[实用新型]采用径向柱塞马达直接驱动的石油钻机液压动力水龙头

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻机设备制造领域，具体涉及一种采用径向柱塞马达直接驱动的石油钻机液压动力水龙头。

背景技术

液压动力水龙头是钻机的重要部件，它除了承担高压泥浆的输送功能外，同时还要提升载荷，驱动钻柱旋转进行钻进、正/倒划眼作业，并为起下钻旋扣作业提供动力。液压动力水龙头是以高压液压油作为动力源，通过液压马达直接驱动或间接驱动中心管，进而驱动钻杆钻井作业的简易顶部驱动作业装置。

随着钻井技术的发展，利用液压动力水龙头直接驱动钻具旋转，以替代转盘，从而简化钻井设备和降低井架高度，已成为现在钻井技术的一个发展趋势。动力水龙头的应用，已成为当前钻井装备革新的主要标志之一。

近来修井机、斜井钻机和液压钻机的市场需求逐渐增大，以及海洋定向井和丛式井的开发，使得液压动力水龙头具有广阔的发展前景。纵观国内外液压动力水龙头的结构形式主要有两种，一种是采用高压、高速的液压马达作为驱动装置，其动力经过一个减速箱后再由一对齿轮副传到水龙头的中心管上驱动中心管旋转；另一种是采用高压低速大扭矩中空液压马达作为驱动装置，通过花键直接驱动中心管旋转。比较两种结构，前一种结构的动力水龙头存在着明显的缺点：1、液压马达与水龙头之间的传动环节多、结构复杂；2、高速液压马达往往启动扭矩小，重载情况下启动性能差；3、制造成本高，生产周期长，安装和维修不便；4、液压马达转速高，工作条件差，易损件多，严重制约了动力水龙头使用寿命。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种采用径向柱塞马达直接驱动的石油钻机液压动力水龙头，满足修井机、斜井钻机和液压钻机的配套及海洋定向井和丛式井的开发。较大的提高了钻机的机械化与自动化程度，不仅提高了作业效率，增加了安全性，而且性能更加可靠。

本实用新型采用的技术方案：一种采用径向柱塞马达直接驱动的石油钻机液压动力水龙头，由液压动力水龙头本体总成、液压动力水龙头用液压站、高压胶管、主控制器、电位计控制手柄、控制电缆、换档阀块和液压马达组成，液压动力水龙头用液压站与液压动力水龙头本体总成的液压通过高压胶管连接；主控制器与液压动力水龙头用液压站及液压动力水龙头本体总成通过控制电缆电连接。

由电机、电控变量液压泵、内冲洗阀所组成的液压动力油源与另一套由副电机、副电控变量液压泵、副内冲洗阀所组成的副液压动力油源合流后经高压滤油器、换档电磁阀、快速接头驱动主液压马达和副液压马达旋转。

采用电机、电控变量液压泵、内冲洗阀所组成的液压动力油源与另一套由副电机、副电控变量液压泵、副内冲洗阀所组成的副液压动力油源通过两个双向液压锁连接。

所述的液压动力油源外侧接有为主液压马达和副液压马达提供外部冲洗动力的外冲洗泵。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、液压动力水龙头直接驱动钻具旋转，以替代转盘，从而简化钻井设备和降低井架高度，满足修井机、斜井钻机和液压钻机的配套，以及海洋定向井和丛式井的开发；

2、结构简单，传动效率高，使用安全可靠，便于安装维修；

3、液压系统采用闭式回路，调速范围广且无级可调。节能、高效、可控性好，启动换向平稳无冲击，操作响应快采用电比例控制元件，便于实现精确和智能控制；

4、整体配置价格低。

附图说明

图1为本实用新型系统原理示意图的侧视图；

图2为本实用新型系统原理示意图的主视图；

图3为本实用新型液压及控制系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的原理。

一种采用径向柱塞马达直接驱动的石油钻机液压动力水龙头，由液压动力水龙头本体总成18、液压动力水龙头用液压站19、高压胶管20、主控制器3、电位计控制手柄23、控制电缆21、换档阀块22和液压马达24组成，液压动力水龙头用液压站19与液压动力水龙头本体总成18的液压通过高压胶管20连接；主控制器3与液压动力水龙头用液压站19及液压动力水龙头本体总成18通过控制电缆21电连接；由电机9、电控变量液压泵8、内冲洗阀11所组成的液压动力油源与另一套由副电机13、副电控变量液压泵14、副内冲洗阀16所组成的副液压动力油源合流后经高压滤油器7、换档电磁阀6、快速接头17驱动主液压马达4和副液压马达5旋转；通过两个双向液压锁15保证两液压动力油源既能独立工作，又能合流工作；所述的液压动力油源外侧接有为主液压马达4和副液压马达5提供外部冲洗动力的外冲洗泵12。