钻机液压绞车试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种钻机液压绞车试验台，其包括：PLC控制器；工控机；具有两台互为负载绞车及被测绞车的液压绞车的液压系统；以及能够对被测绞车的液压绞车进行性能测试并能够按照测试需求进行负载绞车、被测绞车互换的测试回路；所述测试回路包括与负载绞车相连接并能够为试验台提供可调负载力的加载子回路；与所述被测绞车相连接并能够对被测绞车进行测试驱动的驱动子回路；用于控制所述液压系统的介质清洁度及系统油温的回油管路以及能够实现负载绞车及被测绞车互换并开启相应液压绞车所对应的停车制动器的辅助子回路。本发明专利技术不仅能够提供准确可靠的试验数据，而且结构简单，易于操作，具有高效能及长时间不间断工作的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻机装备制造
，具体的说是涉及一种针对石油钻机液压绞车的性能进行测试试验的装备。
技术介绍
绞车是整个钻机的核心部件，是钻机三大工作机之一，其直接决定着钻机钻进能力。绞车在钻井过程中具有起下钻具、下套管、控制钻进过程、钻压过程和整体起立井架等功能。在采油过程中，绞车是起下油管和泵等作业的常用设备。而以液压作为动力源的绞车，以其结构简单、操作容易、维护方便、较小振动和冲击以及无限调速等优势，广泛应用于石油钻机中。由此可鉴，液压绞车在整个钻机设备中举足轻重，其性能的优劣、可靠性和安全性对于保证整个钻机设备安全平稳的正常运行起着至关重要的作用。但是目前现有的各以液压作为动力源的绞车均存在不同的缺陷，如专利号CN200910050264.7，名称为液压起网绞车能量回收试验台的专利中，其提供的是一种液压起网绞车能量回收试验台，用于液压起网绞车进行寿命试验和性能测试。但是这种装置首先只是针对起网绞车本身特有的工况和机构，设计的试验液压系统，其并不适合其他用途的绞车的质量检验和可靠性试验；其次，这种装置采用的能量回收回路中加载马达和被测马达的选型需要匹配；再者，加载回路的压力会受到被测马达驱动回路压力变化的影响，从而影响测试效果；另如专利号CN201610296383.0，名称为双马达型液压起网绞车能量回收试验台的专利中，其提供的是一种双马达型液压起网绞车能量回收试验台，其专门用于液压起网绞车进行质量检验及可靠性试验，但是这种装置是仅能解决单马达排量的变化范围不能满足全部系统加载测试要求这一问题即对加载马达和被测马达选型匹配问题进行了改善，但仍未解决诸如加载回路的压力会受到被测马达驱动回路压力变化的影响，从而影响测试效果等问题。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是要提供一种钻机液压绞车试验台，以满足目前钻机液压绞车总成性能和出厂试验的需求。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案：一种钻机液压绞车试验台，其特征在于，包括：PLC控制器；工控机；具有两台互为负载绞车及被测绞车的液压绞车的液压系统；以及能够对被测绞车的液压绞车进行性能测试并能够按照测试需求进行负载绞车、被测绞车互换的测试回路；所述测试回路包括与负载绞车相连接并能够为试验台提供可调负载力的加载子回路；与所述被测绞车相连接并能够对被测绞车进行测试驱动的驱动子回路；分别与所述加载子回路及驱动子回路相连接、用于控制所述液压系统的介质清洁度及系统油温的回油管路以及能够实现负载绞车及被测绞车互换并开启相应液压绞车所对应的停车制动器的辅助子回路。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述加载子回路包括：连接油箱及负载绞车，用于在恒定的压力下为负载绞车补充所需的油液的补油泵；一端与油箱连接，另一端连接在补油泵与负载绞车之间管路上，用于作为安全阀的第一溢流阀；设置于补油泵与负载绞车之间管路上，用于检测补油泵出口压力的第一压力变送器；与负载绞车连接，用于检测负载绞车的液压马达出口流量的第一流量计；与第一流量计连接的第二溢流阀；设置于第二溢流阀与第一流量计之间管路上，用于检测负载绞车负载力大小的第二压力变送器；与所述第二溢流阀连接，用于作为第二溢流阀的先导阀并与所述第二压力变送器、PLC控制器以及工控机连接以构成压力闭环控制系统的比例溢流阀。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述驱动子回路包括：与被测绞车连接，用于控制被测绞车进行转向和停止动作的电液换向阀；与油箱连接，用于作为安全阀的电磁溢流阀；与电液换向阀、被测绞车连接，用于检测被测绞车的液压马达进口压力的第三压力变送器；与电液换向阀、被测绞车连接，用于检测被测绞车的液压马达出口压力的第四压力变送器；以及电液换向阀与被测绞车之间管路上，用于检测被测绞车的液压马达出口流量的第二流量计；以及与油箱连接，同时与第二流量计、PLC控制器以及工控机连接，以构成流量闭环控制系统的作为动力源的电机泵组。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述回油管路作为驱动子回路、加载子回路的共用油路，其包括：与油箱连接，用于控制整个试验台内油液清洁度的回油过滤器；与油箱连接，用于检测油温并输出检测数据的电接点温度计；与回油过滤器连接，用于冷却油液的管式水冷却器；以及与管式水冷却器连接，用于控制冷却循环水的开启与关闭的电磁水阀。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述辅助子回路包括：分别与负载绞车、被测绞车连接，用于控制负载绞车或被测绞车所对应的停车制动器开关的电磁换向阀；与电磁换向阀连接，用于调节负载绞车或被测绞车所对应的停车制动器输出力矩大小的减压阀；以及若干连接为试验台各元件之间的连接件。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述补油泵采用恒压变量叶片泵。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述电机泵组至少包括定量柱塞泵、变频器以及电机。进一步的，作为本专利技术的优选方案所述连接件至少包括快换接头、球阀以及胶管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过运用电液比例技术、计算机辅助测试技术等，保证了试验台测试工作准确高效，同时，便于实验人员对整个试验过程的把控和数据的记录分析整理；2、本专利技术采用变量组件和变频组件来减少不必要的发热，并采用水冷形式控制油温，保证在进行大批量绞车试验时，使得试验台能够长时间不间断的正常工作；3、本专利技术采用两台液压绞车“背对背”试验形式，并利用快换接头、高压球阀等连接件组成相应的液压连接管路，可以使两台液压绞车在负载和被测状态随时转换，进而具有结构简单，操作简便，大大提高了试验效率的优点；同时也增强的试验台的柔性，满足该系列钻机液压绞车的性能和出厂试验的要求。附图说明图1为本专利技术所述试验台原理图。1、油箱，2、补油泵，3、第一溢流阀，4、减压阀，5、第二溢流阀，6、第一球阀，7、第二球阀，8、电液换向阀，9、电机泵组，10、回油过滤器，11、电接点温度计，12、电磁水阀，13、管式水冷却器，141、第一流量计，142、第二流量计，15、比例溢流阀，16、第一压力变送器，171、第二压力变送器，172、第三压力变送器，173、第四压力变送器，18、第一快换接头，19、第二快换接头，20、电磁溢流阀，21、电磁换向阀，22、放油球阀，23、止回阀，24、单向阀，25、水过滤器，26、蝶阀，27、液位计，28、空气滤清器，29、测压软管，30、压力表，31、胶管，F、绞车转动方向。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术设计了一种基于“背对背”管路结构即液压系统采用两台可以互为负载和被测绞车的液压绞车以及测试回路上实现液压绞车总成性能及出厂试验，其对应的内容包括：停车制动器性能试验、绞车拉力试验(停车制动测试)、绞车模拟吊重试验(包括：负载跑合试验、绞车提升速度测试、离合器换挡调试、液压马达切换调试、压绳器测试)等。具体的，本专利技术所述试验台其特征在于，包括：PLC控制器；工控机；具有两台互为负载绞车及被测绞车的液压绞车的液压系统；以及能够对被测绞车的液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻机液压绞车试验台，其特征在于，包括：PLC控制器；工控机；具有两台互为负载绞车及被测绞车的液压绞车的液压系统；以及能够对被测绞车的液压绞车进行性能测试并能够按照测试需求进行负载绞车、被测绞车互换的测试回路；所述测试回路包括与负载绞车相连接并能够为试验台提供可调负载力的加载子回路；与所述被测绞车相连接并能够对被测绞车进行测试驱动的驱动子回路；分别与所述加载子回路及驱动子回路相连接、用于控制所述液压系统的介质清洁度及系统油温的回油管路以及能够实现负载绞车及被测绞车互换并开启相应液压绞车所对应的停车制动器的辅助子回路。

【技术特征摘要】
1.一种钻机液压绞车试验台，其特征在于，包括：PLC控制器；工控机；具有两台互为负载绞车及被测绞车的液压绞车的液压系统；以及能够对被测绞车的液压绞车进行性能测试并能够按照测试需求进行负载绞车、被测绞车互换的测试回路；所述测试回路包括与负载绞车相连接并能够为试验台提供可调负载力的加载子回路；与所述被测绞车相连接并能够对被测绞车进行测试驱动的驱动子回路；分别与所述加载子回路及驱动子回路相连接、用于控制所述液压系统的介质清洁度及系统油温的回油管路以及能够实现负载绞车及被测绞车互换并开启相应液压绞车所对应的停车制动器的辅助子回路。2.根据权利要求1所述的钻机液压绞车试验台，其特征在于：所述加载子回路包括：连接油箱及负载绞车，用于在恒定的压力下为负载绞车补充所需的油液的补油泵；一端与油箱连接，另一端连接在补油泵与负载绞车之间管路上，用于作为安全阀的第一溢流阀；设置于补油泵与负载绞车之间管路上，用于检测补油泵出口压力的第一压力变送器；与负载绞车连接，用于检测负载绞车的液压马达出口流量的第一流量计；与第一流量计连接的第二溢流阀；设置于第二溢流阀与第一流量计之间管路上，用于检测负载绞车负载力大小的第二压力变送器；与所述第二溢流阀连接，用于作为第二溢流阀的先导阀并与所述第二压力变送器、PLC控制器以及工控机连接以构成压力闭环控制系统的比例溢流阀；所述驱动子回路包括：与被测绞车连接，用于控制被测绞车进行转向和停止...

【专利技术属性】
技术研发人员：包更旺，陈强，郝玉岩，杨京兰，黄德莹，
申请(专利权)人：大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21