一种自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井的制造方法
【专利摘要】本实用新型的自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，包括驾驶室、汽车底盘、发动机、全功率取力器、升距箱、液力变速器、角传动箱、绞车单元、绞车操作室、气控系统、电控系统、液控系统、井架系统。其中，发动机与全功率取力器轴连接，全功率取力器与升距箱轴连接，发动机将动力通过全功率取力器传递给升距箱；液控系统包括井口动力工具、液压油缸、液压盘刹。绞车单元采用液压盘刹进行制动，液压盘刹安装在绞车单元上。液控系统包括一个大排量液压油泵与一个小排量液压油泵，两个液压油泵串联后给液控系统提供动力。井架系统为无绷绳井架系统，还进一步包括井架支腿液缸，现场环境适应性强，节省辅助作业时间，降低劳动强度，提高作业效率，增加了无绷绳井架起升的安全性。
【专利说明】一种自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油修井作业用施工机械，具体涉及一种自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机。
【背景技术】
[0002]石油修井机是在石油修井作业中使用的施工机械，目前国内油田修井以小型修井机为主，其动力传动形式主要有两种:
[0003]1:断轴取力十升距箱十角传动箱十带式刹车绞车十游车大钩；
[0004]2:断轴取力+带泵箱+液力变速器+角传动箱+带式刹车绞车+游车大钩。
[0005]第一种小型修井机动力传递方式为:机械传动，生产成本低，但是对汽车底盘的损伤比较大,影响汽车底盘的使用寿命；
[0006]第二种小型修井机动力传递方式为:机械液压传动，增加了液力变速器，由液压泵同时向液压油缸与液压变矩器提供动力，能耗损失大，增加了生产成本。
[0007]上述两种小型修井机采用的井架为:有绷绳井架，作业准备时间长、劳动强度大、工作效率低；
[0008]上述两种小型修井机采用的刹车为:带式刹车，制造成本低，容易调整，但是制动力矩较小、敏感性不高、工人劳动强度大。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种性能稳定、安全可靠、操作便捷、能提高工作效率、降低劳动强度并且适应复杂地理环境的小型自走式修井机。
[0010]本实用新型的自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，包括驾驶室、汽车底盘、发动机、全功率取力器、升距箱、液力变速器、角传动箱、绞车单元、绞车操作室、气控系统、电控系统、液控系统、井架系统。
[0011 ] 驾驶室位于汽车底盘前部；
[0012]发动机与全功率取力器轴连接，全功率取力器与升距箱轴连接，发动机将动力通过全功率取力器传递给升距箱；
[0013]升距箱与液力变速器通过万向节连接，并将动力传递到液力变速器；
[0014]液力变速器动力输出轴通过等速万向节与角传动箱的动力输入轴相连；
[0015]角传动箱通过链传动将动力传递给绞车单元的绞车滚筒；
[0016]绞车单元是修井机上的主要系统部件，用于修井过程中的提升作业；
[0017]液控系统是利用液压管路将系统中各个液压元件连接起来，控制液压动力输出，包括井口动力工具、液压油缸，
[0018]其中，井口动力工具包括液压大钳、液压小绞车和溢流阀、二联阀，
[0019]液压油缸包括伸缩缸、起升缸、支腿液缸、八联阀、双向液压锁、不可调节流阀、单向阀；[0020]井架系统是修井设备的关键部件之一，用于安装起升设备及工具，用来起下与存放油井钻杆、油管等。
[0021]优选地，绞车单元为液压盘刹绞车单元采用液压盘刹进行制动，液压盘刹安装在绞车单元上，起制动作用；液压盘刹制动力矩大、敏感性高、安全可靠，结构紧凑、维护方便。
[0022]液控系统还包括液压盘刹，该液压盘刹包括工作钳、安全钳、驻车刹车阀、气控换向阀、紧急制动阀、气控换向气阀、刹车阀、液控换向阀、蓄能器、溢流阀；
[0023]液压盘刹是用来制动绞车单元的绞车滚筒转动的，溢流阀保证了盘刹系统的压力恒定，蓄能器能实现在外部油路出现故障时，实现四到五次刹车，大大提高了安全性；
[0024]更优选地，液控系统包括一个大排量液压油泵与一个小排量液压油泵，两个液压油泵串联后通过管路与液控系统的井口动力工具、液压油缸、液压盘刹连接，并给液控系统提供动力。当液控系统从液力变速器取力口获得动力后，在液压油缸启动阶段，两个液压油泵同时工作，当液压油缸伸出后，小排量油泵单独工作，为液压盘刹提供动力。这样既能满足系统主液路对流量的要求，又能满足液压盘刹对稳定性的要求。
[0025]优选地，井架系统为无绷绳井架系统，现场环境适应性强，节省辅助作业时间，降低劳动强度，提高作业效率。
[0026]更优选地，液控系统的液压油缸还进一步包括井架支腿液缸，井架支腿液缸通过管路连接到液控系统，增加了无绷绳井架起升的安全性。
[0027]优选地，驾驶室采用油田专用汽车低顶驾驶室，可降低整车高度及整车重心，保证车辆的通过性、稳定性及安全性。
[0028]全功率取力器的使用摒弃了断轴取力方式，对汽车底盘无损伤；
[0029]采用液力变速器使结构紧凑、高效可靠、易于操作，便于绞车档位的远程控制。
[0030]液压盘刹绞车单元采用液压盘刹进行制动，其制动力矩大、敏感性高、安全可靠，结构紧凑、维护方便；
[0031]液控系统采用两个串联液压油泵为液路系统提供动力，降低能耗、结构紧凑，既能满足系统主液路对流量的要求，又能满足液压盘刹对稳定性的要求。
[0032]无绷绳井架系统的应用，使修井机对现场环境适应性强，节省辅助作业时间，降低劳动强度，提高作业效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]附图1为本实用新型的结构示意图。
[0034]附图2为本实用新型的液控系统原理图。
[0035]附图符号说明
[0036]101 驾驶室
[0037]102汽车底盘
[0038]103发动机
[0039]104全功率取力器
[0040]105液控系统
[0041]106升距箱
[0042]107液力变速器[0043]1081大排量液压油泵
[0044]1082小排量液压油泵
[0045]109角传动箱
[0046]110绞车单元
[0047]111绞车操作室
[0048]112无绷绳井架系统
[0049]I井口动力工具
[0050]I液压大钳
[0051]2液压小绞车
[0052]3溢流阀
[0053]4二联阀
[0054]II液压油缸
[0055]5伸缩缸
[0056]6起升·缸
[0057]7支腿液缸
[0058]8井架支腿液缸
[0059]9八联阀
[0060]10双向液压锁[0061 ]11不可调节流阀
[0062]12单向阀
[0063]III液压盘刹
[0064]13工作钳
[0065]14安全钳
[0066]15驻车刹车阀
[0067]16气控换向阀
[0068]17紧急制动阀
[0069]18气控换向气阀
[0070]19刹车阀
[0071]20液控换向阀
[0072]21蓄能器
[0073]22溢流阀
【具体实施方式】
[0074]为了便于本领域一般技术人员理解和实现本实用新型，现结合附图描绘本实用新型一具体实施例。
[0075]如图1所示的自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，包括驾驶室101、汽车底盘102、发动机103、全功率取力器104、升距箱106、液力变速器107、角传动箱109、绞车单元110、绞车操作室111、气控系统(未图示)、电控系统(未图示)、液控系统105、无绷绳井架系统 112。[0076]驾驶室101位于汽车底盘102前部，采用油田专用汽车低顶驾驶室；
[0077]汽车底盘102为符合国四标准的通用二类底盘；
[0078]发动机103通过全功率取力器104将动力传递给升距箱106，安装在汽车底盘102的前部；
[0079]升距箱106与液力变速器107通过万向节连接，并将动力传递到液力变速器；
[0080]液力变速器107动力输出轴通过等速万向节与角传动箱109的动力输入轴相连；
[0081]角传动箱109通过链传动将动力传递给绞车单元110的绞车滚筒(未图示)；
[0082]绞车操作室111位于汽车底盘102后部左侧的上方；
[0083]如图2所示，液控系统105包括井口动力工具1、液压油缸I1、液压盘刹III，大排量液压油泵1081、小排量液压油泵1082。
[0084]其中，井口动力工具I包括液压大钳1、液压小绞车2和溢流阀3、二联阀4 ；
[0085]液压油缸II包括伸缩缸5、起升缸6、支腿液缸7、井架支腿液缸8、八联阀9、双向液压锁10、不可调节流阀11、单向阀12 ；
[0086]液压盘刹III包括工作钳13、安全钳14、驻车刹车阀15、气控换向阀16、紧急制动阀17、气控换向气阀18、刹车阀19、液控换向阀20、蓄能器21、溢流阀22 ；
[0087]井口动力工具I和液压油缸II通过溢流阀3来保持恒定。
[0088]通过手动操作井口动力工具I的二联阀4或者液压油缸II的八联阀9使井口动力工具I或液压油缸II的液体实现换向，从而使液压小绞车2正、反转、使液压大钳I实现上卸扣的工作、使伸缩缸5、起升缸6、支腿液缸7实现伸出和收回；
[0089]起升缸6的油路使用双向液压锁10以及不可调节流阀11和单向阀12的组合，从而实现起升井架时能够快速起升，回落时能够平稳的降落；
[0090]液压盘刹III用来制动绞车单元110的绞车滚筒，其中，溢流阀22保证了盘刹系统的压力恒定，蓄能器21能实现在外部油路出现故障时，实现四到五次刹车，大大提高了修井机的安全性。
[0091]该装置具有以下四种功能:
[0092]a)工作制动
[0093]工作制动是由刹车阀19实现的，通过操作刹车阀19，从而为修井机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、起下钻等不同工况的要求。刹车阀19为手动比例减压阀，刹车阀的输出压力随着拉动刹把而呈比例变化。刹把处于不同位置时，刹车阀的输出压力由O到最大系统压力之间变化。刹把拉动角度越大，工作钳油缸的压力就越大。刹把推到原始位置，阀输出压力为O,工作钳松闸。
[0094]b)紧急制动
[0095]紧急制动是由紧急制动阀17控制的,该阀是一个手动换向气阀，当遇到紧急情况时，按下紧急制动阀17时，切断气源，气控换向阀16弹簧复位，实现安全钳14制动；同时，液控换向阀20因控制端失压而换向，压力油直接进入工作钳13，实现工作钳13制动。即当紧急情况时，通过控制紧急制动阀17使工作钳13、安全钳14全部参与制动实现紧急刹车。
[0096]c)过卷/防碰保护
[0097]当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀(未图不)或防碰阀(未图不)会发出信号，使气控换向气阀18换向，工作钳13和安全钳14全部参与刹车，实施紧急制动，避免事故。
[0098]d)驻车制动
[0099]驻车制动是由驻车刹车阀15控制的，驻车刹车阀15为手动换向阀，当机器不工作或司钻要离开操作台时，拉动手柄，驻车刹车阀15换向，使安全钳14刹车，实现驻车制动，防止大钩滑落。
[0100]如图1及图2所示,大排量液压油泵1081与小排量液压油泵1082串联后,通过管路与液控系统的井口动力工具1、液压油缸I1、液压盘刹III连接，给液控系统提供动力。
[0101]本实施例的小型修井机的动力传动形式为:全功率取力器+升距箱+液力变速器+角传动箱+液压盘刹绞车单元+游车大钩。
[0102]全功率取力器的使用摒弃了断轴取力方式，对汽车底盘无损伤，同时采用液力变速器使结构紧凑、高效可靠、易于操作，便于绞车档位的远程控制；
[0103]液压盘刹绞车单元采用液压盘刹进行制动，制动力矩大、敏感性高、安全可靠，结构紧凑、维护方便；
[0104]液控系统采用两个串联液压油泵为液路系统提供动力，降低能耗、结构紧凑，既能满足系统主液路对流量的要求，又能满足液压盘刹对稳定性的要求。
[0105]无绷绳井架系统的应用，使修井机对现场环境适应性强，与普通井架相比，节省辅助作业时间40分钟左右，降低劳动强度，提高作业效率。
[0106]虽然通过实施例描绘了本实用新型，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，就可使本实用新型有许多变化和变形，本实用新型的范围由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，包括驾驶室、汽车底盘、发动机、升距箱、液力变速器、角传动箱、绞车单元、绞车操作室、气控系统、电控系统、液控系统、井架系统， 驾驶室位于汽车底盘前部， 升距箱与液力变速器通过万向节连接，并将动力传递到液力变速器， 液力变速器动力输出轴通过等速万向节与角传动箱的动力输入轴相连， 角传动箱通过链传动将动力传递给绞车单元的绞车滚筒， 液控系统包括井口动力工具、液压油缸， 其中，井口动力工具包括液压大钳、液压小绞车和溢流阀、二联阀， 液压油缸包括伸缩缸、起升缸、支腿液缸、八联阀、双向液压锁、不可调节流阀、单向阀， 其特征在于，还进一步包括全功率取力器，发动机与全功率取力器轴连接，全功率取力器与升距箱轴连接，发动机动力通过全功率取力器传递给升距箱。
2.根据权利要求1所述自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，其特征在于，所述绞车单元采用液压盘刹进行制动，液控系统还进一步包括液压盘刹，液压盘刹安装在绞车单元上。
3.根据权利要求2所述自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，其特征在于，所述液控系统包括一个大排量液压油泵与一个小排量液压油泵，两个液压油泵串联后通过管路与液控系统的井口动力工具、液压油缸、液压盘刹连接，并给液控系统提供动力。
4.根据权利要求1所述自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，其特征在于，所述井架系统为无绷绳井架系统。
5.根据权利要求4所述自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，其特征在于，所述液控系统的液压油缸还进一步包括井架支腿液缸，井架支腿液缸通过管路连接到液控系统。
6.根据权利要求1所述自走式小吨位无绷绳液压盘刹修井机，其特征在于，所述驾驶室采用油田专用汽车低顶驾驶室。
【文档编号】E21B7/02GK203412527SQ201320526600
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】司浩, 张正峰, 朱跃显, 屈文涛, 徐剑波 申请人:陕西汽车集团有限责任公司