一種機械鉆機用集成式液壓動力系統技術方案

本發明專利技術公開了一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，包括并車箱、分動箱、液壓泵組、液壓閥組、液壓頂驅的液壓執行機構、液壓轉盤的液壓執行機構、控制器，所述并車箱的動力輸出端通過聯軸組件與分動箱的動力輸入端相連，分動箱的動力輸出端與液壓泵組的動力輸入端相連，所述液壓泵組通過液壓閥組分別為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供動力。本發明專利技術將一般液壓頂驅的主、輔液壓動力單元以及液壓轉盤的液壓動力單元集成為一個液壓動力單元，并直接并入現有機械鉆機的動力系統，一方面，可顯著縮小液壓動力單元的體積，減少液壓動力單元占地面積；另一方面，避免為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供新的動力單元，降低了機械鉆機改造成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種鉆機的液壓系統，尤其涉及一種機械鉆機用集成式液壓動力系統。
技術介紹
常規液壓頂驅的液壓執行機構鉆進鉆機一般通過提供主液壓動力單元與輔助液壓動力單元以分別滿足頂驅鉆井主執行器和頂驅輔助液壓執行元件的工作需要，并為轉盤提供單獨的動力源作為鉆機動力備份。若在機械鉆機改造或者新型自動化鉆機研發過程中繼續沿襲這種模式，則既不符合鉆機集成化、高效率的總體發展趨勢，也不利于鉆機的安裝、運輸，且單獨提供的動力系統會顯著增加鉆井成本。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，該系統為鉆機液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構等液壓組件集中提供動力，實現鉆機液壓動力單元集成化、減少動力單元體積，提高能源整體利用率，降低鉆井成本。本專利技術所采用的技術方案為：一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，其特征在于：包括并車箱、分動箱、液壓泵組、液壓閥組、液壓頂驅的液壓執行機構、液壓轉盤的液壓執行機構、控制器，所述并車箱的動力輸出端通過聯軸組件與分動箱的動力輸入端相連，分動箱的動力輸出端與液壓泵組的動力輸入端相連，所述液壓泵組通過液壓閥組分別為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供動力。按上述技術方案，所述分動箱的動力輸出形式為兩側輸出或單側輸出。按上述技術方案，所述聯軸組件包括氣胎離合器、萬向軸、彈性聯軸器，所述氣胎離合器的一側與并車箱的動力輸出端相連，另一側與萬向軸相連，所述萬向軸的兩一側與彈性聯軸器相連，所述彈性聯軸器的另一側與分動箱的動力輸入端相連。按上述技術方案，所述液壓閥組包括至少兩個二位三通換向閥，所述液壓泵組件的出油口與一個二位三通換向閥的進油口相連，二位三通換向閥的第一出油口與液壓頂驅的液壓執行機構的驅動馬達組件相連，第二出油口與轉盤驅動馬達組件相連；另一個位三通換向閥的第一出口與液壓頂驅的液壓執行機構的驅動馬達組件的回油管路相連，第二出口與轉盤驅動馬達組件的回油管路相連，進口與集成液壓動力單元的回油管路相連。按上述技術方案，所述液壓泵組包括液壓頂驅主旋轉驅動用液壓泵，液壓頂驅輔助液壓機構用液壓泵、轉盤驅動用液壓泵以及液壓系統動力源液壓泵工作所需的補油泵和液壓油散熱用循環泵。本專利技術所取得的有益效果為：本專利技術將一般液壓頂驅的主、輔液壓動力單元以及液壓轉盤的液壓動力單元集成為一個液壓動力單元，并直接并入現有機械鉆機的動力系統，一方面，可縮小液壓動力單元的體積，減少了液壓動力單元的占地面積；另一方面，避免為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供新的動力單元，降低了機械鉆機改造成本；同時，本專利技術可廣泛應用于新型自動化鉆機設計，其高度集成的液壓動力單元，有利于自動化鉆機的集成控制，并可顯著減少自動化鉆機動力單元的體積，便于鉆機運輸。附圖說明圖1為本專利技術的結構圖。圖2為本專利技術中液壓閥組的結構簡圖。圖中：1、液壓頂驅的液壓執行機構，2、液壓泵組，3、液壓轉盤的液壓執行機構，4、萬向軸，5、氣胎離合器，6、彈性聯軸器，7、并車箱，8、控制器，9、控制信號線組，10、液壓管組，11、液壓集成塊，12、分動箱，13、二位三通換向閥，14、轉盤驅動馬達組件，15、頂驅驅動馬達組件。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，本實施例提供了一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，包括并車箱7、分動箱12、液壓泵組2、液壓閥組11、液壓頂驅的液壓執行機構1、液壓轉盤的液壓執行機構3、控制器8，所述并車箱7的動力輸出端通過聯軸組件與分動箱12的動力輸入端相連，分動箱12的動力輸出端與液壓泵組2的動力輸入端相連，所述液壓泵組2通過液壓管組10與液壓閥組11相連，并通過液壓閥組11分別為液壓頂驅的液壓執行機構1和液壓轉盤的液壓執行機構3提供動力。控制器8通過控制信號線組9，獲得完成控制所需的液壓系統的運行參數并實施對液壓系統運行的參數控制，這些參數主要包括液壓泵的排量、壓力，以及液壓閥的動作等。本實施例中，所述聯軸組件包括氣胎離合器5、萬向軸4、彈性聯軸器6，所述氣胎離合器5的一側與并車箱7的輸出軸相連，另一側與萬向軸4相連，所述萬向軸4的兩一側與彈性聯軸器6相連，所述彈性聯軸器6的另一側與分動箱12的輸入軸相連。當然，本專利技術中的聯軸組件并不限于上述實施方式，分動箱與并車箱之間的連接方式可根據現場需要調整。本實施例中，所述液壓泵組2包括液壓頂驅主旋轉驅動用液壓泵，液壓頂驅輔助液壓機構用液壓泵、轉盤驅動用液壓泵以及液壓系統動力源液壓泵工作所需的補油泵和液壓油散熱用循環泵等，液壓系統的實際需求決定泵的總數量和分動箱的結構尺寸。本實施例中，所述分動箱12的動力輸出形式為兩側輸出或單側輸出（圖1中以為兩側輸出為例進行示意說明）。圖2為本專利技術中液壓閥組的原理簡圖，所述液壓閥組包括至少兩個二位三通換向閥13，所述液壓泵組件2的出油口分別與一個二位三通換向閥13的進油口相連，兩個二位三通換向閥13的第一出油口均與頂驅驅動馬達組件15相連，兩個第二出油口與轉盤驅動馬達組件14相連。由圖2可見，液壓泵組件1通過換向閥13實現轉盤驅動與頂驅驅動之間的切換。正常工況下，鉆機采用頂驅驅動馬達組件15鉆進，一旦液壓頂驅的液壓執行機構出現故障，則通過換向閥13的動作，使得液壓泵組向液壓轉盤驅動馬達組件14供油，鉆機由頂驅鉆進切換為轉盤鉆進。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，其特征在于：包括并車箱、分動箱、液壓泵組、液壓閥組、液壓頂驅的液壓執行機構、液壓轉盤的液壓執行機構、控制器，所述并車箱的動力輸出端通過聯軸組件與分動箱的動力輸入端相連，分動箱的動力輸出端與液壓泵組的動力輸入端相連，所述液壓泵組通過液壓閥組分別為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供動力。

【技術特征摘要】
1.一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，其特征在于：包括并車箱、分動箱、液壓泵組、液壓閥組、液壓頂驅的液壓執行機構、液壓轉盤的液壓執行機構、控制器，所述并車箱的動力輸出端通過聯軸組件與分動箱的動力輸入端相連，分動箱的動力輸出端與液壓泵組的動力輸入端相連，所述液壓泵組通過液壓閥組分別為液壓頂驅的液壓執行機構和液壓轉盤的液壓執行機構提供動力。2.根據權利要求1所述的一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，其特征在于：所述分動箱的動力輸出形式為兩側輸出或單側輸出。3.根據權利要求1或2所述的一種機械鉆機用集成式液壓動力系統，其特征在于：所述聯軸組件包括氣胎離合器、萬向軸、彈性聯軸器，所述氣胎離合器的一側與并車箱的動力輸出端相連，另一側與萬向軸相連，所述萬向軸的兩一側與彈性聯軸器相連，所述彈性聯軸器的另一側與分動箱的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張超平，池勝高，高海平，黎愛軍，李超，楊凡，屈曉妮，
申請(專利權)人：中石化石油工程機械有限公司研究院，
類型：發明
國別省市：湖北;42