[發明專利]一種動力頭巖心鉆機的液壓控制系統

有效

• 申請號: 201410409364.5
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104314461B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 騰飛;婁和康;尹立;蔡新民;蔡平基
• 申請（專利權）人: 四川諾克鉆探機械有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;F15B11/17
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙)51217
• 代理人: 薛波

技術領域

本發明屬于鉆探設備技術領域，具體涉及一種動力頭巖心鉆機的液壓控制系統。

背景技術

動力頭巖心鉆機主要是靠動力頭帶動鉆桿鉆進，并通過卷揚機帶動鋼繩提取打撈器，打撈巖心；在更換鉆桿的過程中，還需要夾持器夾持鉆桿，動力頭升降油缸提升動力頭；在鉆進的過程中，需要攪拌器攪拌泥漿，泥漿泵向鉆頭部分輸送泥漿。在巖心鉆機工作的整個過程中，已經實現全液壓提供動力，包括動力頭旋轉、卷揚機旋轉、動力頭升降油缸提升、夾持器夾持、攪拌器攪拌和泥漿泵輸送泥漿等都通過液壓系統提供工作動力。

然而，現有的液壓控制系統，采用多個液壓泵、液壓馬達以及多路換向閥來一一對應各個執行元件所需的功率輸出，動力頭旋轉、卷揚機旋轉等都需要較大功率輸出，而夾持器夾持鉆桿，以及動力頭升降油缸的提升則不需要如此大的功率輸出，因為在鉆頭鉆進的過程中，行進速度較慢，動力頭升降油缸則不需要大排量輸出，甚至大功率輸出。為了適應不同執行元件的不同功率輸出，現有的液壓系統均采用可變泄壓閥和變量泵來實現不同功率輸出，導致設備成本較高。因此，現有的液壓系統很難適應不同功率輸出并同時達到設備成本低的要求。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述巖心鉆機的液壓控制系統中存在的問題，提供一種動力頭巖心鉆機的液壓控制系統，結構簡單、性能優良，設備成本低。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種動力頭巖心鉆機的液壓控制系統，包括動力頭馬達、卷揚機馬達、動力頭升降油缸和夾持器油缸，還包括：

液壓泵組，其包括第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵和第四液壓泵；

三聯多路閥組，其包括依次串聯的第一換向閥、第二換向閥和第三換向閥，第一換向閥的輸入端分別與第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵相連，且第一換向閥的輸出端與動力頭馬達相連；第二換向閥的輸出端與卷揚機馬達相連；第三換向閥的輸出端與動力頭升降油缸相連；

單聯多路換向閥，其輸入端與第四液壓泵相連，輸出端分別與動力頭升降油缸、夾持器油路相連；

工作油箱，其用于儲存工作油；

所述的單聯多路換向閥具有與第四液壓泵相連接的泵用端口、與工作油箱相連接的回油端口、與動力頭升降油缸相連接的第一液壓缸用端口和第三液壓缸用端口、與夾持器油缸相連接的第二液壓缸用端口，所述單聯多路換向閥處于中立位置狀態時，泵用端口和第二液壓缸用端口連通；所述單聯多路換向閥處于第一位置狀態時，泵用端口和第一液壓缸用端口連通，第三液壓缸用端口和回油端口連通；所述的單聯多路換向閥處于第二位置狀態時，泵用端口和第三液壓缸用端口連通，第一液壓缸用端口和回油端口連通；所述的單聯多路換向閥處于第三位置狀態時，第一液壓缸用端口、第三液壓缸用端口和回油端口連通，泵用端口和第二液壓缸用端口連通。

優選地，所述的夾持器油路包括三位四通換向閥、液控單向閥、左夾持器油缸和右夾持器油缸，左夾持器油缸和右夾持器油缸的有桿腔相互連接，無桿腔相互連接，并分別通過三位四通換向閥與單聯多路換向閥的第二液壓缸用端口，以及回油油路連接；左夾持器油缸和右夾持器油缸的無桿腔與三位四通換向閥之間的管路上設置有液控單向閥，液控單向閥的控制油路連接到左夾持器油缸和右夾持器油缸的有桿腔與三位四通換向閥之間的管路上。

優選地，還包括泥漿泵和至少一個攪拌器，第一液壓泵的輸出端連接有分流閥，經分流閥分流后，其中一支油路連接到泥漿泵；第二液壓泵的輸出端也連接有分流閥，經分流閥分流后，其中一支油路也連接到泥漿泵；第三液壓泵的輸出端也連接有分流閥，經分流閥分流后，其中一支油路連接到攪拌器。

優選地，所述的第一換向閥、第二換向閥和第三換向閥均為三位五通換向閥。

優選地，所述的第一液壓泵、第二液壓泵和第三液壓泵均為定量泵，排量為17-19ml/r、壓力為21-25mpa；所述的第四液壓泵也是定量泵，排量為2.0-2.5ml/r、壓力為21-25mpa。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明的一種動力頭巖心鉆機的液壓控制系統，采用大排量的液壓泵，并通過依次串聯的換向閥依次控制動力頭及卷揚機，采用小排量的液壓泵控制夾持器和動力頭升降油缸，在需要動力頭升降油缸加速時，再加入大排量的液壓泵，使得各執行元件能夠在不同工作狀態下穩定工作；并且根據不同執行元件選用不同定量泵，設備的效率高、能耗低。