種涉及液、電合一的控制系統(tǒng)。用于各種口徑、各種深度和各種角度液壓鉆機(jī)的控制，包括液壓控制和電氣控制兩大部分，主要由控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和電氣控制保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于控制系統(tǒng)由各種位、路不同的多位閥，為控制元件，包括下鉆控制閥[8]、回轉(zhuǎn)閥[10]、升夾閥[11]、卡夾閥[12]、溢流閥[7]、電磁控制閥[15]、單向節(jié)流閥[13]、延時(shí)閥[14]、單向閥[16]、減壓閥[24]、單向背壓閥[25]、油壓自控閥[26]、水壓自控閥[27]和有關(guān)管路組成，執(zhí)行系統(tǒng)由鉆機(jī)本身的構(gòu)件，包括夾持器[17]、回轉(zhuǎn)器[18]、卡瓦[18A]、變量馬達(dá)[19]、油缸[20]、變量泵[4]及有關(guān)連接管路組成，輔助系統(tǒng)由鉆機(jī)的附屬構(gòu)件。包括吸油過(guò)濾器[2]、油箱[1]、出油過(guò)濾器[6]、熱交換器[5]、電動(dòng)機(jī)[29]、壓力表[9]、泥漿過(guò)濾器[28]組成。電器控制保護(hù)系統(tǒng)由繼電器[C]、[Cy]、[C△]、熱繼電器[RJ]、延時(shí)繼電器[SJ]、壓差繼電器[3J]、[4J]、[5J]、[6J]、[7J]、[8J]、電子接近開(kāi)關(guān)[1J]、[2J]、啟動(dòng)按鈕[QA]、[1QA]、[2QA]、停車(chē)按鈕[TA]、電磁鐵[MF1]、[MF2]、變壓器[B]、測(cè)速發(fā)電機(jī)[F]、轉(zhuǎn)速表[n]、插座[1C]、[2C]、[3C]、[4C]、信號(hào)等燈[XD]、雙向閘刀開(kāi)關(guān)[DK]、熔斷器[RD]、閘刀開(kāi)關(guān)[HK]所組成，各系統(tǒng)之間分別同管路和電路連接，構(gòu)成一個(gè)液、電合一有機(jī)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)主要是控制鉆進(jìn)各工序，執(zhí)行系統(tǒng)是執(zhí)行控制系統(tǒng)的指令實(shí)現(xiàn)其指令動(dòng)作。執(zhí)行元件本身是鉆機(jī)的一部分構(gòu)件，輔助系統(tǒng)是鉆機(jī)的附屬構(gòu)件，各控制閥設(shè)有“O”、“A”、“B”三個(gè)手把檔位，下鉆控制閥[8]只有“O”、“A”兩擋位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于下鉆控制閥［8］進(jìn)油端接主油管［1P］并與單向節(jié)流閥［8B］并接，出油端與管［2P］和壓力表［9］并接，而［8B］又與二位二通閥［8A］串接，二位二通閥［8A］的上端與啟動(dòng)按鈕［1QA］連接。同時(shí)用電路將電磁鐵［MF1］和電磁閥［15］連接，形成下鉆控制與事故征兆保護(hù)回路，二位二通閥［8A］的右側(cè)用管［3P］與夾持器［17］連接，將下鉆控制閥［8］手把置于“A”位，可實(shí)現(xiàn)投放式制動(dòng)試鉆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于回轉(zhuǎn)閥［10］為三位六通閥，其操縱手把有“O”、“A”、“B”三個(gè)檔位，閥的左側(cè)與管［2P］、［4P］相接，閥的上端為操作手把，并與啟動(dòng)按鈕［2QA］相接，閥的右側(cè)中間通道與升降閥［11］相通，其余二通道，分別與管［6P］和管［5P］的一端連接，管［6P］另一端并接變量馬達(dá)［19］的正轉(zhuǎn)接口和單向閥［16］，通過(guò)單向閥［16］又與回轉(zhuǎn)器［18］溝通。管［5P］的另一端并接變量馬達(dá)［19］的反轉(zhuǎn)接口與延時(shí)閥［14］的進(jìn)油端，閥［14］的出油端又并接單向節(jié)流閥［13］，由于延時(shí)閥［14］的阻尼作用，夾持器［17］比回轉(zhuǎn)器［18］轉(zhuǎn)動(dòng)滯后松開(kāi)，可防止跑鉆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于升降閥［11］為三位六通閥，閥的左側(cè)與回轉(zhuǎn)閥［10］的中間通道及回油管［7P］相接，閥的上端為操縱手把的三個(gè)檔位，下端與電磁鐵［MF2］相連，閥的右側(cè)分別與管［8P］、［9P］、［10P］相接，管［10P］串接減壓閥［24］后，另一端與油缸［20］的上腔相連通，管［9P］串接單向背壓閥［25］后與油缸［20］′的下腔相連通，調(diào)節(jié)減壓閥［24］壓力大小可改變鉆進(jìn)速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于卡夾閥［12］為三位四通閥，閥的左側(cè)與升降閥［11］左側(cè)的回油管［7P］相通，閥的頂端為手把檔位，閥的右側(cè)接泄漏回油管［11P］和進(jìn)出油管［12P］，管［12P］并接單向節(jié)流閥［13］和電磁控制閥［15］，該管貫通電磁閥［15］與夾持器［17］相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于液壓自控閥［26］、水壓自控閥［27］和啟動(dòng)按鈕［2QA］、雙向閘刀開(kāi)關(guān)［DK］、壓差繼電器［5J］、［6J］、［7J］、［8J］、電磁鐵［MF2］信號(hào)燈［5XD］、蜂鳴器［FE］構(gòu)成一個(gè)液、電全一的或門(mén)監(jiān)控保護(hù)電路，如鉆進(jìn)作業(yè)中發(fā)生事故苗頭時(shí)，經(jīng)自控閥的阻尼篩選，濾去虛假信號(hào)，發(fā)出聲光報(bào)警，并自動(dòng)將鉆柱［30］提離孔底。
專(zhuān)利摘要一種液壓控制系統(tǒng)用于各種口徑、各種深度和各種角度液壓鉆機(jī)的控制，它以液、電合一的控制方式，由液壓和電氣兩部分構(gòu)成，主要由控制、執(zhí)行、輔助和自動(dòng)保護(hù)幾個(gè)系統(tǒng)組成，可實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)工序的全部控制，具有獨(dú)特的投放式制動(dòng)試鉆功能，并對(duì)鉆進(jìn)作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控。一旦發(fā)生事故征兆，會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，能自行將鉆柱提離孔底，保護(hù)鉆具不受毀損。該控制系統(tǒng)還可以根據(jù)地層硬度的不同，調(diào)節(jié)鉆進(jìn)速度。
文檔編號(hào)E21B44/00GK2044003SQ8821817
公開(kāi)日1989年9月6日 申請(qǐng)日期1988年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月16日
發(fā)明者胡宣哲 申請(qǐng)人:胡宣哲