一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统技术方案

技术编号:40332189 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-09 14:23
本技术公开了一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,包括比例换向阀、比例溢流阀、同步马达组件、顺序阀、增压缸、控制阀组、夹紧液压缸。在高压夹紧支路上增加了顺序阀,在快速同步低压夹紧工况时隔离了增压缸,使增压缸不参与工作,提高了夹紧液压缸夹紧的同步性;在同步马达出口设置溢流阀,溢流阀出口与同步马达进口连接,并且设定压力比较低,控制先接触钻具接头的液压缸压力始终为低压,起到保护钻杆,提高作业效率的作用,实现柔性夹紧;控制阀组上设置有单向顺序阀和液控单向阀,实现低压快速夹紧和高压慢速夹紧,具有再生功能,提高作业效率,节约能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻机,具体为一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统


技术介绍

1、随着石油钻采技术的不断发展,钻采作业自动化程度越来越高,铁钻工得到了普遍应用,铁钻工主要用于钻具接头的上卸扣和旋扣作业,具有快速、安全、操作方便等优点。力矩钳是铁钻工的重要组成部分,主要用于钻具接头的上扣和卸扣,分为上层钳和下层钳,上下钳结构基本相同,力矩钳需实现两个功能,其一是自动夹紧钻具,其二是使钻具绕着自身中心做一定角度的回转进行冲口和卸扣。在自动夹紧时通常采用三个均布的液压缸同步伸出驱动牙板进行夹紧,同步性一般采用同步马达来实现,为保证足够的夹紧力矩,还设置有增压装置,增压时夹紧液压缸有杆腔油液通过阻尼孔回油箱。

2、在实际应用中,由于增压器和夹紧缸有杆腔增压回油阻尼的存在,导致三个夹紧液压缸动作不同步,容易顶偏钻具接头,造成冲卸扣时不同心,进而造成力矩钳的损伤。另外,先接触钻具接头的液压缸会持续增压,直至其余液压缸接触钻具接头,这将造成对钻具接头撞击较大,使钻具接头承受侧向剪切力,容易损坏钻具接头,影响钻具接头的使用寿命。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,该液压系统具有快速、同步性高、安全可靠、具有柔性夹紧和再生功能,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本技术提供了如下的技术方案:

3、一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,包括比例换向阀、同步马达组件和第一控制阀组、第二控制阀组、第三控制阀组;

4、所述比例换向阀的p口连接系统进油、t口连接系统回油,比例换向阀的出口b口分别连通第一控制阀组的第一松开油口u1、第二控制阀组的第二松开油口u2、第三控制阀组的第三松开油口u3,第一控制阀组的第一松开油口u1通过单向顺序阀与第一夹紧液压缸的b腔连通,第二控制阀组的第二松开油口u2与第二夹紧液压缸的b腔连通,第三控制阀组的第三松开油口u3与第三夹紧液压缸的b腔连通;

5、所述比例换向阀的a口油液分两路,一路通过同步马达组件分别连接第一控制阀组的第一同步夹紧油口c1、第二控制阀组的第二同步夹紧油口c2、第三控制阀组的第三同步夹紧油口c3;另一路油通过顺序阀和增压缸分别连接第一控制阀组的第一高压夹紧油口h1、第二控制阀组的第二高压夹紧油口h2、第三控制阀组的第三高压夹紧油口h3;所述第一控制阀组的第一同步夹紧油口c1与第一高压夹紧油口h1通过出口v1与第一夹紧液压缸的a腔连通;第二控制阀组的第二同步夹紧油口c2与第二高压夹紧油口h2通过出口v2与第二夹紧液压缸的a腔连通;第三控制阀组的第三同步夹紧油口c3与第三高压夹紧油口h3通过出口v3与第三夹紧液压缸的a腔连通;比例换向阀的a口还设置有比例溢流阀;

6、所述同步马达组件的进口a1连接比例换向阀的a口,同步马达组件的出口b1连接第一控制阀组的第一同步夹紧油口c1、出口b1’连接第二控制阀组的第二同步夹紧油口c2,出口b1”连接第三控制阀组的第三同步夹紧油口c3,同步马达组件回油口t1口与油箱连通。

7、优选的,所述同步马达组件包括第一同步马达、第二同步马达、第三同步马达、第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀,所述的第一同步马达、第二同步马达、第三同步马达并联布置,第一同步马达的进油口p11、第二同步马达的进油口p12、第三同步马达的进油口p13并联在一起与同步马达组件的进油口a1连通,第一同步马达并联有第一溢流阀和第一单向阀,第二同步马达并联有第二溢流阀和第二单向阀,第三同步马达并联有第三溢流阀和第三单向阀。

8、优选的,所述第一控制阀组、第二控制阀组、第三控制阀组的夹紧油口v1、v2、v3分别连接第一夹紧液压缸、第二夹紧液压缸、第三夹紧液压缸的a腔,第二松开油口r1、r2、r3分别连接第一夹紧液压缸、第二夹紧液压缸、第三夹紧液压缸的b腔;第一控制阀组由单向顺序阀、平衡阀、第一单向阀和液控单向阀组成,单向顺序阀、第一单向阀和平衡阀并联设置,平衡阀进口c11连接第一控制阀组的同步夹紧油口c1,出口v11连接第一控制阀组的夹紧油口v1,控制口x1与单向顺序阀的出口连通;第一单向阀的进口a2连接第一控制阀组的高压夹紧油口h1、出口b2与平衡阀的出口v11连通;单向顺序阀的进口b3连接第一控制阀组的第二松开油口r1,出口a3与第一控制阀组的第一松开油口u1连接,控制口x2与平衡阀进口c11连通;液控单向阀的进口a4与单向顺序阀的进口b3连通,出口b4与平衡阀的出口v11连通,控制口x3连接单向顺序阀的出口a3。

9、优选的,所述第一夹紧液压缸、第二夹紧液压缸、第三夹紧液压缸安装在力矩钳钳体上并互成120°均匀布置,第一夹紧液压缸、第二夹紧液压缸、第三夹紧液压缸的活塞杆头分别装有牙板。

10、本技术的有益效果为:

11、(1)本技术在高压夹紧支路上增加了顺序阀,在快速同步低压夹紧工况时隔离了增压缸,使增压缸不参与工作,提高了夹紧液压缸夹紧的同步性。

12、(2)本技术在同步马达出口设置溢流阀,溢流阀出口与同步马达进口连接,并且设定压力比较低,控制先接触钻具接头的液压缸压力始终为低压,起到保护钻杆,提高作业效率的作用,实现柔性夹紧。

13、(3)本技术控制阀组上设置有单向顺序阀和液控单向阀,实现低压快速夹紧和高压慢速夹紧,具有再生功能,提高作业效率,节约能耗。

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【技术保护点】

1.一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:包括比例换向阀(1)、同步马达组件(2)和第一控制阀组(8)、第二控制阀组(14)、第三控制阀组(16);

2.根据权利要求1所述的一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:所述同步马达组件(2)包括第一同步马达(5)、第二同步马达(55)、第三同步马达(555)、第一溢流阀(6)、第二溢流阀(66)、第三溢流阀(666)、第一单向阀(7)、第二单向阀(77)、第三单向阀(777),所述的第一同步马达(5)、第二同步马达(55)、第三同步马达(555)并联布置,第一同步马达(5)的进油口P11、第二同步马达(55)的进油口P12、第三同步马达(555)的进油口P13并联在一起与同步马达组件(2)的进油口A1连通,第一同步马达(5)并联有第一溢流阀(6)和第一单向阀(7),第二同步马达(55)并联有第二溢流阀(66)和第二单向阀(77),第三同步马达(555)并联有第三溢流阀(666)和第三单向阀(777)。

3.根据权利要求1或2所述的一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:所述第一控制阀组(8)、第二控制阀组(14)、第三控制阀组(16)的夹紧油口V1、V2、V3分别连接第一夹紧液压缸(13)、第二夹紧液压缸(15)、第三夹紧液压缸(17)的a腔,第二松开油口R1、R2、R3分别连接第一夹紧液压缸(13)、第二夹紧液压缸(15)、第三夹紧液压缸(17)的b腔;第一控制阀组(8)由单向顺序阀(9)、平衡阀(12)、第一单向阀(10)和液控单向阀(11)组成,单向顺序阀(9)、第一单向阀(10)和平衡阀(12)并联设置,平衡阀(12)进口C11连接第一控制阀组(8)的同步夹紧油口C1,出口V11连接第一控制阀组(8)的夹紧油口V1,控制口X1与单向顺序阀(9)的出口连通;第一单向阀(10)的进口A2连接第一控制阀组(8)的高压夹紧油口H1、出口B2与平衡阀(12)的出口V11连通;单向顺序阀(9)的进口B3连接第一控制阀组(8)的第二松开油口R1,出口A3与第一控制阀组(8)的第一松开油口U1连接,控制口X2与平衡阀(12)进口C11连通;液控单向阀(11)的进口A4与单向顺序阀(9)的进口B3连通,出口B4与平衡阀(12)的出口V11连通,控制口X3连接单向顺序阀(9)的出口A3。

4.根据权利要求3所述的一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:所述第一夹紧液压缸(13)、第二夹紧液压缸(15)、第三夹紧液压缸(17)安装在力矩钳钳体(19)上并互成120°均匀布置,第一夹紧液压缸(13)、第二夹紧液压缸(15)、第三夹紧液压缸(17)的活塞杆头分别装有牙板(20)。

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【技术特征摘要】

1.一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:包括比例换向阀(1)、同步马达组件(2)和第一控制阀组(8)、第二控制阀组(14)、第三控制阀组(16);

2.根据权利要求1所述的一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:所述同步马达组件(2)包括第一同步马达(5)、第二同步马达(55)、第三同步马达(555)、第一溢流阀(6)、第二溢流阀(66)、第三溢流阀(666)、第一单向阀(7)、第二单向阀(77)、第三单向阀(777),所述的第一同步马达(5)、第二同步马达(55)、第三同步马达(555)并联布置,第一同步马达(5)的进油口p11、第二同步马达(55)的进油口p12、第三同步马达(555)的进油口p13并联在一起与同步马达组件(2)的进油口a1连通,第一同步马达(5)并联有第一溢流阀(6)和第一单向阀(7),第二同步马达(55)并联有第二溢流阀(66)和第二单向阀(77),第三同步马达(555)并联有第三溢流阀(666)和第三单向阀(777)。

3.根据权利要求1或2所述的一种铁钻工力矩钳同步夹紧液压系统,其特征在于:所述第一控制阀组(8)、第二控制阀组(14)、第三控制阀组(16)的夹紧油口v1、v2、v3分别连接第一夹紧液压缸(13)、第二夹紧液压缸(15)、第三夹紧液压缸(17)的a腔,第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:糟洋李广东巨静斋温旺刘付贵王小琴蒲亚昭钱春会周露露
申请(专利权)人:兰州兰石石油装备工程股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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