专利名称：液压动力钳液压安全控制系统的制作方法
技术领域：
液压动力钳液压安全控制系统技术领域[0001]本实用新型涉及油田钻、修井用的液压动力钳，具体涉及一种可有效控制液压 马达运转的安全操控系统。
背景技术：
[0002]目前，国内生产的钻井、修井用液压动力钳，由于多人操作不协调或误操作造 成的伤人事故时有发生，给油田及操作者带来沉重的经济负担和精神损失。现在，有 些油田和部分液压动力钳生产厂家，在液压动力钳上也装有一定的安全控制系统，但主 要是针对换向阀手柄的锁控。通过长油丝绳，对换向阀手柄进行远程锁控。而这种方 案，很不适用于冬天的低温作业，因低温会使油丝绳结冰或发涩，无法进行正常的复位 操作。发明内容[0003]本实用新型的目的，在于提供一种能有效控制液压动力钳马达运转和停止，可 在全气候情况下操作的液压动力钳专用安全操作控制系统。[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。[0005]一种液压动力钳液压安全控制系统。该控制系统主要由远程卸压阀、远程控制 阀及外联接管路组成。远程卸压阀的卸压阀体通过顶端的两个螺纹联接油口——回油联 接口和进油联接口，与液压动力钳液压系统进行外联接，通过侧面的两个螺纹联接小油 口——卸压阀出油口与卸压阀回油口，与远程控制阀侧面的两个螺纹小油口进行联接， 从而实现了整个安全操作控制系统控制油路的联接。[0006]远程卸压阀体内腔设置了三个油室，高压油室、卸压油室及远程遥控油室。远 程卸压阀的阀体顶端的回油联接口和进油联接口分别与阀体内腔的高压油室、卸压油室 相通，并向外接液压动力钳液压系统的进、回油管路。远程遥控油室侧面有两个螺纹 联接式小油口——卸压阀出油口与卸压阀回油口，分别与远程控制阀的进、出油路相联 接。[0007]在卸压阀体内设有一滑阀，滑阀一端外圆处加工一个环形槽，与高压油室相 通；卸压阀体右端设置有便于液压油贮存和传递的长孔油室，该长孔油室的孔壁上设有 四个滑阀进油孔，滑阀右端面有四道凹槽，滑阀左端有一个弹簧支承孔，同时也是滑阀 的另一个油室，其内置有一卸压阀弹簧；弹簧支承孔与远程遥控油室相通。在滑阀左、 右油室之间有一阻尼通孔。[0008]在卸压阀体的两端各设置一个带密封圈的密封端盖——卸压阀左端密封盖和卸 压阀[0009]右端密封盖，通过弹垫及内六角圆柱头螺钉固紧在卸压阀体上，用于滑阀的定 位及密封，其中卸压阀左端密封盖上有弹簧支承孔，与滑阀弹簧支承孔相对应，内置一 个卸压阀弹簧，便于滑阀复位用。。[0010]在远程控制阀的控制阀体内设置两个环形油室，进油室与回油室，进油室与回 油室的侧面各有一个螺纹联接式小油口一控制阀出油口与控制阀进油口，分别与远程 卸压阀的进、出油路相联接。[0011]控制阀体内设置一个阀芯，阀芯左端加工有一弹簧支承孔，与回油室相通，弹 簧支承孔内置一控制阀弹簧；中间部分加工有一阀芯环形槽，并在阀芯环形槽处加工有 四个小进油孔，弹簧支承孔与四个进油孔通过一油道进行连通；阀芯右端加工成球形状 (球头触杆)，便于与液压动力钳安全门进行接触滑动。阀芯右端与阀体内腔接触处，设 有一个环形密封槽，内置有密封圈，用于阀芯外圆密封。[0012]在控制阀体两端有密封端盖——控制阀左端密封盖和控制阀右端密封盖。并由 弹垫及内六角圆柱头螺钉固紧在控制阀体上。其中，控制阀左端密封盖上设有控制阀左 端密封圈及弹簧支承孔，用于控制阀弹簧的定位及控制阀端面密封，内置有一个控制阀 弹簧，用于阀芯的复位。这样，远程控制阀的完整组装结构就确定下来了。远程控制阀 在与液压动力钳装配联接时，球头触杆与液压动力钳的安全门有相对应的位置关系。[0013]当液压动力钳安全门打开时，远程控制阀的球头触杆受到滑动挤压，阀芯产生 收缩移动，使远程控制阀与远程卸压阀的回油控制油路接通。回油控制油路接通后，使 远程卸压阀内滑阀左侧的弹簧支承孔II处油压降低，滑阀两端产生压力差，迫使滑阀由 高压位置向低压位置移动。滑阀位移后，使卸压阀体的高压油室与卸压油室相通，此时 从卸压阀体进油联接口来的液压油直接经回油联接口流回到液压动力钳液压系统的回油 管路中。因此，液压马达因达不到额定的油压而无法运转。[0014]当液压动力钳安全门关闭时，作用在控制阀球头触杆的外力消除，由于控制阀 体内控制阀弹簧的弹力，使阀芯恢复到原来的位置。此时，远程控制阀与远程卸压阀的 联接回油油路被截断，远程卸压阀内滑阀两端的油压趋于平衡状态，在卸压阀弹簧弹力 的作用下，滑阀恢复到原来位置，将回油联接口封住，卸压阀体的高压室与卸压室不再 相通。此时，液压动力钳系统压力逐渐升高至额定压力值，液压马达因压力值升高而运 转。[0015]通过液压动力钳安全门的打开与关闭，可以有效的控制液压马达的运转和停 止。因此，这种安全操作控制系统具有重量轻、体积小、性能稳定、操作方便、安全可 靠等优点，具有良好的适用性和可靠性。
[0016]图1为本实用新型的系统整体结构剖视示意图。[0017]图2是图1的俯视示意图。[0018]图3是卸压阀体的结构示意图。[0019]图4是滑阀的结构示意图。[0020]图5是控制阀体的结构示意图。[0021]图6是阀芯的结构示意图。[0022]图中1、卸压阀体，2、卸压阀左端密封盖，3、卸压阀左端密封圈，4、卸压 阀弹簧，5、弹簧支承孔I，6、远程遥控油室，7、弹簧支承孔II，8、卸压油室9、回油 联接口，10、阻尼通孔，11、滑阀，12、高压油室，13、长孔油室，14、滑阀进油孔，15、进油联接口，16、凹槽，17、卸压阀右端密封圈，18、卸压阀右端密封盖，19、控 制阀左端密封盖，20、回油室，21、弹簧支承孔III，22、油道，23、进油室，24、阀芯 环形槽，25、阀芯，26、控制阀右端密封盖，27、球形触头，28、阀芯密封圈，29、阀 芯进油孔，30、控制阀体，31、控制阀弹簧，32、弹簧支承孔IV，33、控制阀左端密 封圈，34、卸压阀安装固定孔，35、弹垫I，36、内六角圆柱头螺钉I，37、卸压阀出油 口，38、卸压阀回油口，39、控制阀出油口，40、控制阀进油口，41、控制阀安装固定 孔，42、内六角圆柱头螺钉II，43、弹垫II，44、卸压阀小回油管路，45、控制阀小进油 管路。
具体实施方式
[0023]参见图1-图6，本实用新型的液压动力钳专用的液压安全控制系统，主要由远 程卸压阀、远程控制阀及外部联接管路组成。[0024]远程卸压阀是由卸压阀体1，卸压阀左端密封盖2，卸压阀左端密封圈3，卸压 阀弹簧4，弹簧支承孔I 5，远程遥控油室6，弹簧支承孔II 7，卸压油室8，回油联接口 9，阻尼通孔10，滑阀11，高压油室12，长孔油室13，滑阀进油孔14，进油联接口 15， 凹槽16，卸压阀右端密封圈17，卸压阀右端密封盖18，卸压阀安装固定孔34，弹垫I 35，内六角圆柱头螺钉I 36，卸压阀出油口 37，卸压阀回油口 38等部件组合而成，用来 执行液压动力钳安全操作控制系统的卸压任务，是本系统中的执行部分。[0025]远程控制阀是由控制阀左端密封盖19，回油室20，弹簧支承孔III 21，油道 22，进油室23，阀芯环形槽对，阀芯25，控制阀右端盖沈，球形触头27，阀芯密封圈 28,阀芯进油孔四，控制阀体30，控制阀弹簧31，弹簧支承孔IV 32，控制阀左端密封 圈33，控制阀出油口 39，控制阀进油口 40，控制阀安装固定孔41，内六角圆柱头螺钉 1142，弹垫II 43组合而成，用来控制液压动力钳安全操作系统，对远程卸压阀发出卸压 或停止卸压指令，是本系统中的控制部分。[0026]外部联接管路主要由卸压阀小回油管路44与控制阀小进油管路45组合而成，用 来联接远程卸压阀与远程控制阀的来、回油控制油路。[0027]另外，远程卸压阀体1底部有四个卸压阀安装固定孔，远程控制阀体30上有六 个控制阀安装固定孔，便于与液压动力钳相应部位的联接固定。[0028]下面对液压动力钳安全操作控制系统的使用原理与操作步骤作进一步说明[0029]参见图1-图6，假定油田井上作业，需要更换钳牙。先将手动换向阀放置中 位，打开安全门，此时安全门对远程控制阀中的阀芯25右端的球形触杆27产生滑动挤 压，阀芯25受力产生收缩移动。当安全门完全打开时，恰好是阀芯25收缩移动的最佳位 置。此时，阀芯25上的阀芯环形槽M位置正好移动到控制阀体30上的进油室23处。 来自远程卸压阀的液压油，经控制阀小进油管路45、控制阀进油口 40，进入到控制阀的 进油室23中，然后经阀芯25上的阀芯环形槽M中的四个阀芯进油孔四进入油道22中， 流经弹簧支承孔III 21，由控制阀出油口 39进入卸压阀小回油管路44中，又经卸压阀回 油口 38进入到远程卸压阀的卸压油室8中，最后经回油联接口 9流回液压动力钳液压系 统的回油管路中。由于远程卸压阀内的滑阀11左端的弹簧支承孔II 7与控制阀小进油管 路45是相通的，而现在控制阀小进油管路45内的液压油突然被卸掉，直接造成滑阀11左端的弹簧支承孔II 7内的油压下降。而阻尼通孔10由于孔径很小，来不及补充液压 油，因此使滑阀11右端的长孔油室13的油压大于滑阀11左端弹簧支承孔II 7内的油压， 使滑阀11位置开始由高压处向低压处移动。由于滑阀11的位置移动，使卸压阀体1内 的高压油室12与卸压油室8直接进行串通，来自进油联接口 15的液压油直接流向回油联 接口 9，最后流入液压动力钳液压系统的回油管路中，对整个液压动力钳的液压系统产生 了卸压。而液压马达，由于达不到额定的油压而无法运转。因此，就是别人误碰了换向 阀手柄，也不会使液压马达运转。这时，操作者就可以很安全放心的进行更换钳牙等其 它维修操作事项。[0030] 当维修事项完毕后，关闭安全门，这时由于作用在远程控制阀球头触杆27上的 外力消除，控制阀弹簧31的弹力使阀芯25恢复到原来的位置。远程控制阀小进油管路 45通往控制阀体30的油路被截断。此时，经进油联接口 15进来的液压油，经高压油室 12、滑阀进油孔14、长孔油室13、阻尼通孔10进入到滑阀11左端的弹簧支承孔117内， 远程遥控油室6与高压油室12油压趋于平衡，卸压阀滑阀11在弹簧4的弹力作用下，恢 复到原来位置。卸压阀体1内的高压油室12与卸压油室8不再进行串通。此时，液压 动力钳的系统压力逐渐升高至额定压力值，液压马达也因达到其压力值正常运转。
权利要求1.一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于它包括远程卸压阀、远程控制 阀以及外联接管路；远程卸压阀的卸压阀体通过顶端的两个螺纹联接油口一回油联接 口和进油联接口，与液压动力钳的液压系统进行外联接，通过侧面的两个螺纹联接小油 口一卸压阀出油口与卸压阀回油口，与远程控制阀侧面的两个螺纹小油口进行联接。
2.根据权利要求1所述的液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于所述的远 程卸压阀，阀体内设有三个油室高压油室、卸压油室及远程遥控油室；远程卸压阀 的阀体顶端的回油联接口和进油联接口分别与阀体内腔的高压油室、卸压油室相通，并 向外接液压动力钳液压系统的进、回油管路；远程遥控油室侧面有两个螺纹联接式小油 口——卸压阀出油口与卸压阀回油口，分别与远程控制阀的进、出油路相联接。
3.根据权利要求1所述的一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于所述卸 压阀体内设有一滑阀，卸压阀体右端设置有便于液压油贮存和传递的长孔油室，该长孔 油室的孔壁上设有四个滑阀进油孔，滑阀右端面有四道凹槽，滑阀左端有一个弹簧支承 孔，同时也是滑阀的另一个油室，其内置有一卸压阀弹簧；在滑阀左、右油室之间有一 阻尼通孔。
4.根据权利要求1所述的一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于卸压阀 体的两端有带密封圈的密封端盖——卸压阀左端密封盖和卸压阀右端密封盖，通过弹垫 及内六角圆柱头螺钉固紧在卸压阀体上，其中卸压阀左端密封盖上有弹簧支承孔。
5.根据权利要求1所述的一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于远程控 制阀的控制阀体内设置两个油室进油室与回油室，进油室与回油室的侧面各有一个螺 纹联接式小油口——控制阀出油口与控制阀进油口，分别与远程卸压阀的进、出油路相 联接。
6.根据权利要求1所述的一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于控制阀 体内设置一个阀芯，阀芯左端有一弹簧支承孔，内置一控制阀弹簧；中间部分加工有一 阀芯环形槽，并在阀芯环形槽处加工有四个小进油孔，弹簧支承孔与四个进油孔通过一 油道进行连通；阀芯右端加工成球形状，阀芯右端与阀体内腔接触处，设有一个环形密 封槽，内置有密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种液压动力钳液压安全控制系统，其特征在于控制 阀体的两端有密封端盖——控制阀左端密封盖和控制阀右端密封盖，并由弹垫及内六角 圆柱头螺钉固紧在控制阀体上，控制阀左端密封盖上设有控制阀左端密封圈及弹簧支承 孔。
专利摘要本实用新型涉及一种液压动力钳专用安全操作控制系统，包括远程卸压阀、远程控制阀及外联接管路等。远程卸压阀通过顶端两螺纹联接油口与液压动力钳的液压系统进行外联接，通过侧面两螺纹联接小油口与远程控制阀侧面两螺纹小油口进行联接。从而实现了液压动力钳液压系统与远程卸压阀的来回油路联接及远程卸压阀与远程控制阀的来回油路联接。远程控制阀与液压动力钳的安全门之间有相对应装配位置关系，通过液压动力钳安全门的转换，保证了操作者在维修及更换颚板、牙座、钳牙等零部件时的人身安全，有效避免因多人操作不协调或操作不当造成的伤人事故。重量轻，体积小，液压传递稳定，便于操作，组合一体，工作安全可靠，适用性良好。
文档编号E21B19/16GK201802328SQ20102052272
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者刘俊芬, 姜志林, 姜文岐, 王建寓, 迟延庆 申请人:莱州市霸力石油机械有限公司