一种带压作业机的制作方法

本实用新型属于带压作业设备技术领域，具体涉及一种带压作业机。

背景技术：

目前，带压作业范围已涉及：欠平衡钻井、小井眼钻井、侧钻、带压起下油管、带压起下套管、带压起下衬管、带压钻水泥塞、带压钻桥塞、带压钻砂堵、酸化、压裂、打捞、磨铣、挤水泥或报废井作业等。

现有的带压作业机的旋转作业的过程为：首先移动卡瓦组关闭，夹紧管柱，固定卡瓦组打开，再将移动卡瓦组上的液压管线拆除，然后举升液压缸和转盘同时动作，带动移动卡瓦组和管柱边向上或者向下移动边转动，管柱向上或者向下移动到位后，再将移动卡瓦上的液压管线恢复，然后固定卡瓦组关闭，夹紧管柱，最后移动卡瓦组打开，举升液压缸带动移动卡瓦组向下或者向上运动回到原位，重复上述步骤，直至旋转作业结束。由此可见，现有的带压作业机在旋转作业中，需要频繁的拆卸和恢复移动卡瓦组上的液压管线，严重影响了带压作业机旋转作业的施工效率。并且由于举升液压缸的液压控制回路以及举升液压缸本身均存在内渗，导致现有的带压作业机无法进行定点旋转作业。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种能够连续进行旋转作业而无需拆除移动卡瓦组上液压管线的带压作业机。本实用新型通过设置旋转接头，外筒静止，内筒跟随转盘旋转，驱动移动卡瓦组上的第一液压缸和第二液压缸动作的液压油经外筒上的进油孔进入内筒的环形槽，再由环形槽进入第一液压缸和第二液压缸；因此在带压作业机旋转作业过程中无需拆卸移动卡瓦组上的液压管线，从而达到能够连续旋转作业的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种带压作业机，包括：

工作台；

井口装置；

上连接板，固定设置在所述工作台的下端；

下承载板，固定连接在所述井口装置上；

固定卡瓦组，固定连接在所述下承载板上；

举升液压缸，举升液压缸的缸体的两端分别与所述上连接板和下承载板固定连接，举升液压缸的活塞杆向上伸出；

上承载板，固定连接在举升液压缸的活塞杆上；

转盘，固定连接在上承载板上；转盘上设有驱动所述转盘转动的液压马达以及阻止所述转盘转动的制动器；

移动卡瓦组，包括移动防顶卡瓦、移动承重卡瓦、驱动所述防顶卡瓦开闭的第一液压缸和驱动所述移动承重卡瓦开闭的第二液压缸；

旋转接头，设置在移动卡瓦组和转盘之间；包括内筒和套设在内筒上的外筒；内筒分别与所述移动卡瓦组和转盘固定连接，内筒的外周面上设有分别与所述第一液压缸和第二液压缸连通的多个环形槽；外筒上设有与多个所述环形槽一一对应连通的多个进油孔。

进一步地，所述带压作业机还包括控制所述制动器动作的第一液压控制回路；所述第一液压控制回路包括：

先导油路；

回油路，与所述液压马达的泄油口连接；

正转油路，与所述液压马达的正转进油口连接，驱动所述液压马达正转；

反转油路，与所述液压马达的反转进油口连接，驱动所述液压马达反转；

单向阀，串联在正转油路上；

液控顺序阀，与所述单向阀并联连接；液控顺序阀的控制油口与所述反转油路连接；

梭阀，两个进油口分别与所述正转油路和反转油路连接；

第一液控换向阀，两个进油口分别与所述回油路和梭阀的出油口连接，液控换向阀的出油口与所述制动器连接；

解除制动阀，两个进油口分别与所述先导油路和第一液控换向阀的控制油口连接，解除制动阀的出油口与所述回油路连接。

进一步地，所述带压作业机还包括控制所述第一液压缸和第二液压缸动作的第二液压控制回路；所述第二液压控制回路包括第一液压站、第一手动三位四通换向阀、第二手动三位四通换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀和第四液控单向阀；

所述第一液压站的出油口分别与所述第一手动三位四通换向阀的进油口和第二手动三位四通换向阀的进油口连接；

所述第一手动三位四通换向阀的两个出油口通过旋转接头分别与第一液控单向阀的进油口和第二液控单向阀的进油口连接；

所述第二手动三位四通换向阀的两个出油口通过旋转接头分别与第三液控单向阀的进油口和第四液控单向阀的进油口连接；

所述第一液控单向阀的出油口与第一液压缸的有杆腔连接，第一液控单向阀的控制油口与第一液压缸的无杆腔连接；

所述第二液控单向阀的出油口与第一液压缸的无杆腔连接，第二液控单向阀的控制油口与第一液压缸的有杆腔连接；

所述第三液控单向阀的出油口与第二液压缸的有杆腔连接，第三液控单向阀的控制油口与第二液压缸的无杆腔连接；

所述第四液控单向阀的出油口与第二液压缸的无杆腔连接，第四液控单向阀的控制油口与第二液压缸的有杆腔连接。

进一步地，所述第一液压站包括第一油路和第二油路；第一油路和第二油路均包括沿出油方向依次连接的油箱、过滤器、液压泵、止回阀、减压阀和流量计；所述第二油路还包括液控两位两通换向阀；所述液控两位两通换向阀的进油口和出油口分别与第一油路的出油口和第二油路的出油口连接；液控两位两通换向阀的控制油口和第一液压站的出油口与第二油路的出油口连接；所述第一手动三位四通换向阀和第二手动三位四通换向阀的回油口与所述油箱连接。

进一步地，所述第一油路和第二油路的止回阀的出油口均分别连接有截止阀和溢流阀。

进一步地，所述第二油路的止回阀和第二油路的减压阀之间串联有蓄能器组。

进一步地，所述带压作业机还包括控制所述举升液压缸动作的第三液压控制回路；第三液压控制回路包括第二液压站、蓄能器、第二液控换向阀和先导控制阀；

所述第二液控换向阀的进油口与第二液压站连接，第二液控换向阀的两个出油口分别与举升液压缸的有杆腔和举升液压缸的无杆腔连接；第二液控换向阀与举升液压缸的无杆腔连接的出油口与所述蓄能器连接；

所述先导控制阀的进油口与第二液压站连接，先导控制阀的两个出油口分别与第二液控换向阀的两个控制油口连接。

进一步地，所述内筒的顶端和底端分别固定连接有上端盖和下端盖；上端盖上设有与多个所述环形槽一一对应连通的出油孔，上端盖与外筒之间以及下端盖与外筒之间均分别设置有密封圈。

进一步地，所述上端盖和下端盖分别可拆卸连接在所述内筒的顶端和底端。

进一步地，所述内筒和外筒之间设置有滚动轴承。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置旋转接头，外筒静止，内筒跟随转盘旋转，驱动移动卡瓦组上的第一液压缸和第二液压缸动作的液压油经外筒上的进油孔进入内筒的环形槽，再由环形槽进入第一液压缸和第二液压缸；因此在带压作业机旋转作业过程中无需拆卸移动卡瓦组上的液压管线，从而达到能够连续旋转作业的目的；其次，通过在第一液压控制回路设置梭阀，从而可以在操作转盘正转或反转时，能够自动打开制动器，通过设置解除制动阀，在旋转作业中发生的反扭矩驱使转盘反转时，能够及时操作解除制动阀，使制动器工作；并且，通过在第二液压控制回路中设置第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀和第四液控单向阀；一方面避免因旋转接头泄漏引起第一液压缸和第二液压缸误动作，另一方面当第一手动三位四通换向阀和第二手动三位四通换向阀处于中位时，不能泄压，从而保持移动卡瓦组的锁紧状态。

附图说明

图1是本实用新型的一种带压作业机的结构示意图；

图2是图1所示的一种带压作业机中旋转接头的结构示意图；

图3是图1所示的一种带压作业机中控制转盘正反转的液压原理图；

图4是图1所示的一种带压作业机中第一液压控制回路的液压原理图；

图5是图1所示的一种带压作业机中第二液压控制回路的液压原理图；

图6是图5中的第一液压站的液压原理图；

图7是图1所示的一种带压作业机中第三液压控制回路的液压原理图；

图中：1-工作台；2-移动卡瓦组；2a-第一液压缸；2b-第二液压缸；3-旋转接头；3a-上端盖；3b-外筒；3c-密封圈；3d-下端盖；3e-内筒；4-转盘；4a- 液压马达；4b-制动器；5-固定卡瓦组，6-上连接板；7-举升液压缸；8a-第一液控单向阀；8b-第二液控单向阀；8c-第三液控单向阀；8d-第四液控单向阀； 9-先导控制阀；10-第二液控换向阀；11-蓄能器；12-解除制动阀；13-第一液控换向阀；14-梭阀；15-液控顺序阀；16-单向阀；17-上承载板；18-下承载板； 19-井口装置；20a-第一手动三位四通换向阀；20b-第二手动三位四通换向阀； 21-管柱；22-过滤器；23-液压泵；24-止回阀；25-截止阀；26-溢流阀；27- 减压阀；28-流量计；29-液控两位两通换向阀；30-油箱。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

实施例1：

如图1-7所示，本实施例提供一种带压作业机，包括：

工作台1；

井口装置19；

上连接板6，固定设置在所述工作台1的下端；

下承载板18，固定连接在所述井口装置19上；

固定卡瓦组5，固定连接在所述下承载板18上；

举升液压缸7，举升液压缸7的缸体的两端分别与所述上连接板6和下承载板18固定连接，举升液压缸7的活塞杆向上伸出；

上承载板17，固定连接在举升液压缸7的活塞杆上；

转盘4，固定连接在上承载板17上；转盘4上设有驱动所述转盘4转动的液压马达4a以及阻止所述转盘4转动的制动器4b；

移动卡瓦组2，包括移动防顶卡瓦、移动承重卡瓦、驱动所述防顶卡瓦开闭的第一液压缸2a和驱动所述移动承重卡瓦开闭的第二液压缸2b；

旋转接头3，设置在移动卡瓦组2和转盘4之间；包括内筒3e和套设在内筒3e上的外筒3b；内筒3e分别与所述移动卡瓦组2和转盘4固定连接，内筒 3e的外周面上设有分别与所述第一液压缸2a和第二液压缸2b连通的多个环形槽；外筒3b上设有与多个所述环形槽一一对应连通的多个进油孔。

本实用新型是在加拿大SNUBCO公司的235K带压作业机上进行的改进，因此，所述工作台1、井口装置19、上连接板6、下承载板18、固定卡瓦组5、举升液压缸7、上承载板17、转盘4和移动卡瓦组2均可以采用现有技术实现。

如图1所示，单个管柱21的长度通常在12米左右，举升液压缸7的行程在3米左右，因此在进行起下管柱时，需要拆装移动卡瓦组2上的液压管线4 次；由于液压管线大部分垂于空中，通过管线伞连接到移动卡瓦组2上，并且每次拆除液压管线后，都需要将接头固定，因此，拆装液压管线浪费很大一部分时间。因此，本实用新型通过在移动卡瓦组2和转盘4之间设置旋转接头3，从而免去拆除液压管线，提高了带压作业机的旋转作业效率；根据现场情况，使用旋转接头3后，带压作业机的旋转作业机效率提升了25％。

如图2所示，本实施例中，为了防止液压油泄漏到旋转接头3外，所述内筒3e的顶端和底端分别固定连接有上端盖3a和下端盖3d；上端盖3a上设有与多个所述环形槽一一对应连通的出油孔，上端盖3a与外筒3b之间以及下端盖3d与外筒3b之间均分别设置有密封圈3c。优选地，为了方便更换所述密封圈3c，所述上端盖3a和下端盖3d分别可拆卸连接在所述内筒3e的顶端和底端。更进一步地，为了减小内筒3e和外筒3b相对转动的阻力，所述内筒3e和外筒3b之间设置有滚动轴承。

本实施例中的带压作业机还包括控制所述制动器4b动作的第一液压控制回路；所述第一液压控制回路包括：

先导油路；

回油路，与所述液压马达4a的泄油口连接；

正转油路，与所述液压马达4a的正转进油口连接，驱动所述液压马达4a 正转；

反转油路，与所述液压马达4a的反转进油口连接，驱动所述液压马达4a 反转；

单向阀16，串联在正转油路上；

液控顺序阀15，与所述单向阀16并联连接；液控顺序阀15的控制油口与所述反转油路连接；

梭阀14，两个进油口分别与所述正转油路和反转油路连接；

第一液控换向阀13，两个进油口分别与所述回油路和梭阀的出油口连接，液控换向阀13的出油口与所述制动器4b连接；

解除制动阀12，两个进油口分别与所述先导油路和第一液控换向阀13的控制油口连接，解除制动阀12的出油口与所述回油路连接。

控制所述液压马达4a正反转的油路采用235K带压作业机中的现有油路实现，如图3所示。

如图4所示，正常情况下，解除制动阀12处于图4所示的位置，第一液控换向阀13也处于图4所示的位置；因此当需要液压马达4a正转或反转时，正转油路或反转油路都会经过梭阀和第一液控换向阀13将制动器4b打开，使液压马达4a可以正转或反转；一旦发生液压马达4a向与预定的方向相反的方向转动时，人为操作解除制动阀12，使解除制动阀12动作，先导油路推动第一液控换向阀13换向，从而制动器4b关闭，液压马达4a无法转动。需要说明的是，所述预定的方向是指预定液压马达4a正转或反转。

由于现有的控制第一液压缸2a和第二液压缸2b动作的液压控制回路没有设置液控单向阀，并且第一手动三位四通换向阀20a和第二手动三位四通换向阀20b的中位机能是泄压，同时由于新增的旋转接头3会有泄漏，因此可能造成第一液压缸2a和第二液压缸2b误动作；因此，如图5和6所示，本实施例中的带压作业机还包括控制所述第一液压缸2a和第二液压缸2b动作的第二液压控制回路；所述第二液压控制回路包括第一液压站、第一手动三位四通换向阀20a、第二手动三位四通换向阀20b、第一液控单向阀8a、第二液控单向阀 8b、第三液控单向阀8c和第四液控单向阀8d；

所述第一液压站的出油口分别与所述第一手动三位四通换向阀20a的进油口和第二手动三位四通换向阀20b的进油口连接；

所述第一手动三位四通换向阀20a的两个出油口通过旋转接头分别与第一液控单向阀8a的进油口和第二液控单向阀8b的进油口连接；

所述第二手动三位四通换向阀20b的两个出油口通过旋转接头分别与第三液控单向阀8c的进油口和第四液控单向阀8d的进油口连接；

所述第一液控单向阀8a的出油口与第一液压缸2a的有杆腔连接，第一液控单向阀8a的控制油口与第一液压缸2a的无杆腔连接；

所述第二液控单向阀8b的出油口与第一液压缸2a的无杆腔连接，第二液控单向阀8b的控制油口与第一液压缸2a的有杆腔连接；

所述第三液控单向阀8c的出油口与第二液压缸2b的有杆腔连接，第三液控单向阀8c的控制油口与第二液压缸2b的无杆腔连接；

所述第四液控单向阀8d的出油口与第二液压缸2b的无杆腔连接，第四液控单向阀8d的控制油口与第二液压缸2b的有杆腔连接。

当第一液压缸2a的有杆腔和无杆腔以及第二液压缸2b有杆腔和无杆腔均无进油时，第一液控单向阀8a、第二液控单向阀8b、第三液控单向阀8c和第四液控单向阀8d均关闭，从而保持移动卡瓦组2的锁紧状态。

如图6所示，本实施例中的第一液压站包括第一油路和第二油路；第一油路和第二油路均包括沿出油方向依次连接的油箱30、过滤器22、液压泵23、止回阀24、减压阀27和流量计28；所述第二油路还包括液控两位两通换向阀 29；所述液控两位两通换向阀29的进油口和出油口分别与第一油路的出油口和第二油路的出油口连接；液控两位两通换向阀29的控制油口和第一液压站的出油口与第二油路的出油口连接；所述第一手动三位四通换向阀20a和第二手动三位四通换向阀20b的回油口与所述油箱连接。通过设置液控两位两通换向阀 29，从而在第一油路的液压油压力不足时，立即切换到第二油路，使用第二油路对第二液压控制回路供油。优选地，本实施例中，所述第一油路和第二油路的止回阀24的出油口均分别连接有截止阀25和溢流阀26。进一步地，所述第二油路的止回阀24和第二油路的减压阀27之间串联有蓄能器组31。通过设置蓄能器组31，从而在第一油路和第二油路的液压油压力均不足时，向第二油路中补充液压油。

现有的带压作业机中，控制举升液压缸7动作的液压控制回路采用大流量三位四通手动换向阀控制举升液压缸7上行、下放或停止；该三位四通手动换向阀为滑阀，存在内渗；同时由于举升液压缸7长时间使用造成磨损，也会引起内渗；当进行旋转作业需要定点施工时，会使三位四通手动换向阀的阀芯处于中位；由于内渗，举升液压缸7的活塞杆无法长时间保持位置不变。因此，本实施例中，如图7所示，所述带压作业机还包括控制所述举升液压缸7动作的第三液压控制回路；第三液压控制回路包括第二液压站、蓄能器11、第二液控换向阀10和先导控制阀9；

所述第二液控换向阀10的进油口与第二液压站连接，第二液控换向阀10 的两个出油口分别与举升液压缸7的有杆腔和举升液压缸7的无杆腔连接；第二液控换向阀10与举升液压缸7的无杆腔连接的出油口与所述蓄能器11连接；

所述先导控制阀9的进油口与第二液压站连接，先导控制阀9的两个出油口分别与第二液控换向阀10的两个控制油口连接。通过设置蓄能器11向举升液压缸7补充压力来保证举升液压缸7的缸内压力，从而保证举升液压缸7的活塞杆的位置不变，完成定点旋转作业。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。