本實用新型涉及頂驅(qū)液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種防爆頂驅(qū)以及鉆機，具體是涉及一種采用液壓馬達(dá)驅(qū)動的防爆頂驅(qū)。

背景技術(shù)：

目前，石油鉆機深井鉆探中，頂驅(qū)集鉆進(jìn)與管子處理功能于一體。是一種自動化程度比較高的鉆井工具。目前石油鉆機的頂驅(qū)主要是變頻電機+變頻器驅(qū)動，其主要缺點：

1、要采用變頻防爆電機，成本比較高。電機是直接安裝在頂驅(qū)上，屬于A類防爆區(qū)。防爆電機的成本基本是普通電機的2倍。變頻電機本身又比普通電機貴，同時還要配備大功率的變頻設(shè)備。這導(dǎo)致了電機驅(qū)動的頂驅(qū)成本偏高。

2、變頻電機低速大扭矩特性不好，導(dǎo)致電機總功率配置比較大。鉆機在遇到復(fù)雜工況，如卡鉆時，要求鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)速度低，鉆進(jìn)扭矩大。而變頻電機在低轉(zhuǎn)速時，扭矩不能相應(yīng)提高，導(dǎo)致低轉(zhuǎn)速工況電機功率不能充分發(fā)揮。這就要求高配電機功率以適應(yīng)低轉(zhuǎn)速的大扭矩要求。

3、電機驅(qū)動的頂驅(qū)整體體積大，電機的單位體積的功率密度要遠(yuǎn)高于液壓馬達(dá)。

4、電機驅(qū)動的頂驅(qū)與井架匹配通用性不好。正是由于電機驅(qū)動的頂驅(qū)的整體尺寸大，在井架上的安裝受到限制。一般一種款式的頂驅(qū)只能在一種規(guī)格的井架上裝配，這導(dǎo)致電機頂驅(qū)通用性不好。

5、由于電機與鉆桿之間是通過減速機連接，中間沒有離合器等切換機構(gòu)，導(dǎo)致鉆桿卡鉆重新啟動電機時，電機是帶載啟動，電機容易過載跳閘。

6、釋放鉆桿反扭矩不方便。釋放鉆桿反扭矩時，電機要低速反轉(zhuǎn)，這時電機承受負(fù)負(fù)載，電機處于發(fā)電機工況。若鉆桿反扭矩超過電機發(fā)電抵抗扭矩，電機可能飛車。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種防爆頂驅(qū)以及鉆機，用液壓馬達(dá)取代防爆變頻電機以實現(xiàn)對頂驅(qū)實現(xiàn)液壓驅(qū)動，從而避免了因防爆變頻電機所帶來的各種缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的防爆頂驅(qū)，其包括：

液壓馬達(dá)，其采用常閉的液壓制動器進(jìn)行制動；

液壓泵站，包括：主油泵和控制油泵，其中，

所述控制油泵的出口與第一電磁換向閥的P口相連，所述第一電磁換向閥的B口通過第一單向閥與蓄能器相連，所述蓄能器分別與比例減壓閥的進(jìn)口、第二電磁換向閥的P口相連，所述比例減壓閥的出口與液壓馬達(dá)的控制口相連，所述第二電磁換向閥的A口與液控?fù)Q向閥的第一控制口相連，所述第二電磁換向閥的B口與液控?fù)Q向閥的第二控制口相連；

所述主油泵的出口與所述液控?fù)Q向閥的P口相連，所述液控?fù)Q向閥的A口通過第二單向閥與液壓馬達(dá)的A口相連，所述液壓馬達(dá)的B口與液控?fù)Q向閥的B口相連，所述液控?fù)Q向閥的T口與油箱相連；所述液控?fù)Q向閥的A口、B口還分別與梭閥的兩個進(jìn)口相連，所述梭閥的出口與減壓閥的進(jìn)口相連，所述減壓閥的出口與液壓制動器的進(jìn)口相連。

進(jìn)一步地，所述主油泵的數(shù)量為多個，每個主油泵分別通過第三單向閥與所述液控?fù)Q向閥的P口相連，在所述第三單向閥的出口與所述液控?fù)Q向閥的P口之間的油路上連接有主溢流閥。

進(jìn)一步地，所述主溢流閥的出口與所述液控?fù)Q向閥的T口均連接于散熱器的進(jìn)口，所述散熱器的出口通過回油過濾器與所述油箱相連。

進(jìn)一步地，所述散熱器的兩側(cè)并聯(lián)有旁通單向閥。

進(jìn)一步地，多個所述主油泵共同由一個電機帶動，或者，多個所述主油泵分為若干個組，每組內(nèi)的主油泵作為一個整體由一個電機帶動。

進(jìn)一步地，所述第二單向閥的兩側(cè)并聯(lián)有一平衡閥，所述平衡閥的控制油口還與液壓馬達(dá)的B口相連。

進(jìn)一步地，在所述第一單向閥與蓄能器之間的油路上還設(shè)置有壓力傳感器和球閥，所述球閥的進(jìn)口連接于所述蓄能器與壓力傳感器之間的油路上，所述球閥的出口連接于油箱。

進(jìn)一步地，所述控制油泵的出口通過壓油過濾器與第一電磁換向閥的P口相連，在所述壓油過濾器的出口與第一電磁換向閥的P口之間的油路上連接有溢流閥。

進(jìn)一步地，所述液壓馬達(dá)的數(shù)量為四個或者八個。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種鉆機，其包括所述的防爆頂驅(qū)。

采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果：

1、頂驅(qū)本體的I類防爆區(qū)沒有電機，沒有強電，采用液壓馬達(dá)驅(qū)動，無防爆問題，使用安全等級相對提高。

2、產(chǎn)品成本降低。取消了防爆變頻電機、取消了大功率變頻器；由于液壓馬達(dá)的低速大扭矩特性好，系統(tǒng)的總功率也比電機驅(qū)動的頂驅(qū)低。這些都降低了液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的成本。

3、液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的總體尺寸小，與井架安裝通用性好。同樣功率的馬達(dá)比電機體積要小很多，這就使得液壓驅(qū)動頂驅(qū)的總體尺寸小。同一款頂驅(qū)可以在不同規(guī)格的井架上安裝使用。

4、由于泵的排量無極調(diào)節(jié)特性、馬達(dá)排量的無極調(diào)節(jié)特性、液壓系統(tǒng)的低速大扭矩特性、自動恒功率特性等，使得液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的調(diào)速、鉆深井、鉆斜井、解除卡鉆等操作控制性能要優(yōu)于電機驅(qū)動的頂驅(qū)。

5、由于液壓馬達(dá)驅(qū)動的頂驅(qū)的電機空載啟動特性；利用平衡閥實現(xiàn)低速反轉(zhuǎn)自動釋放鉆桿反扭矩特性，常閉液壓制動器的自動制動與自動解除制動功能，使得液壓頂驅(qū)在處理卡鉆、釋放反扭矩、緊急停機等特殊工況時的可靠性提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的防爆頂驅(qū)的第一種液壓系統(tǒng)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的防爆頂驅(qū)的第二種液壓系統(tǒng)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1.電機；2.主油泵；3.第三單向閥；4.液控?fù)Q向閥；5.第二電磁換向閥；6.平衡閥；7.比例減壓閥；8.減壓閥；9.液壓馬達(dá)；10.液壓制動器；11.主溢流閥；12.控制油泵；13.壓油過濾器；14.溢流閥；15.第一電磁換向閥；16.第一單向閥；17.球閥；18.蓄能器；19.散熱器；20.回油過濾器；21.梭閥；22.管子處理油泵；23.第二單向閥；24.旁通單向閥；25.壓力傳感器；26.驅(qū)動電機。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實施例一

結(jié)合圖1、圖2所示，本實施例一提供一種防爆頂驅(qū)，其包括：液壓馬達(dá)9和液壓泵站；

液壓馬達(dá)9采用常閉的液壓制動器10進(jìn)行制動，液壓馬達(dá)9的數(shù)量并不局限，可根據(jù)實際需要靈活設(shè)置，例如：液壓馬達(dá)9的數(shù)量為四個或者八個。這些液壓馬達(dá)9并聯(lián)驅(qū)動頂驅(qū)減速機，再帶動主軸旋轉(zhuǎn)(減速機與主軸沒畫出)。每個液壓馬達(dá)9輸出軸帶有常閉液壓制動器10(也可以單獨設(shè)置的常閉液壓制動器10)。優(yōu)選地，這里的液壓馬達(dá)9采用液控比例馬達(dá)。

液壓泵站包括：主油泵2和控制油泵12，其中，

控制油泵12的出口與第一電磁換向閥15的P口相連，第一電磁換向閥15的B口通過第一單向閥16與蓄能器18相連，第一單向閥16用于給蓄能器18保壓。蓄能器18分別與比例減壓閥7的進(jìn)口、第二電磁換向閥5的P口相連，比例減壓閥7的出口與液壓馬達(dá)9的控制口相連，第二電磁換向閥5的A口與液控?fù)Q向閥4的第一控制口相連，第二電磁換向閥5的B口與液控?fù)Q向閥4的第二控制口相連；

主油泵2的出口與液控?fù)Q向閥4的P口相連，液控?fù)Q向閥4的A口通過第二單向閥23與液壓馬達(dá)9的A口相連，液壓馬達(dá)9的B口與液控?fù)Q向閥4的B口相連，液控?fù)Q向閥4的T口與油箱相連；液控?fù)Q向閥4的A口、B口還與梭閥21的兩個進(jìn)口相連，梭閥21的出口與減壓閥8的進(jìn)口相連，梭閥21用于取液控?fù)Q向閥4的A口與B口高壓液壓油，去打開液壓制動器10。減壓閥8的出口與液壓制動器10的進(jìn)口相連，減壓閥8用于限制給液壓制動器10的最高壓力，保護液壓制動器10不被高壓損壞。

主油泵2的數(shù)量也可以靈活設(shè)置，例如：主油泵2的數(shù)量為多個，每個主油泵2分別通過第三單向閥3與液控?fù)Q向閥4的P口相連，在第三單向閥3的出口與液控?fù)Q向閥4的P口之間的油路上連接有主溢流閥11。第三單向閥3優(yōu)選為插裝式單向閥，插裝式單向閥用于保護主油泵2，同時使各個主油泵2互不影響。

進(jìn)一步地，主溢流閥11的出口與液控?fù)Q向閥4的T口均連接于散熱器19的進(jìn)口，散熱器19的出口通過回油過濾器20與油箱相連?？梢?，主系統(tǒng)回油通過散熱器19進(jìn)行散熱?；赜瓦^濾器20的作用為用于過濾主系統(tǒng)的液壓油。此外，在散熱器19的兩側(cè)并聯(lián)有旁通單向閥24，旁通單向閥24用于保護散熱器19，防止散熱器19壓力過高。

本實施例中的第二單向閥23、第三單向閥3優(yōu)選為插裝式單向閥。而且，在第二單向閥23的兩側(cè)并聯(lián)有一平衡閥6，平衡閥6的控制油口還與液壓馬達(dá)9的B口相連。平衡閥6只在液壓馬達(dá)9反轉(zhuǎn)時起作用(即在馬達(dá)B油口進(jìn)油時起作用)，用于釋放主軸反扭矩等工況。

本實施中還在在第一單向閥16與蓄能器18之間的油路上還設(shè)置有壓力傳感器25和球閥17，球閥17的進(jìn)口連接于蓄能器18與壓力傳感器25之間的油路上，球閥17的出口連接于油箱。

此外，控制油泵12的出口通過壓油過濾器13與第一電磁換向閥15的P口相連，在壓油過濾器13的出口與第一電磁換向閥15的P口之間的油路上連接有溢流閥14。其中，優(yōu)選地，第一電磁換向閥15為兩位四通電磁換向閥。對應(yīng)的，第二電磁換向閥5為三位四通先導(dǎo)電磁換向閥。

本實施例中的液壓泵站可以采用多個主油泵2共同由一個電機1帶動，或者，多個主油泵2分為若干個組，每組內(nèi)的主油泵2作為一個整體由一個電機1帶動。即，該泵站可以采用一組組電機+泵組形式，也可以采用兩組或多組電機+泵組的形式。多組電機+泵組的形式可以在任意一組電機泵組損壞時，依靠其他電機泵組繼續(xù)工作，而不至于停工。

下面，介紹一下本實施例防爆頂驅(qū)的工作原理：

電機1啟動，剛啟動時所有電磁閥不得電，且泵都處于卸荷狀態(tài)?？刂朴捅?2是給蓄能器18充壓的，用于提供系統(tǒng)的控制油。DT5失電時，第一電磁換向閥15右位工作，第一電磁換向閥15的P口與A口連通直接回油箱，控制油泵12泵出的油經(jīng)過壓油過濾器13，電磁閥P口至A口直接回油箱，控制油泵12處于卸荷狀態(tài)。DT5得電時，第一電磁換向閥15的左位工作，P口與B口連通?？刂朴捅?2泵出的油經(jīng)壓油過濾器13，第一電磁換向閥15的P口至B口，經(jīng)第一單向閥16給蓄能器18充壓。壓力傳感器25檢測到蓄能器18的壓力達(dá)到一定值時，DT5失電，蓄能器18停止充壓。在蓄能器18壓力油下降到一定值時，DT5重新得電，蓄能器18重新充壓。如此以維持蓄能器18壓力在一個合理范圍。溢流閥14是安全閥用，壓力超過溢流閥14設(shè)定壓力時，壓力油直接回油箱，防止泵輸出壓力過高。球閥17是在系統(tǒng)維修時，給蓄能器18卸荷。

三個主油泵2在啟動時是小排量，電磁閥DT1失電，主溢流閥11處于卸荷狀態(tài)。主油泵2泵出的油經(jīng)插裝式單向閥，主溢流閥11、散熱器19、回油過濾器20回油箱，主油泵2處于卸荷狀態(tài)。

液壓馬達(dá)9(可簡稱馬達(dá))排量的設(shè)定：控制面板上設(shè)定主軸的鉆進(jìn)扭矩后，程序自動會根據(jù)馬達(dá)排量＝主軸扭矩/減速比/馬達(dá)A口與B口壓力差/馬達(dá)數(shù)量/馬達(dá)機械效率來計算馬達(dá)需要多大的排量。液壓馬達(dá)9的排量是與其控制壓力成反比例(也有成正比例，視馬達(dá)型號定)的，調(diào)節(jié)比例減壓閥7的電流，蓄能器18的壓力油就可以經(jīng)過比例減壓閥7輸出一個穩(wěn)定的控制壓力，該控制壓力就是液壓馬達(dá)9的控制壓力。程序設(shè)定比例減壓閥7的電流，就可以穩(wěn)定馬達(dá)的控制壓力，進(jìn)而穩(wěn)定馬達(dá)的排量。

設(shè)定馬達(dá)排量后，在控制面板上給出正轉(zhuǎn)指令，此時DT1與DT3得電。

DT3得電，第二電磁換向閥5右位工作，第二電磁換向閥5的P口與A口連通，B口與T口連通，再回油箱。A口的壓力油推動液控?fù)Q向閥4的閥芯向左運動，液控?fù)Q向閥4右位工作，液控?fù)Q向閥4的P口與A口連通，B口與T口連通。

DT1得電，主溢流閥11關(guān)閉。三個主泵泵出的液壓油經(jīng)第三單向閥3(插裝式單向閥)進(jìn)入液控?fù)Q向閥4的P口至A口，流經(jīng)第二單向閥23(插裝式單向閥)，進(jìn)入液壓馬達(dá)9的A口。由于液壓制動器10是常閉的，液壓馬達(dá)9被抱死，液壓馬達(dá)9的A口壓力會升高，導(dǎo)致液控?fù)Q向閥4的A口壓力升高。液控?fù)Q向閥4的A口壓力經(jīng)過梭閥21、減壓閥8進(jìn)入液壓制動器10，打開液壓制動器10，從而給液壓馬達(dá)9解除制動，液壓馬達(dá)9旋轉(zhuǎn)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，鉆桿開始正向鉆進(jìn)。液壓馬達(dá)9的B口連通液控?fù)Q向閥4的B口至T口回油箱。

正向鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：剛啟動時，泵是小排量，流量小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速低，主軸轉(zhuǎn)速也低。需要提高轉(zhuǎn)速時(在控制面板上設(shè)定)，可以提高三個主油泵2的排量(主油泵2可以采用電比例泵或液控比例泵，其中，電比例泵可以通過提高比例閥的電流來實現(xiàn)；液控比例泵可以通過提高泵的控制壓力來實現(xiàn))，進(jìn)而提高系統(tǒng)的流量，進(jìn)而提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高主軸(鉆桿)的轉(zhuǎn)速。若泵的排量已經(jīng)提高到最大，而主軸(鉆桿)的轉(zhuǎn)速還要進(jìn)一步提高時，可以通過調(diào)節(jié)比例減壓閥7的電流，減小馬達(dá)的排量來進(jìn)一步提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高主軸(鉆桿)的轉(zhuǎn)速。提高轉(zhuǎn)速的前提是電機功率不超載。

在遇到卡鉆需要釋放鉆桿反扭矩等工況，需要鉆桿低速反轉(zhuǎn)時，DT2得電，第二電磁換向閥5左位工作，第二電磁換向閥5的P口與B口連通，A口與T口連通，再回油箱。B口壓力油推動液控?fù)Q向閥4的閥芯向右運動，液控?fù)Q向閥4左位工作，液控?fù)Q向閥4的P口與B口連通，A口與T口連通。DT1得電，主溢流閥11關(guān)閉。三個主泵處于小排量狀態(tài)，泵出的液壓油經(jīng)插裝式單向閥進(jìn)入液控?fù)Q向閥4的P口至B口，進(jìn)入液壓馬達(dá)9的B口。液壓制動器10是常閉的，液壓馬達(dá)9被抱死，液壓馬達(dá)9的B口壓力會升高，導(dǎo)致液控?fù)Q向閥4的B口壓力升高。液控?fù)Q向閥4的B口壓力經(jīng)過梭閥21、減壓閥8進(jìn)入液壓制動器10，打開液壓制動器10，從而給液壓馬達(dá)9解除制動，液壓馬達(dá)9旋轉(zhuǎn)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，鉆桿開始反轉(zhuǎn)。液壓馬達(dá)9的A口液壓油經(jīng)平衡閥6至液控?fù)Q向閥4的A口至T口回油箱。平衡閥6是常閉狀態(tài)，只有液壓馬達(dá)9的B口壓力達(dá)到一定值時，才能打開平衡閥6。所以液壓馬達(dá)9反轉(zhuǎn)時，液控?fù)Q向閥4的B口(即液壓馬達(dá)9的B口)要維持一定壓力才能打開平衡閥6，液壓馬達(dá)9的A口的油才能順利通過平衡閥6回到液控?fù)Q向閥4的A口至T口回油箱。反轉(zhuǎn)時要求的轉(zhuǎn)速很低，所以泵的流量設(shè)置很小，平衡閥6也可以選小規(guī)格型號。

在正常停機時或遇到緊急情況需要停機時，DT1、DT2、DT3都處于失電狀態(tài)。液控?fù)Q向閥4在兩側(cè)彈簧作用下自動回中位。溢流閥14處于卸荷狀態(tài)，三個主油泵2泵出的油直接回油箱。液控?fù)Q向閥4的A與B口與T口連通進(jìn)而與油箱連通。A、B口沒壓力，梭閥21出口、減壓閥8的出口沒壓力，液壓制動器10自動制動，抱死液壓馬達(dá)9與主軸，防止鉆桿帶動馬達(dá)反轉(zhuǎn)。

平衡閥6只在液壓馬達(dá)9反轉(zhuǎn)時起作用，用于釋放主軸反扭矩等工況。而釋放反扭矩時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速很低，流量很小，所以可以選一個額定流量遠(yuǎn)小于液壓馬達(dá)9正轉(zhuǎn)的流量的平衡閥6。而為了減少正轉(zhuǎn)時流經(jīng)平衡閥6的壓力損失，特意給平衡閥6并聯(lián)一個大通徑的插裝式單向閥。釋放主軸反扭矩時，液壓馬達(dá)9處于大排量，泵處于小排量；DT2得電，液控?fù)Q向閥4左位工作，使液壓馬達(dá)9主動低速反轉(zhuǎn)以緩慢釋放反扭矩。當(dāng)B口壓力超過液壓制動器10開啟壓力與平衡閥6開啟壓力時，液壓馬達(dá)9反轉(zhuǎn)釋放主軸反扭矩。當(dāng)液壓馬達(dá)9反轉(zhuǎn)超速，系統(tǒng)供油不及時時，B口壓力產(chǎn)生真空，液壓制動器10會及時制動，平衡閥6也會及時關(guān)閉以保護液壓馬達(dá)9不被吸空破壞；當(dāng)液壓馬達(dá)9的B口壓力超過A口壓力時，主軸反扭矩就已經(jīng)釋放完畢。

在深井鉆進(jìn)與鉆斜井時，要求鉆桿低轉(zhuǎn)速大扭矩。這時將液壓馬達(dá)9排量調(diào)到最大，液壓馬達(dá)9排量乘以系統(tǒng)壓力就是液壓馬達(dá)9輸出扭矩。系統(tǒng)最大壓力是由主溢流閥11設(shè)定，一般為32Mpa。如此可以保證鉆桿得到足夠大的鉆進(jìn)扭矩，比電機驅(qū)動的頂驅(qū)輸出扭矩大。當(dāng)然也可以通過壓力傳感器25檢測馬達(dá)壓力，通過壓力乘以馬達(dá)排量換算成馬達(dá)的輸出扭矩，通過程序設(shè)置馬達(dá)輸出的最大扭矩。而為了保護電機1不過載，可以對主油泵2進(jìn)行恒功率設(shè)定(可以通過泵本身的恒功率閥調(diào)節(jié)，也可以通過程序設(shè)定)。這樣在馬達(dá)扭矩升高時，泵的流量就自然減小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速就自然降低，很方便的實現(xiàn)了低速大扭矩特性。

液壓泵站啟動時，液壓泵是小排量，溢流閥14電磁閥DT1失電，液壓泵的油直接經(jīng)過溢流閥14卸荷。這時電機1是空載啟動。當(dāng)需要鉆進(jìn)正轉(zhuǎn)或釋放反扭矩反轉(zhuǎn)時，再分別讓DT3、DT2得電，同時讓DT1得電就可以驅(qū)動鉆桿正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。這就避免了電機1的帶載啟動情況。

三個主油泵2(實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要配備不同數(shù)量不同排量的泵)用于提供馬達(dá)流量。泵站若安裝在非防爆區(qū)，可以采用普通電比例油泵+普通交流電機；若安裝在防爆區(qū)，可以采用液控比例油泵+防爆電機。三個或多個液控比例油泵可以通過一個比例減壓閥來控制泵的排量；通過調(diào)節(jié)油泵排量，可以調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速，與主軸轉(zhuǎn)速。圖1是采用一個電機帶動3個主油泵，也可以采用兩組電機分別帶動1個或2個主油泵來驅(qū)動，如圖2。這樣在任意一組電機與泵發(fā)生故障時，可以用另一組電機1與泵繼續(xù)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)鉆井，不至于因一組電機與泵損壞而導(dǎo)致停工。同時給損壞的電機泵留有更換、維修的時間。

綜上，本實施例中具有如下有益效果：

1、頂驅(qū)本體的I類防爆區(qū)沒有電機，沒有強電，采用液壓馬達(dá)驅(qū)動，無防爆問題，使用安全等級相對提高。

2、產(chǎn)品成本降低。取消了防爆變頻電機、取消了大功率變頻器；由于液壓馬達(dá)的低速大扭矩特性好，系統(tǒng)的總功率也比電機驅(qū)動的頂驅(qū)低。這些都降低了液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的成本。

3、液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的總體尺寸小，與井架安裝通用性好。同樣功率的馬達(dá)比電機體積要小很多，這就使得液壓驅(qū)動頂驅(qū)的總體尺寸小。同一款頂驅(qū)可以在不同規(guī)格的井架上安裝使用。

4、由于泵的排量無極調(diào)節(jié)特性、馬達(dá)排量的無極調(diào)節(jié)特性、液壓系統(tǒng)的低速大扭矩特性、自動恒功率特性等，使得液壓馬達(dá)驅(qū)動頂驅(qū)的調(diào)速、鉆深井、鉆斜井、解除卡鉆等操作控制性能要優(yōu)于電機驅(qū)動的頂驅(qū)。

5、由于液壓馬達(dá)驅(qū)動的頂驅(qū)的電機空載啟動特性；利用平衡閥實現(xiàn)低速反轉(zhuǎn)自動釋放鉆桿反扭矩特性，常閉液壓制動器的自動制動與自動解除制動功能，使得液壓頂驅(qū)在處理卡鉆、釋放反扭矩、緊急停機等特殊工況時的可靠性提高。

實施例二

本實施例還提供一種鉆機，其包括上述實施例一中的防爆頂驅(qū)。

具體地，結(jié)合圖1、圖2所示，該防爆頂驅(qū)的液壓馬達(dá)9的數(shù)量可以為四個或者八個。這些液壓馬達(dá)9并聯(lián)驅(qū)動頂驅(qū)減速機，再帶動主軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，還包括管子處理油泵22，管子處理油泵22的進(jìn)口與油箱相連。對于管子處理油泵22而言，可以單獨采用一個驅(qū)動電機26，當(dāng)然也可以與控制油泵12共同一個電機，此處不再局限。本實施例二中至于其他的技術(shù)內(nèi)容已在上述實施例一中公開，重復(fù)的內(nèi)容不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。