[发明专利]排管机提升机构液压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻采设备领域，特别涉及一种排管机提升机构液压控制系统。

背景技术

排管机是一种石油钻机管子处理系统中的运输机具。在钻井作业中为了快速钻井作业，通常需要提前将钻杆，钻铤和套管多根连接成立根，存放在井架指梁内部。排管机就是在立根被抓取、移运、拆立根和接钻柱的过程中夹持移运立根的机械手，排管的提升机构乃是完成其动作的关键机构，其控制系统是排管机控制系统的核心。

排管机提升机构实现了立根的提升和下放，当排管机夹持立根处于高位时，出现液压源不工作等急停情况会是非常危险的，需要有一个应急下放提升机构的功能，避免危险情况的发生，应急下放时马达旋转，由于马达内泄，需要给主回路补油。提升机构的制动与位置保持是通过制动器和平衡阀来实现的，马达开始动作过程中，制动器需要慢开，如果制动器打开太快，机构会发生溜钩，机构失控，十分危险，当马达需要停止时，若排管机抓住立根和井口钻杆正在实现对接，由于立根及提升结构的重量，很容易伤着丝扣，丝扣损伤会影响立根的连接质量，严重的，整个钻杆报废，目前的排管机只能完成立根移运，钻杆接立根动作，不能实现钻铤、套管的移运和接立根操作。

如图2所示的传统排管机提升机构液压控制系统包括手动泵01、多路阀02、梭阀03、三通球阀04、二通球阀05、滚筒06、马达07、平衡阀08、制动器09。

多路阀02的A口分别与梭阀03的A口、平衡阀08的X口、二通球阀05的一端、马达07的入口A相连，马达01的出口B和平衡阀08的B口连接，平衡阀31的A口和多路阀02的B口连接，梭阀03的B口和平衡阀08的MA口连接，二通球阀05和平衡阀08的MB口相连，手动泵01和三通球阀04的A口连接，三通球阀04的B口和梭阀03的C口连接，三通球阀04的C口和制动器09连接。

多路阀02、马达07、平衡阀08组成了整个液压提升系统的主回路，通过控制多路阀02来改变液压油的流向以控制马达07的正反转，多路阀02工作在上位，液压油通过从多路阀02的B口出来，通过平衡阀08到马达07的B口，从马达07的A口流出回到多路阀02的A口，再回油箱，马达07旋转带动滚筒06转动，提升重物，主回路中的液压油经过平衡阀08的MB进入梭阀03的B口进入，C口流出，进入三通球阀04的B口进入，C口流出，到达并打开制动器09，制动器09被打开之后，马达07就可以进行提升动作了，多路阀02工作在下位，其工作原理一样，实现下降动作。

手动泵01、三通球阀04和二通球阀05组成了应急下放回路，在出现液压源不能工作或者应急停止后，需要把提升系统及其提升物下放到钻台面时，可以使用手动泵01打压，供应的液压油通过三通球阀04解开制动器09，打开二通球阀05使马达07的A、B口连通，实现提升结构及其提升物在重力的作用下实现下放。

液压油通过梭阀03，三通球阀04进入制动器09，推动腔内弹簧以解开制动器09，制动器09的控制油压力值大且波动大会影响制动器09的可靠性，制动器09都不推荐使用高压的控制油，都需要限定控制压力以延长寿命，也使得制动器09的工作更为平稳，可靠，同时，本系统液压油进入制动器09就会打开制动器，对制动器的开启时间是无法控制的。

排管机提升机构设计了应急下放功能，但提升马达及其控制元件肯定都处于排管机上部，为了应急下放，需要工作人员爬到排管机高位以打开二通球阀05实现马达07的A、B口连接，操作危险且不方便，应急下放过程中，由于马达07的内泄会导致主油路中的压力降低，需要给主油路补油，但回路并无补油功能。

排管机只能用于钻杆的连接、移运和排放，对于钻铤和套管，只能依靠游吊系统进行连接和操作，且在立根连接的过程中，排管机夹持立根进行下放和另外立根连接时，稍微的一点位置误差，在立根和提升机构重力的作用，都会产生很大的作用力，很容易损伤丝扣，损伤的丝扣连接会导致强度不够，很容易发生危险的情况，损伤严重的丝扣会直接导致立根无法连接，钻井工作无法顺利的进行，耽误工期。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种能够实现快关慢开的制动器系统，使得制动器的开启时间可以控制，进而达到制动器工作的平稳可靠。

本发明的另一发明目的还在于提供一种能够实现安全应急下放功能的排管机提升机构液压控制系统，在应急下放回路中增加补油功能，并以其他元器件代替二通球阀，实现应急下放动作的安全可靠。