[发明专利]一种换杆控制系统及钻机

说明书

本发明公开了一种换杆控制系统，包括主阀总成、先导阀组件和控制部件，主阀总成包括主阀一，主阀一和进油口P相连通，主阀一和左油缸及右油缸相连通；左油缸和右油缸的活塞杆均和动力头相连接；先导阀组件包括用于控制主阀一换向电磁阀二和电磁阀三，电磁阀二和主阀一的a口相连通，电磁阀三和主阀一的b口相连通；电磁阀二和进油口P之间连接有电磁阀四，电磁阀三和进油口P之间连接有电磁阀五；控制部件包括控制器，控制器被配置为，根据接收的电信号控制电磁阀四及电磁阀五换向。通过该系统的设计保证了动力头翘起和回落的效果，即保证了动力头连接或拆卸钻杆的效果。

技术领域

本发明涉及钻机技术领域，具体涉及一种换杆控制系统及钻机。

背景技术

深井钻机是针对浅层资源开采的专用设备，主要用于煤层气、页岩气、浅层石油、地热、地下水等资源的钻凿开采，具备开孔直径大，钻进效率高的优点，也被应用于矿井抢险救援、瓦斯抽采等特殊场合。

目前，深井钻机动力头翘起及回落基本采用液控手动控制，而且大多数只有一种翘起及回落速度，有的没有浮动功能或浮动效果很慢或动力头浮动到某一位置停滞，这时，动力头已运行到钻塔顶部，钻杆仍没有回落到垂直向下位置，需要人工用外力下压钻杆，直到垂直向下，以便对接下面的钻杆，这不仅影响钻机的换杆速度，由于离井口较近，也容易发生危险事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换杆控制系统及钻机，以解决现有技术中手动控制动力头起翘及回落效果差及不方便的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种换杆控制系统，包括：

主阀总成，包括主阀一，所述主阀一和进油口P相连通，所述主阀一的第一工作油口和左油缸的有杆腔及右油缸的有杆腔相连通，所述主阀一的第二工作油口和左油缸的无杆腔及右油缸的无杆腔相连通；所述左油缸和右油缸的活塞杆均和动力头相连接；

先导阀组件，包括用于控制主阀一换向电磁阀二和电磁阀三，所述电磁阀二和主阀一的a口相连通，所述电磁阀三和所述主阀一的b口相连通；所述电磁阀二和进油口P之间连接有电磁阀四，所述电磁阀三和进油口P之间连接有电磁阀五；

控制部件，包括控制器，所述控制器被配置为，根据接收的电信号控制电磁阀四及电磁阀五换向。

进一步地，所述主阀总成还包括和进油口P相连通的主阀二，主阀二的a口和所述电磁阀二相连通，所述主阀二的b口和所述电磁阀三相连通；

所述主阀二的第一工作油口和左油缸的有杆腔及右油缸的有杆腔之间设有左节流阀，所述主阀二的第二工作油口和左油缸的无杆腔及右油缸的无杆之间设有右节流阀；

所述控制器被配置为，根据接收的电信号控制所述电磁阀二和电磁阀三换向。

控制电磁阀二及电磁阀三换向，并控制电磁阀四换向打开，先导油由P口流入，经电磁阀四后再经电磁阀二流入主阀二，并控制主阀二换向，工作油经P口流到主阀二，并通过主阀二的第二工作油口及右节流阀进入到无杆腔，带动活塞杆的伸出，以实现动力头上翘；控制电磁阀五换向打开，先导油由P口流入，经电磁阀五后再经电磁阀三控制主阀二换向，工作油经P口流到主阀二，并通过主阀二的第一工作油口及左节流阀进入到有杆腔，带动活塞杆的缩回，以实现动力头回落；方案中设计了左节流阀和右节流阀，能够调节动力头翘起和回落的速度，有效的保证了动力头换杆的稳定；

进一步地，所述先导阀组件还包括连接在进油口P和主阀一的a口之间的电磁阀一；

所述控制器被配置为，根据接收的电信号控制所述电磁阀一换向，以使主阀一的进油口P与主阀一T口相通。

控制电磁阀一换向打开，先导油由P口流入，经电磁阀一进入主阀一控制主阀一换向，工作油经P进入主阀一，此时P与主阀一的T口相通，左油缸及右油缸有杆腔与无杆腔的油液相通，动力头处于浮动状态，通过浮动设计的形式，保护了动力头的内螺纹及新接钻杆的外螺纹；

进一步地，所述左油缸的有杆腔、无杆腔及右油缸的有杆腔、无杆腔均和回油口T相连通。