专利名称：新型盘刹自动送钻液压接口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动送钻装置技术领域，尤其是涉及一种新型盘刹自动送钻液压接口。
背景技术：
目前，已经有一定数量的钻机开始配套盘式刹车，盘式刹车的出现，有利于提高钻井作业的自动化水平，它为自动送钻装置提供了便于自动控制的执行机构。但自动送钻装置的自动控制还不尽人意，在钻井过程中，不能有效地保障恒钻压送钻以及防碰天车、防砸钻台、系统失压、卡钻、溜钻、放空、钻具扭断、钻头故障等安全控制。另外，现有自动送钻系统的盘刹接口单元适应性较差， 一般只能应用在某一种自动送钻装置上。 钻压自动送钻功能是通过以下过程实现的首先通过电控系统所输出的电压信号来控制比例减压阀的流量和压力，进而再对盘式刹车上左右工作钳钳缸油压调节，而钳缸油压的改变能够使得绞车下放大钩的速度得到改变，因而最终保证钻压的恒定。采用电液比例阀或伺服阀作为控制阀，执行机构即盘式刹车自动送钻液压系统为液压缸、液压马达或摆动液压缸，电气控制部分即盘式刹车自动送钻液压系统包括控制阀功率放大器、反馈检测传感器和控制调节器等，整体采用D/A输出控制功率放大器以控制阀的开启。总之，要实现自动送钻装置的高精度控制并确保系统控制安全，电控单元与液压盘刹的接口单元的设计则尤为重要。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题提供一种新型盘刹自动送钻液压接口，其结构简单、使用操作简便且实用性强，在实现自动送钻功能的同时，也能有效解决送钻过程中的安全控制问题。 本实用新型采用的技术方案是一种新型盘刹自动送钻液压接口，包括与盘式刹车自动送钻液压系统的液压油源相接的气控液换向阀一、接在气源和气控液换向阀一之间且通过控制气源通断相应对气控液换向阀一进行控制的换向气阀一、分别与气控液换向阀一的输出端相接的气控液换向阀二和电比例减压阀，以及接在气源和气控液换向阀二之间且通过控制气源通断相应对气控液换向阀二进行控制的换向气阀二 ；所述电比例减压阀所输出的动力液压油通过气控液换向阀二后分成两路， 一路经梭阀一后与左工作钳相通，另一路经梭阀二后与右工作钳相通。 还包括实时对液压油源的压力进行检测的压力传感器一，所述压力传感器一接盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器。 所述换向气阀一为手动换向气阀，所述换向气阀二为能够输出开关量气信号的电磁换向气阀。 所述电磁换向气阀和电比例减压阀分别与盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器相接且二者均由PLC可编程控制器进行控制。[0009] 还包括实时对输入左工作钳或右工作钳的油液压力进行检测的压力传感器二，所
述压力传感器二接盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器。 所述电比例减压阀为先导式比例减压阀。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点 1、结构简单、成本较低且加工制作方便； 2、使用操作简便且精度高、性能可靠、工作性能稳定； 3、适应性强，能够与现有的所有类型盘刹系统之间实现接口控制，因而具有较高的适应性，具体是通过电比例减压阀实现刹车压力比例控制，以实现自动送钻功能，所用的电比例减压阀为先导式比例减压阀，其是本实用新型的核心元件，该阀的性能直接影响到系统控制精度，该阀具有较高的稳定性，具有抗污染能力强、可靠性高、成本低等优点，其性能可与伺服阀相媲美，因此广泛应用于现代控制过程中；同时，附控电磁方向阀，实现送钻过程的安全控制；所用的梭阀能够实现盘刹左右刹车工作钳的手动控制与自动控制的自动选择，始终将手动控制与自动控制中较高的压力信号输出到刹车钳缸，确保在自动送钻过程中，手动刹车阀方便参与盘刹左右刹车工作钳控制，进一步了提高系统可靠性；另外，在自动送钻停用期间可确保盘刹系统独立工作，控制性能不受影响。 综上，本实用新型结构简单、使用操作简便且实用性强，在实现自动送钻功能的同时，也能有效解决送钻过程中的安全控制问题。
图1为本实用新型的液压原理框图；图2为本实用新型的使用状态参考图。附图标记说明1-液压油源；2-气控液换向阀一 ；3-气控液换向阀二 ；4-压力传感器一 ；5_电比例减压阀；6-PLC可编程控制器7-手动换向气阀；8-气源；9-梭阀一 ；10-梭阀二 ；ll-左工作钳；12-右工作钳；13-电磁换向气阀；14-压力传感器二。
具体实施方式下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。[0025] 如图1、图2所示，本实用新型包括与盘式刹车自动送钻液压系统的液压油源1相接的气控液换向阀一 2、接在气源8和气控液换向阀一 2之间且通过控制气源8通断相应对气控液换向阀一 2进行控制的换向气阀一、分别与气控液换向阀一 2的输出端相接的气控液换向阀二 3和电比例减压阀5，以及接在气源8和气控液换向阀二 3之间且通过控制气源8通断相应对气控液换向阀二 3进行控制的换向气阀二 ；所述电比例减压阀5所输出的动力液压油通过气控液换向阀二 3后分成两路，一路经梭阀一 9后与左工作钳11相通，另一路经梭阀二 10后与右工作钳12相通。另外，还包括实时对液压油源1的压力进行检测的压力传感器一4和实时对输入左工作钳11或右工作钳12的液压油压力进行检测的压力传感器二 14，所述压力传感器一4和压力传感器二 14均接盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器6。 本实施例中，所述电比例减压阀5为先导式比例减压阀。所述换向气阀一为手动换向气阀7，所述换向气阀二为能够输出开关量气信号的电磁换向气阀13。所述电磁换向气阀13和电比例减压阀5分别与盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器6相接，并且二者均由PLC可编程控制器6进行控制。 本实用新型的工作过程是首先，盘式刹车自动送钻液压系统提供的液压动力源即液压油源1由油口 P进入本实用新型的气控液换向阀一2，同时，压力传感器一4实时对液压油源1的压力进行检测并且将所检测的压力信号反馈至盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器6 ;压力油经过气控液换向阀一 2后分成两路一路提供给电比例减压阀5，一路提供给气控液换向阀二3，实际使用过程中，由PLC可编程控制器6控制电比例减压阀5并实现压力比例输出；电比例减压阀5输出的动力油通过气控液换向阀二 3后分成两路，分别经梭阀一 9和梭阀二 10两梭阀后进入盘刹左右刹车工作钳即左工作钳11和右工作钳12，实现刹车工作控制，同时，压力传感器二 14实时对输入左工作钳11或右工作钳12的油液压力进行检测并且将所检测的压力信号反馈至盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器6。 另夕卜，电磁换向气阀13由PLC可编程控制器6进行控制。PLC可编程控制器6控制电磁换向气阀13输出开关量气信号，进而电磁换向气阀13再控制气控液换向阀二3，实现所述盘式刹车自动送钻液压系统的系统压力与电比例减压阀5输出比例压力之间的切换。具体是当整个盘刹系统正常工作时，电比例减压阀5得电，其输出的开关量气信号驱动气控液换向阀二 3切换至右位，实现由气控液换向阀二 3输出控制盘刹左右刹车工作钳工作；当盘刹系统断电、断气或其他紧急情况下，电比例减压阀5失电并断开气信号，使得气控液换向阀二 3切换至左位，实现系统压力输出控制盘刹左右工作钳紧急制动，确保系统安全。[0029] 同时，手动换向气阀7控制气控液换向阀一 2，实现所述盘式刹车自动送钻液压系统对盘刹控制的切入与退出。具体是当整个盘刹系统正常工作时，手动换向气阀7下位工作，断开气信号，使气控液换向阀一 2切换至左位，则所述盘式刹车自动送钻液压系统的动力油供给盘式刹车自动送钻系统，实现各项控制功能；当盘式刹车自动送钻系统出现故障或长期停用时，手动换向气阀7切换至上位工作，输出开关量气信号，驱动气控液换向阀一2切换至右位，则断开动力油供给，同时将盘式刹车自动送钻系统内的控制油引入盘刹系统回油，避免盘式刹车自动送钻系统对盘刹系统手动控制时的干扰。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于包括与盘式刹车自动送钻液压系统的液压油源(1)相接的气控液换向阀一(2)、接在气源(8)和气控液换向阀一(2)之间且通过控制气源(8)通断相应对气控液换向阀一(2)进行控制的换向气阀一、分别与气控液换向阀一(2)的输出端相接的气控液换向阀二(3)和电比例减压阀(5)，以及接在气源(8)和气控液换向阀二(3)之间且通过控制气源(8)通断相应对气控液换向阀二(3)进行控制的换向气阀二；所述电比例减压阀(5)所输出的动力液压油通过气控液换向阀二(3)后分成两路，一路经梭阀一(9)后与左工作钳(11)相通，另一路经梭阀二(10)后与右工作钳(12)相通。
2. 根据权利要求1所述的新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于还包括实时对液 压油源(1)的供液压油压力进行检测的压力传感器一 (4)，所述压力传感器一 (4)接盘式刹 车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器(6)。
3. 根据权利要求1或2所述的新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于所述换向 气阀一为手动换向气阀(7)，所述换向气阀二为能够输出开关量气信号的电磁换向气阀(13) 。
4. 根据权利要求1或2所述的新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于所述电磁换 向气阀(13)和电比例减压阀(5)分别与盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器 (6)相接且二者均由PLC可编程控制器(6)进行控制。
5. 根据按照权利要求1或2所述的一种新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于还 包括实时对输入左工作钳(11)或右工作钳(12)的液压油压力进行检测的压力传感器二(14) ，所述压力传感器二 (14)接盘式刹车自动送钻控制系统的PLC可编程控制器(6)。
6. 根据权利要求1或2所述的一种新型盘刹自动送钻液压接口，其特征在于所述电 比例减压阀(5)为先导式比例减压阀。
专利摘要本实用新型公开了一种新型盘刹自动送钻液压接口，包括与盘式刹车自动送钻液压系统的液压源相接的气控液换向阀一、接在气源和气控液换向阀一之间且通过控制气源通断相应对气控液换向阀一进行控制的换向气阀一、分别与气控液换向阀一的输出端相接的气控液换向阀二和电比例减压阀，以及接在气源和气控液换向阀二之间且通过控制气源通断相应对气控液换向阀二进行控制的换向气阀二；所述电比例减压阀所输出的动力液压油通过气控液换向阀二后分成两路，一路经梭阀一后与左工作钳相通，另一路经梭阀二后与右工作钳相通。本实用新型结构简单、使用操作简便且实用性强，在实现自动送钻功能的同时，也能有效解决送钻过程中的安全控制问题。
文档编号E21B44/00GK201448102SQ20092003348
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者廖丽华, 张乃禄, 张强, 杨海学, 白丙建, 马广蛇 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司