一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，提升系統(tǒng)是鉆機(jī)的核心，主要用于起下鉆具、下套管以及鉆進(jìn)過(guò)程中控制鉆壓，送進(jìn)鉆具，而全液壓鉆機(jī)主要采用液壓缸作為提升系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以提升下壓液壓缸的懸重控制尤為重要。鉆柱重量過(guò)大，對(duì)地層施加的壓力也就過(guò)大，鉆頭無(wú)法鉆進(jìn)，這種情況就需要實(shí)現(xiàn)懸重，目前行業(yè)內(nèi)液壓缸式提升系統(tǒng)，液壓缸油口只是安裝單向平衡閥，實(shí)現(xiàn)了下放過(guò)程的平穩(wěn)和剎車(chē)功能，但未能實(shí)現(xiàn)深層鉆進(jìn)時(shí)的懸重控制;液壓系統(tǒng)中管線長(zhǎng)期裸露在外容易老化，同時(shí)管線容易受到碰撞損壞，連接點(diǎn)易發(fā)生泄漏；同時(shí)實(shí)際工作中，勞動(dòng)環(huán)境比較差容易造成懸重控制的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，不僅滿(mǎn)足淺層鉆進(jìn)時(shí)的下壓要求，還能實(shí)現(xiàn)深層鉆進(jìn)時(shí)的懸重，滿(mǎn)足大井深作業(yè)時(shí)對(duì)設(shè)備的需求。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，包括閥塊本體及電液控裝置，所述閥塊本體前端設(shè)有電磁換向閥，兩側(cè)分別設(shè)有兩位四通電控?fù)Q向閥、高壓溢流閥及平衡閥，頂部分別設(shè)有電磁比例溢流閥和單向閥，底部分別設(shè)有兩通閥和蓋板閥，所述電磁換向閥、兩位四通電控?fù)Q向閥、高壓溢流閥、平衡閥、電磁比例溢流閥、單向閥、兩通閥及蓋板閥均由所述電液控裝置控制，所述閥塊本體安裝在提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，且所述閥塊本體具有A 口和B 口，所述A 口和所述B 口連接控制閥片中位機(jī)能均采用O型，所述A口還連接有有桿腔液壓缸AO 口，所述B 口與無(wú)桿腔液壓缸BO 口相連，所述B口處還設(shè)有所述高壓溢流閥；
所述全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組在工作時(shí)包括提升鉆具油路、下放鉆具油路、下壓鉆柱油路、懸重鉆柱油路及剎車(chē)油路，上述油路是通過(guò)以下流程來(lái)體現(xiàn)的:
1)提升鉆具油路:高壓油從控制閥組B口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)單向閥(CT8)到達(dá)提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，有桿腔的液壓油從有桿腔液壓缸AO 口通過(guò)A口回到油箱；
2)下放鉆具油路:高壓油從控制閥組A口到達(dá)有桿腔液壓缸AO口，同時(shí)給定控制信號(hào)打開(kāi)平衡閥(CT7)和兩通閥(CT9)，無(wú)桿腔液壓缸BO 口的液壓油通過(guò)平衡閥和兩通閥回到油箱；
3)下壓鉆柱油路:鉆機(jī)淺層鉆進(jìn)時(shí)，在鉆柱下放到位后，先通過(guò)稱(chēng)重口Mb進(jìn)行稱(chēng)重，再在A 口繼續(xù)進(jìn)油施加壓力。
[0005]4)懸重鉆柱油路:鉆機(jī)深層鉆進(jìn)時(shí)，先將鉆柱微量提升通過(guò)稱(chēng)重口 Mb進(jìn)行稱(chēng)重，然后控制手柄回中位，BO 口到B 口之間斷開(kāi)，打開(kāi)懸重開(kāi)關(guān)(CT5 )實(shí)現(xiàn)提升下壓有桿腔液壓缸和無(wú)桿腔液壓缸的導(dǎo)通，在通路上設(shè)置的所述高壓溢流閥(CT4)調(diào)整無(wú)桿腔液壓缸壓力，溢流流量回到有桿腔液壓缸對(duì)其補(bǔ)油，多余流量從兩通閥(CT9)回到油箱； 5)剎車(chē)油路:提升或下放鉆柱過(guò)程中，控制閥組回中位時(shí)，平衡閥不打開(kāi)，液壓缸兩個(gè)腔室均無(wú)液壓油進(jìn)出，液壓缸鎖止;當(dāng)液壓管線爆裂或碰撞損壞而導(dǎo)致突發(fā)油源切斷時(shí)，液壓缸鎖止。
[0006]優(yōu)選的是，所述閥塊本體表面采用亞光鍍鎳處理。
[0007]所述懸重控制閥組上設(shè)有提升系統(tǒng)額定載荷。
[0008]本發(fā)明在實(shí)際工作時(shí)，高壓油從控制閥組B口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)單向閥(CT8)到達(dá)提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO口，有桿腔的液壓油從有桿腔液壓缸AO口通過(guò)A口回到油箱，實(shí)現(xiàn)提升鉆柱；高壓油從控制閥組A口到達(dá)有桿腔液壓缸AO口，同時(shí)給定控制信號(hào)打開(kāi)平衡閥(CT7)和兩通閥(CT9)，無(wú)桿腔液壓缸BO 口的液壓油通過(guò)平衡閥和兩通閥回到油箱，當(dāng)該回路中的平衡閥感應(yīng)到AO口壓力減小時(shí)，平衡閥會(huì)自動(dòng)較小開(kāi)度或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流；當(dāng)AO口壓力油供應(yīng)不及時(shí)可通過(guò)單向閥(CT8)對(duì)AO 口補(bǔ)油，實(shí)現(xiàn)下放鉆柱;鉆機(jī)淺層鉆進(jìn)時(shí)，在鉆柱下放到位后，先通過(guò)稱(chēng)重口 Mb進(jìn)行稱(chēng)重，再在A 口繼續(xù)進(jìn)油施加壓力，彌補(bǔ)鉆壓的不足;對(duì)于鉆壓的調(diào)整可以調(diào)整A 口進(jìn)油壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆柱的下壓;鉆機(jī)深層鉆進(jìn)時(shí)，先將鉆柱微量提升通過(guò)稱(chēng)重口 Mb進(jìn)行稱(chēng)重，然后控制手柄回中位，BO 口到B 口之間斷開(kāi)，打開(kāi)懸重開(kāi)關(guān)(CT5)實(shí)現(xiàn)提升下壓有桿腔液壓缸和無(wú)桿腔液壓缸的導(dǎo)通，在通路上設(shè)置的所述高壓溢流閥(CT4)調(diào)整無(wú)桿腔液壓缸壓力，溢流流量回到有桿腔液壓缸對(duì)其補(bǔ)油，多余流量從兩通閥(CT9)回到油箱，實(shí)現(xiàn)鉆柱的懸重；當(dāng)提升或下放鉆柱過(guò)程中，控制閥組回中位時(shí)，平衡閥不打開(kāi)，液壓缸兩個(gè)腔室均無(wú)液壓油進(jìn)出，或者當(dāng)液壓管線爆裂或碰撞損壞而導(dǎo)致突發(fā)油源切斷時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓缸的鎖止。
[0009]本發(fā)明通過(guò)板式閥、插裝閥的應(yīng)用，閥組高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊，將管路連接盡可能的轉(zhuǎn)化為閥塊內(nèi)部油道，減少了管線的連接，避免了常見(jiàn)液壓系統(tǒng)中管線長(zhǎng)期裸露在外容易老化，同時(shí)管線容易受到碰撞損壞，連接點(diǎn)易發(fā)生泄漏的狀況;所述同時(shí)B 口設(shè)有的高壓溢流閥(CTl I)防止系統(tǒng)過(guò)載提升；當(dāng)AO 口壓力油供應(yīng)不及時(shí)可通過(guò)單向閥(CT8)對(duì)AO 口補(bǔ)油，能實(shí)現(xiàn)鉆具下放過(guò)程的平穩(wěn)，避免失速。
[0010]本發(fā)明采用電控盒液控相結(jié)合的方式，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)在越來(lái)越重視司鉆勞動(dòng)環(huán)境的改善，通過(guò)電液控制方式我們可以將懸重閥組控制搬到司鉆房或者遠(yuǎn)程監(jiān)視遙控，同時(shí)，通過(guò)軟件編程可以與其它機(jī)構(gòu)或功能互鎖，提高其操作性;所述閥塊體采用表面亞光鍍鎳處理，防腐性能高;所述懸重控制閥組上設(shè)有的提升系統(tǒng)額定載荷，避免超載作業(yè)引發(fā)安全事故。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，創(chuàng)新性的將常規(guī)用管線連接的油路，改為利用一閥塊本體連接多個(gè)板式閥、插裝閥，避免了管線長(zhǎng)期裸露在外，連接點(diǎn)漏油等狀況，在大井深作業(yè)時(shí)，既滿(mǎn)足淺層鉆進(jìn)時(shí)的下壓要求，還可以實(shí)現(xiàn)深層鉆進(jìn)時(shí)的懸重。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面根據(jù)附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和特征作進(jìn)一步描述。
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的工作原理示意圖。
[0016]附圖1、圖2及圖3中，1.阻尼，2.兩位四通電控?fù)Q向閥，3.平衡閥，4.閥塊本體，5.蓋板閥，6.兩通閥，7.單向閥，8.高壓溢流閥，9.電磁比例溢流閥，10.電磁換向閥。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參看附圖1、圖2及圖3中，一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，包括閥塊本體4，所述閥塊本體4前端設(shè)有電磁換向閥10，兩側(cè)分別設(shè)有兩位四通電控?fù)Q向閥2、高壓溢流閥8及平衡閥3，頂部分別設(shè)有電磁比例溢流閥9和單向閥7，底部分別設(shè)有兩通閥6和蓋板閥5，所述電磁換向閥1、兩位四通電控?fù)Q向閥2、高壓溢流閥8、平衡閥3、電磁比例溢流閥9、單向閥7、兩通閥6及蓋板閥5均由所述電液控裝置控制，所述閥塊本體4安裝在提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，且所述閥塊本體4具有A 口和B 口，所述A 口和所述B 口連接控制閥片中位機(jī)能均采用O型，所述A 口還連接有有桿腔液壓缸AO 口，所述B 口與無(wú)桿腔液壓缸BO 口相連，所述B 口處還設(shè)有所述高壓溢流閥8;
本發(fā)明在實(shí)際工作時(shí)，高壓油從控制閥組B 口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)單向閥(CT8)到達(dá)提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，有桿腔的液壓油從有桿腔液壓缸AO 口通過(guò)A 口回到油箱，實(shí)現(xiàn)提升鉆柱；高壓油從控制閥組A口到達(dá)有桿腔液壓缸AO口，同時(shí)給定控制信號(hào)打開(kāi)平衡閥(CT7)和兩通閥(CT9)，無(wú)桿腔液壓缸BO 口的液壓油通過(guò)平衡閥和兩通閥回到油箱，當(dāng)該回路中的平衡閥感應(yīng)到AO口壓力減小時(shí)，平衡閥會(huì)自動(dòng)較小開(kāi)度或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流;當(dāng)AO口壓力油供應(yīng)不及時(shí)可通過(guò)單向閥(CT8)對(duì)AO 口補(bǔ)油，實(shí)現(xiàn)下放鉆柱;鉆機(jī)淺層鉆進(jìn)時(shí)，在鉆柱下放到位后，先通過(guò)稱(chēng)重口Mb進(jìn)行稱(chēng)重，再在A口繼續(xù)進(jìn)油施加壓力，彌補(bǔ)鉆壓的不足;對(duì)于鉆壓的調(diào)整可以調(diào)整A 口進(jìn)油壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆柱的下壓;鉆機(jī)深層鉆進(jìn)時(shí)，先將鉆柱微量提升通過(guò)稱(chēng)重口 Mb進(jìn)行稱(chēng)重，然后控制手柄回中位，BO 口到B 口之間斷開(kāi)，打開(kāi)懸重開(kāi)關(guān)(CT5 )實(shí)現(xiàn)提升下壓有桿腔液壓缸和無(wú)桿腔液壓缸的導(dǎo)通，在通路上設(shè)置的所述高壓溢流閥(CT4)調(diào)整無(wú)桿腔液壓缸壓力，溢流流量回到有桿腔液壓缸對(duì)其補(bǔ)油，多余流量從兩通閥(CT9)回到油箱，實(shí)現(xiàn)鉆柱的懸重；當(dāng)提升或下放鉆柱過(guò)程中，控制閥組回中位時(shí)，平衡閥不打開(kāi)，液壓缸兩個(gè)腔室均無(wú)液壓油進(jìn)出，或者當(dāng)液壓管線爆裂或碰撞損壞而導(dǎo)致突發(fā)油源切斷時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓缸的鎖止。
[0018]優(yōu)選的是，所述閥塊本體4表面采用亞光鍍鎳處理。
[0019]所述懸重控制閥組上設(shè)有提升系統(tǒng)額定載荷。
[0020]所述懸重控制閥組還包括電控裝置，所述電磁換向閥、兩位四通電控?fù)Q向閥及電磁比例溢流閥均與所述電控裝置相連。
[0021]本發(fā)明通過(guò)板式閥、插裝閥的應(yīng)用，閥組高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊，將管路連接盡可能的轉(zhuǎn)化為閥塊內(nèi)部油道，減少了管線的連接，避免了常見(jiàn)液壓系統(tǒng)中管線長(zhǎng)期裸露在外容易老化，同時(shí)管線容易受到碰撞損壞，連接點(diǎn)易發(fā)生泄漏的狀況;所述同時(shí)B 口設(shè)有的高壓溢流閥(CTl I)防止系統(tǒng)過(guò)載提升；當(dāng)AO 口壓力油供應(yīng)不及時(shí)可通過(guò)單向閥(CT8)對(duì)AO 口補(bǔ)油，能實(shí)現(xiàn)鉆具下放過(guò)程的平穩(wěn)，避免失速。
[0022]本發(fā)明采用電控和液控相結(jié)合的方式，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)在越來(lái)越重視司鉆勞動(dòng)環(huán)境的改善，通過(guò)電液控制方式我們可以將懸重閥組控制搬到司鉆房或者遠(yuǎn)程監(jiān)視遙控，同時(shí)，通過(guò)軟件編程可以與其它機(jī)構(gòu)或功能互鎖，提高其操作性;所述閥塊體采用表面亞光鍍鎳處理，防腐性能高;所述懸重控制閥組上設(shè)有的提升系統(tǒng)額定載荷，避免超載作業(yè)引發(fā)安全事故。
[0023]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，創(chuàng)新性的將常規(guī)用管線連接的油路，改為利用一閥塊本體連接多個(gè)板式閥、插裝閥，避免了管線長(zhǎng)期裸露在外，連接點(diǎn)漏油等狀況，在大井深作業(yè)時(shí)，既滿(mǎn)足淺層鉆進(jìn)時(shí)的下壓要求，還可以實(shí)現(xiàn)深層鉆進(jìn)時(shí)的懸重。
[0024]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤(rùn)飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，其特征在于:包括閥塊本體及電液控裝置，所述閥塊本體前端設(shè)有電磁換向閥，兩側(cè)分別設(shè)有兩位四通電控?fù)Q向閥、高壓溢流閥及平衡閥，頂部分別設(shè)有電磁比例溢流閥和單向閥，底部分別設(shè)有兩通閥和蓋板閥，所述電磁換向閥、兩位四通電控?fù)Q向閥、高壓溢流閥、平衡閥、電磁比例溢流閥、單向閥、兩通閥及蓋板閥均由所述電液控裝置控制，所述閥塊本體安裝在提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，且所述閥塊本體具有A口和B 口，所述A 口和所述B 口連接控制閥片中位機(jī)能均采用O型，所述A 口還連接有有桿腔液壓缸AO 口，所述B 口與無(wú)桿腔液壓缸BO 口相連，所述B 口處還設(shè)有所述高壓溢流閥；所述控制閥組在工作時(shí)包括提升鉆具油路、下放鉆具油路、下壓鉆柱油路、懸重鉆柱油路及剎車(chē)油路，上述油路是通過(guò)以下流程來(lái)體現(xiàn)的: 1)提升鉆具油路:高壓油從控制閥組B口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)單向閥(CT8)到達(dá)提升下壓無(wú)桿腔液壓缸BO 口，有桿腔的液壓油從有桿腔液壓缸AO 口通過(guò)A口回到油箱； 2)下放鉆具油路:高壓油從控制閥組A口到達(dá)有桿腔液壓缸AO口，同時(shí)給定控制信號(hào)打開(kāi)平衡閥(CT7)和兩通閥(CT9)，無(wú)桿腔液壓缸BO 口的液壓油通過(guò)平衡閥和兩通閥回到油箱； 3)下壓鉆柱油路:鉆機(jī)淺層鉆進(jìn)時(shí)，在鉆柱下放到位后，先通過(guò)稱(chēng)重口Mb進(jìn)行稱(chēng)重，再在A 口繼續(xù)進(jìn)油施加壓力； 4)懸重鉆柱油路:鉆機(jī)深層鉆進(jìn)時(shí)，先將鉆柱微量提升通過(guò)稱(chēng)重口Mb進(jìn)行稱(chēng)重，然后控制手柄回中位，BO 口到B 口之間斷開(kāi)，打開(kāi)懸重開(kāi)關(guān)(CT5)實(shí)現(xiàn)提升下壓有桿腔液壓缸和無(wú)桿腔液壓缸的導(dǎo)通，在通路上設(shè)置的所述高壓溢流閥(CT4)調(diào)整無(wú)桿腔液壓缸壓力，溢流流量回到有桿腔液壓缸對(duì)其補(bǔ)油，多余流量從兩通閥(CT9)回到油箱； 5)剎車(chē)油路:提升或下放鉆柱過(guò)程中，控制閥組回中位時(shí)，平衡閥不打開(kāi)，液壓缸兩個(gè)腔室均無(wú)液壓油進(jìn)出，液壓缸鎖止，或當(dāng)液壓管線爆裂、碰撞損壞而導(dǎo)致突發(fā)油源切斷時(shí)，液壓缸鎖止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，其特征在于:所述閥塊本體表面采用亞光鍍鎳處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，其特征在于:所述懸重控制閥組上設(shè)有提升系統(tǒng)額定載荷。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種全液壓鉆機(jī)懸重控制閥組，包括閥塊本體，所述閥塊本體前端設(shè)有電磁換向閥，兩側(cè)分別設(shè)有電控?fù)Q向閥、高壓溢流閥及平衡閥，頂部分別設(shè)有電磁比例溢流閥和單向閥，底部分別設(shè)有兩通閥和蓋板閥，所述控制閥組安裝在提升下壓液壓缸的無(wú)桿腔進(jìn)油口B0，通過(guò)一系列操作實(shí)現(xiàn)鉆具的提升、下放、下壓、懸重及剎車(chē)等功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，創(chuàng)新性的將常規(guī)用管線連接的油路，改為利用一閥塊本體連接多個(gè)板式閥、插裝閥，避免了管線長(zhǎng)期裸露在外，連接點(diǎn)漏油等狀況，在大井深作業(yè)時(shí)，既滿(mǎn)足淺層鉆進(jìn)時(shí)的下壓要求，還可以實(shí)現(xiàn)深層鉆進(jìn)時(shí)的懸重。
【IPC分類(lèi)】E21B3/02, E21B19/08, F15B13/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105715604
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610152437
【發(fā)明人】沈曉博, 張江河, 張金能, 馬進(jìn)生, 韓小啟, 劉海偉, 華丹丹, 馬向南
【申請(qǐng)人】南陽(yáng)二機(jī)石油裝備集團(tuán)股份有限公司