[实用新型]一种节能型液压直驱式钻井提升装置

说明书

本实用新型公开了一种节能型液压直驱式钻井提升装置,该提升装置由液压系统驱动提升油缸实现装置升降，提升油缸设置有三腔体，三腔体分别为A腔、B腔和C腔，A腔和B腔面积相等，C腔面积远大于A、B两腔；A、B两腔接控制阀A、B口，实现常规油缸两腔控制上升下降的作用，C腔与储能罐连接，通过储能罐内压力油实现对负载进行平衡，从而降低了提升总负载，使装机功率大幅度减小，且提升油缸工作腔面积的减小使提升所需流量大幅度减小，从而使提升速度突破流量限制，进一步加快；而且通过储能罐对重力势能进行回收和释放，实现部分重力势能转换为动能做功，从而降低了消耗总功率，达到很好的节能效果。

技术领域

本实用新型涉及钻井提升装置技术领域，具体为一种节能型液压直驱式钻井提升装置。

背景技术

国内主流钻井提升装置全部采用机械式提升装置，通过滑轮逐级变速，效率较低，装机功率较大，且提升速度较慢；国外目前已有液压直驱式的钻井提升装置，通过液压系统直驱液压油缸实现钻井装置提升，相较传统机械提升装置，效率有所提高，但装机功率仍比较大，且提升速度受装机功率限制无法提高。

液压直驱式钻井提升装置主要由井架、提升油缸、油缸底座、导轨、滑轮组、提升横梁、固定横梁、液压系统、控制系统等组成。两支提升油缸为一组，并排垂直安装在油缸底座上，提升油缸活塞杆与滑轮组的底座固定连接，钢丝绳绕过滑轮组，一端连接固定横梁，一端连接提升横梁，提升横梁与小车相连。液压系统驱动提升油缸上升下降，实现小车升降控制。

由于提升装置整体重量较大，若采用常规液压系统控制，上升时需要足够提升力克服重力，下降时又需要足够的背压来平衡重力，因此需要油缸规格较大，且对应系统压力流量较大，最终导致系统装机功率居高不下；同时提升装置下降过程中重力势能通过背压平衡，全部转化为热能，加剧了油液温升速度，造成了能源浪费。

实用新型内容

本实用新型采用液压直驱方式，通过控制提升油缸带动钻井提升装置升降，同时提升油缸连接能量转换装置，既可以对提升负载进行平衡，又可以对重力势能进行回收和释放，来达到高效节能的目的；该节能液压系统主要解决了钻井提升装置工作效率低、装机功率大、无法高速升降的缺陷，在提高升降速度的同时，大大降低了装机功率，达到了很好的节能效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种节能型液压直驱式钻井提升装置,其结构包括油箱、泵机组、电磁溢流阀、单向阀、比例换向阀、电磁球阀、储能罐、提升油缸，该提升装置由液压系统驱动提升油缸实现装置升降，具体有两种工况，分别为工况一：提升油缸上升和工况二：提升油缸下降；油箱通过泵机组与提升油缸连接，并提供压力油源；提升油缸设置有三腔体，三腔体分别为A腔、B腔和C腔，A腔和B腔面积相等，C腔面积远大于A、B两腔；A、B两腔接控制阀A、B口，实现常规油缸两腔控制上升下降的作用，C腔与储能罐连接，通过储能罐内压力油实现对负载进行平衡，因C腔面积远大于A腔，可以实现较低压力平衡大部分负载。

作为优选，工况一：油箱内的液压油通过管道连接，依次经过泵机组、电磁溢流阀、单向阀、比例换向阀、电磁球阀，最终进入提升油缸A腔，实现提升油缸上升；工况二：油箱内的液压油通过管道连接，依次经过泵机组、电磁溢流阀、单向阀、比例换向阀、电磁球阀，最终进入提升油缸B腔，实现提升油缸下降。

作为优选，工况一：提升油缸B腔内的液压油通过管道连接，依次经过电磁球阀、比例换向阀，最终回到油箱，实现提升油缸上升；工况二：提升油缸A腔内的液压油通过管道连接，依次经过电磁球阀、比例换向阀，最终回到油箱，实现提升油缸下降。

作为优选，油箱主要由液位传感器、温度传感器、高低压过滤器和加热器等液压附件构成，并附带循环冷却装置；油箱是系统传动介质的主要存储装置，液压油位由液位控制器进行实时监测，油温由温度继电器进行实时监测，并控制冷却装置的开启和关闭。