[實用新型]一種水平定向鉆機動力頭旋轉防止反轉控制系統

有效

• 申請號: 201820073743.5
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207848069U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 潘文飛;周旭明
• 申請（專利權）人: 廣西固瑞科技股份有限公司
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08;F15B13/042;E21B3/02
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 梁春芬

本實用新型水平定向鉆機動力頭旋轉防止反轉控制系統，涉及水平定向鉆機制造領域，包括油箱、第一液壓泵、液控多路閥、柱塞馬達、先導油控制裝置、液控單向閥、第一手動溢流閥、單向節流閥，第一液壓泵與液控多路閥連接，液控多路閥再分別通過正轉油路和反轉油路與柱塞馬達連接，液控單向閥連接在正轉油路中，第一手動溢流閥的進油口通過油管Ⅱ與液控單向閥和柱塞馬達之間的正轉油路連接，單向節流閥連接在反轉油路中，液控單向閥跟單向節流閥和液控多路閥之間的反轉油路還連接有一條用于檢測壓力差的油管Ⅳ。采用本實用新型后既能提升水平定向鉆機動力頭連續輸出旋轉扭矩，又能保證水平定向鉆機不被鉆桿反轉而損壞柱塞馬達。

技術領域

本實用新型涉及水平定向鉆機制造領域，特別涉及一種水平定向鉆機動力頭旋轉防止反轉控制系統。

背景技術

水平定向鉆機是在不開挖地表面的條件下，鋪設多種地下公用設施的一種工程機械，它廣泛應用于供水、電力、通訊、天然氣、石油等領域的地下管道、管線的鋪設，其適用于沙土、黏土、卵石、巖石等各種復雜地層。

水平定向鉆機的動力頭必須提供連續的旋轉扭力，才能夠保證施工的順利進行，水平定向鉆機的旋轉扭力一般由柱塞馬達提供扭矩產生扭力。

請參見圖1，其示出了現有技術中的水平定向鉆機的動力頭旋轉機構控制系統，包括油箱101、第一液壓泵102、液控多路閥103、柱塞馬達104、第二液壓泵105、液控手柄106、第二手動溢流閥107。該水平定向鉆機的動力頭旋轉機構控制系統的工作原理如下：第一液壓泵102從油箱101吸油，利用先導油打開液控多路閥103向柱塞馬達104供油，從而驅動柱塞馬達104做功；第二液壓泵105從油箱101吸油，通過液控手柄106向液控多路閥103提供先導油；先導油路壓力大小則通過調節第二手動溢流閥107壓力的大小得到，先導油壓力一般設定3.9MPa，可以根據柱塞馬達104承受的壓力，通過將液控多路閥103上的溢流閥壓力調大，以實現動力頭旋轉的較大的扭矩，柱塞馬達104最大承受壓力為35 MPa。

但是，在超長距離鉆孔、大孔徑回拖或是巖石等工況時，動力頭旋轉機構一端輸出連續的正轉扭力，另一端鉆具被卡死情況下，被卡死的鉆具尚未反饋到鉆機上，鉆桿仍在做旋轉動作，鉆桿做類似扭麻花式的旋轉運動，積累大量的旋轉能量，當鉆桿扭矩壓力達到液控多路閥103設定的壓力值時，油路通過液控多路閥103上的溢流閥泄壓流回油箱，柱塞馬達104停止做功。當先導油切換至液控多路閥103到中位時，鉆桿的旋轉能量就會釋放，瞬間就會反作用到柱塞馬達104上，柱塞馬達104就會超過承受壓力并高速反轉吸空，從而容易損壞柱塞馬達104，影響施工進度，造成巨大的經濟損失。

綜上所述，有必要設計出一種新的水平定向鉆機動力頭旋轉防反轉控制系統，既能提升水平定向鉆機動力頭連續輸出旋轉扭矩，又能保證水平定向鉆機不被鉆桿反轉而損壞柱塞馬達。

發明內容

本實用新型的目的是針對上述現有技術存在的缺陷，提供一種水平定向鉆機動力頭旋轉防止反轉控制系統，其結構簡單，成本低，動力頭被卡后過度旋轉時，防止柱塞馬達超速反轉效果得到顯著提升，既保證了水平定向鉆機的施工效率，又極大地提升了水平定向鉆機應對復雜地層和特殊工況的適應能力。

本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：一種水平定向鉆機動力頭旋轉防止反轉控制系統，包括油箱、第一液壓泵、液控多路閥、柱塞馬達及先導油控制裝置，先導油控制裝置的先導油路連接在液控多路閥的兩端，并通過先導油路控制液控多路閥移位，第一液壓泵出油口通過油管Ⅰ與液控多路閥的一個進油口連接，液控多路閥再分別通過正轉油路和反轉油路與柱塞馬達連接，還包括液控單向閥、第一手動溢流閥、單向節流閥，液控單向閥連接在液控多路閥與柱塞馬達之間的正轉油路中，第一手動溢流閥的進油口通過油管Ⅱ與液控單向閥和柱塞馬達之間的正轉油路連接，第一手動溢流閥的出油口通過油管Ⅲ與油箱連接，單向節流閥連接在液控多路閥與柱塞馬達之間的反轉油路中，液控單向閥跟單向節流閥和液控多路閥之間的反轉油路還連接有一條用于檢測壓力差的油管Ⅳ。