一種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種石油鉆機送鉆系統，特別涉及一種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，包括：液壓馬達（2）、液壓泵（1）、PLC電控單元（3）、第一比例電磁式溢流減壓閥（41）和第二比例電磁式溢流減壓閥（42），所述液壓馬達（2）與所述液壓泵（1）對應連接，所述液壓馬達（2）的A腔和B腔分別對應連接有第一壓力傳感器（31）和第二壓力傳感器（32），所述第一壓力傳感器（31）與第二壓力傳感器（32）與所述PLC電控單元（3）連接。本實用新型專利技術的送鉆系統，實現了全液壓自動送鉆功能，具有良好的防爆性能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種石油鉆機送鉆系統，特別涉及一種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統。
技術介紹
目前，對于煤、石油和天然氣等自然資源需求不斷攀升，社會面臨的能源需求壓力越來越大，作為常規能源的重要補充，頁巖氣、煤氣和油砂等非常規能源逐漸進入人們的視野，市場上也隨之出現了全液壓多功能拖掛鉆機，對這些非常規能源進行開采，這種全液壓鉆機在鉆進時都采用手動的鉆進方式，不能進行自動送鉆。為了使鉆機能夠實現自動送鉆，目前主要是采用交流變頻電機自動送鉆系統為主要送鉆方式。但是交流變頻電機自動送鉆系統的使用范圍較為局限，其主要用于交流變頻電驅動鉆機上，如果想要在交流變頻電驅動鉆機以外類型鉆機應用，則必然增加一套獨立的交流變頻控制系統，同時改變絞車的結構，這樣導致成本的增加。另外，交流變頻電機自動送鉆裝置由于采用電機來實現絞車自動送鉆功能，增加了防爆區的安全風險。所以，目前亟需一種能夠實現全液壓自動送鉆功能的送鉆系統。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術中所存在的全液壓鉆機在鉆進時都采用手動鉆進方式，不能進行自動送鉆的不足，提供一種能夠實現全液壓自動送鉆的石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統。為了實現上述技術目的，本技術提供了以下技術方案:—種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統包括:液壓馬達2、液壓泵1、PLC電控單元3、第一比例電磁式溢流減壓閥41和第二比例電磁式溢流減壓閥42，所述液壓馬達2的A腔和B腔分別與所述液壓泵I的A腔和B腔對應連接，所述液壓泵I內設置有控制所述液壓泵I轉向和排量的控制口 Xl和X2，所述控制口 Xl和X2分別與所述第一比例電磁式溢流減壓閥41和所述第二比例電磁式溢流減壓閥42連接，所述液壓馬達2的A腔和B腔分別對應連接有第一壓力傳感器31和第二壓力傳感器32，所述第一壓力傳感器31與第二壓力傳感器32與所述PLC電控單元3連接，所述PLC電控單元3還連接有泥漿壓力傳感器33和動力水龍頭壓力傳感器34，所述石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統中還設置有用于檢測石油鉆機位移的齒輪齒條機構位移傳感器35，所述齒輪齒條機構位移傳感器35與所述PLC電控單元3連接。根據動力水龍頭壓力傳感器34的鉆壓信號以及第一壓力傳感器31和第二壓力傳感器32的壓差信號，PLC電控單元3計算出鉆具懸重，在鉆進過程中，當實際鉆壓小于給定鉆壓時，加大液壓泵I控制電流，液壓泵I排量加大，液壓馬達2轉速加大，液壓馬達2進油腔壓力加大，水龍頭下行實現鉆進；當實際鉆壓大于給定鉆壓時，減小液壓泵I控制電流，液壓泵I排量減小，液壓馬達2轉速減小，液壓馬達2進油腔壓力減小，水龍頭下行變慢直至停止，再至換向提升，實現石油鉆機恒壓自動送鉆；根據第一壓力傳感器31和第二壓力傳感器32的壓差信號，PLC電控單元3進行計算，加大液壓泵I控制電流，液壓泵I排量加大，液壓馬達2轉速加大，馬達2進油腔壓力加大，水龍頭下行實現鉆進，實現石油鉆機加壓自動送鉆；根據泥漿壓力傳感器33以及第一壓力傳感器31和第二壓力傳感器32的信號，PLC電控單元3進行計算，當實際液壓泵I的泵壓小于給定泵壓時，加大液壓泵I控制電流，液壓泵I排量加大，液壓馬達2轉速加大，液壓馬達2進油腔壓力加大，水龍頭下行實現鉆進；當實際液壓泵I的泵壓大于給定泵壓時，減小液壓泵I控制電流，液壓泵I排量減小，液壓馬達2轉速減小，液壓馬達2進油腔壓力減小，水龍頭下行變慢直至停止，再至換向提升，實現泥漿泵恒壓自動送鉆。 根據動力水龍頭壓力傳感器信號34，PLC電控單元3計算出動力水龍頭扭矩，當實際扭矩小于給定扭矩時，加大液壓泵I控制電流，水龍頭下行實現鉆進；當實際扭矩大于給定扭矩時，減小液壓泵I控制電流，水龍頭下行變慢甚至停止，實現石油鉆機恒扭矩自動送鉆。根據齒輪齒條機構位移傳感器35信號，PLC電控單元3計算送鉆速度，調整液壓泵I的控制電流，從而控制液壓泵I的流量，使得液壓泵I自動變量使鉆速和給定值保持一致，實現石油鉆機的恒鉆速自動送鉆。與現有技術相比，本技術的有益效果:1、實現了全液壓自動送鉆功能；2、應用在其他類型鉆機上，不需要改變絞車的結構，節約了成本；3、采用全液壓系統來實現鉆機的自動送鉆功能，具有良好的防爆性能。附圖說明圖1為本技術的石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統圖；圖2為液壓泵的系統圖；圖3為液壓馬達的系統圖，圖中標記:1-液壓泵，2-液壓馬達，3- PLC電控單元，41-第一比例電磁式溢流減壓閥，42-第二比例電磁式溢流減壓閥，11-雙向變量液壓泵，12-第二液壓泵，13-第一活塞油缸，14-三位五通換向閥，15-第一單向閥，16-第一節流閥，17-過濾器，18-第一溢流閥，19-第一截止閥，110-第二節流閥，111-第二溢流閥，112-第二溢流閥，113-第二單向閥，114-第三單向閥，115-第四單向閥，116-第五單向閥，117-第二截止閥，118-第四溢流閥，119-第二節流閥，120-第五溢流閥，21-雙向變量液壓馬達，22-第二活塞油缸，23- 二位三通換向閥，24-梭閥，25-三位三通換向閥，26-第六溢流閥，27-第四節流閥，28-第五節流閥，31-第一壓力傳感器，32-第二壓力傳感器，33-泥漿壓力傳感器，34-動力水龍頭壓力傳感器，35-齒輪齒條機構位移傳感器。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步的詳細描述。如圖1、圖2和圖3所示，本技術的石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，包括:液壓泵1、液壓馬達2、PLC電控單元3、第一比例電磁式溢流減壓閥41和第二比例電磁式溢流減壓閥42，所述液壓馬達2的A腔和B腔分別與所述液壓泵I的A腔和B腔對應連接，所述液壓泵I內控制所述液壓泵I轉向和排量的控制口 Xl和X2分別與所述第一比例電磁式溢流減壓閥41和所述第二比例電磁式溢流減壓閥42連接，所述液壓馬達2的A腔和B腔分別對應連接有第一壓力傳感器31和第二壓力傳感器32，所述第一壓力傳感器31與第二壓力傳感器32與所述PLC電控單元3連接，所述PLC電控單元3還連接有泥漿壓力傳感器33和動力水龍頭壓力傳感器34，所述石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統中還設置有用于檢測石油鉆機位移的齒輪齒條機構位移傳感器35，所述齒輪齒條機構位移傳感器35與所述PLC電控單元3連接。所述液壓泵I包括:雙向變量液壓泵11、第二液壓泵12、第一活塞油缸13、三位五通換向閥14、第一單向閥15、第一節流閥16、過濾器17、第一溢流閥18、第一截止閥19、第二單向閥113、第二節流閥110、第二溢流閥111、第三溢流閥112、第三單向閥114、第四單向閥115、第五單向閥116、第二截止閥117、第四溢流閥118、第二節流閥119、第五溢流閥120。所述雙向變量液壓泵11的斜盤與所述第一活塞油缸13的活塞桿連接，所述第一活塞油缸13的A腔和B腔分別與所述三位五通換向閥14的A 口和B 口對應連接，所述三位五通換向閥14的T 口連接油箱，所述三位五通換向閥14的P 口與所述第一單向閥15的進油口連接，所述第一單向閥15的進油口與所述第一節流閥16的一端連接,所述第一節流閥16的另一端與所述第一單向閥15的出油口連接，所述第一單向閥15的出油口與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，包括：液壓泵（1）、液壓馬達（2）和PLC電控單元（3），其特征在于，還包括有第一比例電磁式溢流減壓閥（41）和第二比例電磁式溢流減壓閥（42），所述液壓馬達（2）的A腔和B腔分別與所述液壓泵（1）的A腔和B腔對應連接，所述液壓泵（1）內設置有控制所述液壓泵（1）轉向和排量的控制口X1和X2，所述控制口X1和X2分別與所述第一比例電磁式溢流減壓閥（41）和所述第二比例電磁式溢流減壓閥（42）連接，所述液壓馬達（2）的A腔和B腔分別對應連接有第一壓力傳感器（31）和第二壓力傳感器（32），所述第一壓力傳感器（31）和第二壓力傳感器（32）分別與所述PLC電控單元（3）連接，所述PLC電控單元（3）還連接有泥漿壓力傳感器（33）和動力水龍頭壓力傳感器（34）。

【技術特征摘要】
1.一種石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，包括:液壓泵(I)、液壓馬達(2)和PLC電控單元(3)，其特征在于，還包括有第一比例電磁式溢流減壓閥(41)和第二比例電磁式溢流減壓閥(42)，所述液壓馬達(2)的A腔和B腔分別與所述液壓泵(I)的A腔和B腔對應連接，所述液壓泵(I)內設置有控制所述液壓泵(I)轉向和排量的控制口 Xl和X2，所述控制口 Xl和X2分別與所述第一比例電磁式溢流減壓閥(41)和所述第二比例電磁式溢流減壓閥(42)連接，所述液壓馬達(2)的A腔和B腔分別對應連接有第一壓力傳感器(31)和第二壓力傳感器(32)，所述第一壓力傳感器(31)和第二壓力傳感器(32)分別與所述PLC電控單元(3)連接，所述PLC電控單元(3)還連接有泥漿壓力傳感器(33)和動力水龍頭壓力傳感器(34)。2.按權利要求1所述的石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，其特征在于，所述液壓泵(I)包括:雙向變量液壓泵(11)、第二液壓泵(12)、第一活塞油缸(13)、三位五通換向閥(14)、第一單向閥(15)、第一節流閥(16)、第一溢流閥(18)，所述雙向變量液壓泵(11)的斜盤與所述第一活塞油缸(13)的活塞桿連接，所述第一活塞油缸(13)的A腔和B腔分別與所述三位五通換向閥(14)的A 口和B 口對應連接，所述三位五通換向閥(14)的T 口連接油箱，所述三位五通換向閥(14)的P 口與所述第一單向閥(15)的進油口連接，所述第一單向閥(15)的進油口與所述第一節流閥(16)的一端連接，所述第一節流閥(16)的另一端與所述第一單向閥(15)的出油口連接，所述第一溢流閥(18)的P 口與所述第二液壓泵(12)的出油口連接，所述第一溢流閥(18)的T 口與油箱連接，所述第二液壓泵(12)的進油口與液壓源連接，所述三位五通換向閥(14)的控制端Xl與所述第一比例電磁式溢流減壓閥(41)的A 口連接，所述三位五通換向閥(14)的控制端X2與所述第二比例電磁式溢流減壓閥(42)的A 口連接，所述第一比例電磁式溢流減壓閥(41)的P 口和所述第二比例電磁式溢流減壓閥(42)的P 口與液壓源連接，所述第一比例電磁式溢流減壓閥(41)的T 口和所述第二比例電磁式溢流減壓閥(42)的T 口與油箱連接。3.按權利要求2所述的石油鉆機液壓馬達多功能自動送鉆系統，其特征在于，所述液壓泵(I)還包括:第一截止閥(19)、第二節流閥(110)、第二溢流閥(111)、第三溢流閥(112)、第二單向閥(113)、第三單向閥(114)，所述雙向變量液壓泵(11)的A腔與所述第二單向閥(113)的出油口、所述 第一截止閥(19)的一端、所述第二溢流閥(111)的P油口、所述第二節流閥(110)的一端連接，所述第二節流閥(110)的另一端與所述第三溢流閥(112)的P 口和所述第二溢流閥(111)的控制端連接，所述第一截止閥(19)的另一端、所述第二單向閥(113)的另一端、所述第二溢流閥(111)的T 口與所述第三單向閥(114)和第一單向閥(15)的出油口連接，所述第三溢流閥(11...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡朝剛，呂蘭，
申請(專利權)人：四川宏華石油設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：