一種雙動力修井機氣壓控制系統及方法

一種雙動力修井機氣壓控制系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙動力修井機氣壓控制系統及方法，包括絞車控制模塊和轉盤控制模塊，它還包括防碰控制模塊、電機故障控制模塊、缸鉗轉換控制模塊和勢能回收模塊，所述絞車控制模塊包括絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊和絞車轉速控制模塊，轉盤控制模塊包括轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊，通過對電機和柴油機雙動力分開控制，且轉換間具有互鎖功能，保證任何動力在工作狀態下的正常操作，并避免誤操作，可實現兩地控制，并獨立完成主機操作，結構簡單，操作簡單、便利、安全。
【專利說明】
一種雙動力修井機氣壓控制系統及方法
技術領域
[0001]本發明涉及石油設備氣壓控制技術領域，尤其是一種雙動力修井機氣壓控制系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，修井機的驅動形式普遍采用柴油機驅動或電機驅動，現有技術中還沒有專門針對采用柴油機和電機兩種驅動力的修井機氣壓控制系統。
[0003]另外修井機均為兩地控制，當進行主機操作時，卻仍需要司鉆房輔助控制或操作人員雙手同時操作不同的工件運動，操作繁瑣，費時費力。

【發明內容】

[0004]本發明的目的就是克服現有技術設備的缺點，提供一種可儲能動力系統及儲能式側鉆鉆機，實現電動機在消耗較少外部電能的條件下實現大功率提升，并且可以將下放鉆機鉆具時，鉆具的勢能轉化為電能儲存在超級電容儲能模塊中。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:雙動力修井機氣壓控制系統，包括絞車控制模塊和轉盤控制模塊，它還包括防碰控制模塊、電機故障控制模塊、缸鉗轉換控制模塊和勢能回收模塊，所述絞車控制模塊包括絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊和絞車轉速控制模塊，轉盤控制模塊包括轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊;上述防碰控制模塊、缸鉗轉換控制模塊、勢能回收模塊、絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊、絞車轉速控制模塊、轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊的進氣口均與氣源相連通;絞車離合器控制模塊通過梭閥K分別與絞車轉速控制模塊和勢能回收模塊相連通；電機故障控制模塊進氣口與防碰控制模塊中的防碰釋放閥出氣口相連通，電機故障控制模塊通過梭閥I分別與防碰控制模塊和絞車剎車控制模塊相連通;絞車轉速控制模塊通過常閉式氣控換向閥Π與絞車剎車控制模塊相連通;轉盤離合器控制模塊通過轉盤傳動箱控制閥分別與絞車轉速控制模塊和轉盤轉速控制模塊相連通。
[0006]作為本發明的一種改進，優選的是，所述絞車離合器控制模塊主要由常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭1、梭閥K組成，常閉式氣控換向閥I進氣口與氣源連通，常閉式氣控換向閥I控制口與梭閥IX連通，常閉式氣控換向閥I出氣口經快速排氣閥I與導氣龍頭I連通;絞車剎車控制模塊主要由常開式氣控換向閥、緊急制動閥、兩位四通氣控換向閥、盤式剎車鉗、氣電信號轉換器IV組成，常開式氣控換向閥控制口經梭閥I分別與防碰控制模塊和電機故障控制模塊回路連通，常開式氣控換向閥出氣口經緊急制動閥分別與兩位四通氣控換向閥和常閉式氣控換向閥π控制口連通，兩位四通氣控換向閥出氣口與盤式剎車鉗連通;絞車轉速控制模塊主要由主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥Π、氣電信號轉換器1、三位四通電磁換向閥、梭閥V1、梭閥W、發動機油門控制器、變頻電機速度控制器組成，主滾筒控制閥一出氣口經常閉式氣控換向閥Π、氣電信號轉換器1、梭閥K與絞車離合器控制模塊回路連通，另一出氣口經電磁換向閥、梭閥V1、梭閥w分別與發動機油門控制器和變頻電機速度控制器連通，常閉式氣控換向閥Π控制口與絞車剎車控制模塊回路連通;防碰控制模塊主要由防碰釋放閥、過卷閥、梭閥π、常閉式電磁換向閥1、電子防碰電控模塊組成，防碰釋放閥出氣口分機械防碰和電子防碰回路兩個并聯回路，機械防碰回路經過卷閥、梭閥Π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通，電子防碰回路與電機故障控制模塊回路并聯，且它經常閉式電磁換向閥1、電子防碰電控模塊、梭閥Π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通;勢能回收模塊主要由梭閥K、氣電信號轉換器V、常閉式電磁換向閥IV組成，常閉式電磁換向閥IV進氣口與氣源連通，其出氣口經氣電信號轉換器V、梭閥IX與絞車離合器控制模塊回路連通；電機故障控制模塊主要由故障電控模塊、常開式電磁換向閥1、常開式電磁換向閥Π、梭閥I組成，常開式電磁換向閥I控制口與故障電控模塊連通，常開式電磁換向閥I進氣口與防碰釋放閥出口連通，其出氣口串聯常開式電磁換向閥Π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通，常開式電磁換向閥I與常開式電磁換向閥π串聯;轉盤離合器控制模塊主要由常閉式電磁換向閥π、轉盤傳動箱控制閥、氣電信號轉換器π、氣電信號轉換器m、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π組成，常閉式電磁換向閥π和轉盤傳動箱控制閥進氣口分別與氣源連通，出氣口分別經氣電信號轉換器π、氣電信號轉換器m依次與梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π連通，常閉式電磁換向閥π和轉盤傳動箱控制閥控制回路經梭閥m連接形成并聯結構;轉盤剎車控制模塊主要由常閉式電磁換向閥m、梭閥砸、轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、轉盤傳動箱剎車氣室組成，轉盤制動閥串聯轉盤扭矩釋放手輪和常閉式電磁換向閥m形成并聯結構，分別經梭閥νπι與轉盤傳動箱剎車氣室連通;轉盤轉速控制模塊主要由轉盤傳動箱控制閥、梭閥V1、梭閥W、發動機油門控制器、變頻電機速度控制器組成，轉盤傳動箱控制閥進氣口與氣源連通，其中一出氣口經梭閥m與轉盤離合器控制模塊回路連通，另一出氣口分別經梭閥VI和梭閥w與變頻電機速度控制器和發動機油門控制器連通;缸鉗轉換控制模塊主要由缸鉗轉換閥1、缸鉗轉換閥π、梭閥IV、梭閥V、常閉式氣控換向閥π、常閉式氣控換向閥m和缸鉗轉換控制氣缸組成，缸鉗轉換閥I和缸鉗轉換閥π進氣口均接氣源，出氣口分別經梭閥IV、常閉式氣控換向閥m和梭閥V、常閉式氣控換向閥π與缸鉗轉換控制氣缸連通。
[0007]作為本發明的一種改進，優選的是，所述防碰釋放閥為二位二通常開式換向閥，常閉式氣控換向閥為二位三通常閉式氣控換向閥，轉盤傳動箱控制閥為復合換向調壓閥。
[0008]作為本發明的一種改進，優選的是，所述防碰釋放閥為二位二通常開式手動換向閥。
[0009]作為本發明的一種改進，優選的是，所述常開式氣控換向閥為二位三通常開式氣控換向閥，緊急制動閥為二位三通換向閥，主滾筒控制閥為組合換向調壓閥，常閉式電磁換向閥為二位三通常閉式電磁換向閥，常開式電磁換向閥為二位三通常開式電磁換向閥。
[0010]作為本發明的一種改進，優選的是，所述緊急制動閥為二位三通手動換向閥。
[0011]根據上述的雙動力修井機氣壓控制系統的控制方法，包括以下步驟:
電機工作且使用電控手柄進行起下鉆時:控制電信號使常閉式電磁換向閥IV處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥IV、梭閥梭閥IX控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，絞車電控手柄與變頻電機速度控制器連接，操作絞車電控手柄進行起下鉆；
電機工作且使用主滾筒控制閥進行起下鉆時:控制主滾筒控制閥使其處于開啟狀態，氣源經主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥Π、梭閥K控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，控制三位四通電磁換向閥左側電磁閥得電，氣源經主滾筒控制閥另一出氣口、梭閥VI進入變頻電機速度控制器，操作主滾筒控制閥手柄進行起下鉆；
電機工作且使用轉盤力矩限制手輪進行鉆進時:控制電信號使常閉式電磁換向閥π處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥π、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，操作轉盤力矩限制手輪使其處于需要的力矩值，然后緩慢控制變頻電機速度控制器，進行合適速度鉆井；
電機工作且使用轉盤傳動箱控制閥進行鉆進工作時:操作轉盤傳動箱控制閥，氣源經轉盤傳動箱控制閥、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源經轉盤傳動箱控制閥另一出氣口、梭閥VI控制變頻電機速度控制器;工作制動時，氣源經轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、梭閥νπι進入轉盤傳動箱剎車氣室使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪使轉盤處于需要的制動扭矩值，操作轉盤傳動箱控制閥，進行合適速度鉆井;遇電機或電控系統故障信號或鉆機急停時，電信號控制使常閉式電磁換向閥m處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥m、梭閥νπι進入轉盤傳動箱剎車氣室，完成轉盤制動；
柴油機工作且進行起下鉆時:操作主滾筒控制閥使其處于開啟狀態，氣源經主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥π、梭閥K控制常閉式氣控換向閥IA處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合;控制三位四通電磁換向閥17右側電磁閥得電，氣源經主滾筒控制閥另一出氣口、梭閥W進入發動機油門控制器，操作主滾筒控制閥手柄進行起下鉆；
柴油機工作且進行鉆進時:操作轉盤傳動箱控制閥，氣源經轉盤傳動箱控制閥、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源經轉盤傳動箱控制閥另一出氣口、梭閥w控制發動機油門控制器;操作轉盤制動閥，氣源經轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、梭閥VI進入轉盤傳動箱剎車氣室使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪使轉盤處于需要的制動扭矩值，進行合適速度鉆井；
提升作業至一定高度時:過卷閥動作，氣源經防碰釋放閥、過卷閥、梭閥Π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；如過卷閥出現故障，電子防碰電控模塊控制常閉式電磁換向閥I處于開啟狀態，氣源經防碰釋放閥、常閉式電磁換向閥1、梭閥Π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；
當電機工作切換為柴油機工作時:常開式電磁換向閥Π開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當柴油機工作切換為電機工作時:常開式電磁換向閥I開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當電機工作遇上碰下砸、電控故障、急停等狀況時:常開式電磁換向閥Π開啟處于通氣狀態，同時故障電控模塊控制常開式電磁換向閥I處于通氣狀態，氣源經防碰釋放閥、常開式電磁換向閥1、常開式電磁換向閥π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；同時為保障當電機工作切換為柴油機工作時，絞車不處于剎車狀態，設置常開式電磁換向閥Π，并且切換至發動機工作時控制常開式電磁換向閥Π處于不通氣狀態；當勢能回收時:采用絞車電控手柄操作，控制電信號使常閉式電磁換向閥IV處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥IV、梭閥IX控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合； 當作業狀態切換為主機工作狀態時:操作缸鉗轉換閥I使其處于通氣狀態，氣源經缸鉗轉換閥1、梭閥IV、常閉式氣控換向閥m控制缸鉗轉換控制氣缸常通，此時即可獨立控制主車相關工作，同時也可在司鉆房內操作缸鉗轉換閥π完成以上工作。
[0012]作為本發明的一種改進，優選的是，所述防碰釋放閥為二位二通常開式換向閥，常閉式氣控換向閥為二位三通常閉式氣控換向閥，轉盤傳動箱控制閥為復合換向調壓閥，常開式氣控換向閥為二位三通常開式氣控換向閥，緊急制動閥為二位三通換向閥，主滾筒控制閥為組合換向調壓閥，常閉式電磁換向閥為二位三通常閉式電磁換向閥，常開式電磁換向閥為二位三通常開式電磁換向閥。
[0013]作為本發明的一種改進，優選的是，所述防碰釋放閥為二位二通常開式手動換向閥，緊急制動閥為二位三通手動換向閥。
[0014]本發明的有益效果是，電機和柴油機雙動力分開控制，且轉換間具有互鎖功能，保證任何動力在工作狀態下的正常操作，并避免誤操作;獨立的勢能回收控制回路，僅需采用絞車電控手柄并配合輔助剎車操作即可完成勢能回收;優化實現兩地控制，可獨立完成主機操作，并使結構簡單，操作更加簡單、便利、安全。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的系統原理圖。
[0016]圖中，1A、二位三通常閉式氣控換向閥I，1B、二位三通常閉式氣控換向閥Π，1C、二位三通常閉式氣控換向閥m，2A、快速排氣閥I，2B、快速排氣閥11，34、導氣龍頭1，38、導氣龍頭Π，4A、梭閥I，4B、梭閥Π，4C、梭閥m，4D、梭閥IV，4E、梭閥V，4F、梭閥VI，4G、梭閥W，4H、梭閥VIII，4J、梭閥K，5A、氣電信號轉換器I，5B、氣電信號轉換器Π，5C、氣電信號轉換器IΠ，5D、氣電信號轉換器IV，5E、氣電信號轉換器V，6A、二位三通常閉式電磁換向閥I，6B、二位三通常閉式電磁換向閥Π，6C、二位三通常閉式電磁換向閥m，6D、二位三通常閉式電磁換向閥IV，7、電子防碰電控模塊，8、故障電控模塊，9、轉盤傳動箱剎車氣室，1、發動機油門控制器，11、變頻電機速度控制器，12、缸鉗轉換控制氣缸，13A、缸鉗轉換閥I，13B、缸鉗轉換閥Π，14、轉盤傳動箱控制閥，15、轉盤扭矩釋放手輪，16、轉盤制動閥，17、三位四通電磁換向閥，18、主滾筒控制閥，19、二位三通常開式氣控換向閥，20、緊急制動閥，21、兩位四通氣控換向閥，22、盤式剎車鉗，23、防碰釋放閥，24A、二位三通常開式電磁換向閥I，24B、二位三通常開式電磁換向閥Π，25、過卷閥，26、氣源。
【具體實施方式】
[0017]在圖1中，一種雙動力修井機氣壓控制系統主要由防碰控制模塊、電機故障控制模塊、缸鉗轉換控制模塊、勢能回收模塊、絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊、絞車轉速控制模塊、轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊組成。絞車離合器控制模塊主要由二位三通常閉式氣控換向閥11A、快速排氣閥12A、導氣龍頭13A、梭閥K4J組成，二位三通常閉式氣控換向閥IIA進氣口與氣源26連通，二位三通常閉式氣控換向閥IIA控制口與梭閥IX4J連通，二位三通常閉式氣控換向閥IIA出氣口經快速排氣閥12A與導氣龍頭I3A連通，通過梭閥K4J處氣體的通斷，控制二位三通常閉式氣控換向閥IlA從而完成推盤離合器與絞車的掛合和脫開。絞車剎車控制模塊主要由二位三通常開式氣控換向閥19、緊急制動閥20、兩位四通氣控換向閥21、盤式剎車鉗22、氣電信號轉換器IV5D組成，其中，緊急制動閥20為二位三通手動換向閥，二位三通常開式氣控換向閥19控制口經梭閥I4A分別與防碰控制模塊和電機故障控制模塊回路連通，二位三通常開式氣控換向閥19出氣口經緊急制動閥20分別與兩位四通氣控換向閥21和二位三通常閉式氣控換向閥Π IB控制口連通，兩位四通氣控換向閥21出氣口與盤式剎車鉗22連通，通過氣壓控制盤式剎車鉗22油路的通斷，實現盤式剎車的工作控制、緊急控制、過卷保護等功能。絞車轉速控制模塊主要由主滾筒控制閥18、二位三通常閉式氣控換向閥Π IB、氣電信號轉換器15A、三位四通電磁換向閥17、梭閥VI4F、梭閥VMG、發動機油門控制器1、變頻電機速度控制器11組成;主滾筒控制閥18—出氣口經二位三通常閉式氣控換向閥Π IB、氣電信號轉換器15A、梭閥1X4J與絞車離合器控制模塊回路連通，另一出氣口經三位四通電磁換向閥17、梭閥VI4F、梭閥VMG分別與發動機油門控制器10和變頻電機速度控制器11連通，二位三通常閉式氣控換向閥Π IB控制口與絞車剎車控制模塊回路連通，該主滾筒控制閥18采用組合換向調壓閥，其輸出的控制氣可先后按比例控制絞車離合器的掛合和發動機油門控制器10或變頻電機速度控制器11的開度，從而實現滾筒的速度控制。防碰控制模塊主要由防碰釋放閥23、過卷閥25、梭閥Π4Β、二位三通常閉式電磁換向閥I6A、電子防碰電控模塊7組成，其中，防碰釋放閥23為二位二通常開式手動換向閥，防碰釋放閥23出氣口分兩個并聯回路，即機械防碰和電子防碰回路，機械防碰回路經過卷閥25、梭閥Π4Β、梭閥I4A與絞車剎車控制模塊回路連通，電子防碰回路與電機故障控制模塊回路并聯，且它經二位三通常閉式電磁換向閥I6A、電子防碰電控模塊7、梭閥Π 4B、梭閥14A與絞車剎車控制模塊回路連通，防碰控制模塊由機械和電子防碰機構控制盤式剎車，從而實現過度提升作業。勢能回收模塊主要由梭閥K4J、氣電信號轉換器V5E、二位三通常閉式電磁換向閥IV6D組成，二位三通常閉式電磁換向閥IV6D進氣口與氣源26連通，其出氣口經氣電信號轉換器V 5E、梭閥1X4 J與絞車離合器控制模塊回路連通，通過勢能的回收再利用，將鉆桿下放的勢能轉化為電能收集起來，再通過能量控制系統將存儲的電能補充給其他用電設備，從而減輕系統供電壓力，最大限度節約能源。電機故障控制模塊主要由故障電控模塊8、二位三通常開式電磁換向閥124A、二位三通常開式電磁換向閥Π 24B、梭閥14A組成，二位三通常開式電磁換向閥124A控制口與故障電控模塊8連通，二位三通常開式電磁換向閥124A進氣口與防碰釋放閥23出口連通，其出氣口串聯二位三通常開式電磁換向閥Π24Β、梭閥I4A與絞車剎車控制模塊回路連通，二位三通常開式電磁換向閥I24A與二位三通常開式電磁換向閥Π24Β串聯，且當發動機工作時二位三通常開式電磁換向閥Π24Β處于開啟狀態，保證當電機工作切換為發動機工作時，絞車不處于剎車狀態；當電機工作時，故障電控模塊8、二位三通常開式電磁換向閥124A得電，當遇到上碰下砸、電控故障、急停等狀況時，故障電控模塊8、二位三通常開式電磁換向閥124A失電，絞車剎車；當柴油機工作時，故障電控模塊8失電，二位三通常開式電磁換向閥Π 24B得電，當柴油機停機，二位三通常開式電磁換向閥Π 24B失電，此時絞車剎車。轉盤傳動箱控制模塊由轉盤離合器控制、轉盤剎車控制、轉盤控制等部分組成。轉盤離合器控制模塊主要由二位三通常閉式電磁換向閥Π 6B、轉盤傳動箱控制閥14、氣電信號轉換器Π 5B、氣電信號轉換器ΙΠ5C、梭閥m4C、快速排氣閥Π 2B、導氣龍頭Π 3B組成，其中，轉盤傳動箱控制閥14為復合換向調壓閥，二位三通常閉式電磁換向閥Π 6B和轉盤傳動箱控制閥14進氣口分別與氣源26連通，出氣口分別經氣電信號轉換器Π 5B、氣電信號轉換器ΙΠ5C依次與梭閥ΙΠ4C、快速排氣閥Π 2Β、導氣龍頭Π 3Β連通;二位三通常閉式電磁換向閥Π 6Β和轉盤傳動箱控制閥14控制回路經梭閥m4c連接形成并聯結構，互鎖電機驅動時使用轉盤力矩限制手輪和使用轉盤傳動箱控制閥14之間的操作。轉盤剎車控制模塊主要由二位三通常閉式電磁換向閥III6C即轉盤自動剎車閥、梭閥ΥΠΙ4Η、轉盤制動閥16、轉盤扭矩釋放手輪15、轉盤傳動箱剎車氣室9組成，轉盤制動閥16串聯轉盤扭矩釋放手輪15和二位三通常閉式電磁換向閥m6C形成并聯結構，分別經梭閥ΥΠΙ4Η與轉盤傳動箱剎車氣室9連通，通過旋轉轉盤扭矩釋放手輪15可以控制轉盤的制動扭矩，主要用于柴油機工作時鉆桿解卡，當電機、電控系統故障、鉆機急停時，二位三通常閉式電磁換向閥III6C得電，轉盤剎車。轉盤轉速控制模塊主要由轉盤傳動箱控制閥14、梭閥VI4F、梭閥VMG、發動機油門控制器1、變頻電機速度控制器11組成，轉盤傳動箱控制閥14進氣口與氣源26連通，其中一出氣口經梭閥III4C與轉盤離合器控制模塊回路連通，另一出氣口分別經梭閥VI4F和梭閥VMG與變頻電機速度控制器11和發動機油門控制器10連通，該轉盤傳動箱控制閥14采用復合換向調壓閥，其輸出的控制氣可先后按比例控制轉盤離合器的掛合和發動機油門控制器10或變頻電機速度控制器11的開度，從而實現轉盤的速度控制。缸鉗轉換控制模塊主要由缸鉗轉換閥113A、缸鉗轉換閥Π 13B、梭閥IV4D、梭閥V4E、二位三通常閉式氣控換向閥Π IB、二位三通常閉式氣控換向閥m IC和缸鉗轉換控制氣缸12組成，缸鉗轉換閥Π 13B布置在司鉆房內控制臺上，缸鉗轉換閥113A和缸鉗轉換控制氣缸12布置在主車尾部控制箱內，缸鉗轉換閥I13A和缸鉗轉換閥Π 13B進氣口均接氣源26，出氣口分別經梭閥IV4D、二位三通常閉式氣控換向閥ΙΠIC和梭閥V 4E、二位三通常閉式氣控換向閥Π IB與缸鉗轉換控制氣缸12連通，缸鉗轉換閥主要用于作業狀態和主機工作狀態的轉換，采用兩個缸鉗轉換閥可優化實現兩地控制，使操作更加簡單、便利、安全。
[0018]上述車載式雙動力修井機氣壓控制系統在作業過程中如要對滾筒、轉盤以及缸鉗轉換進行控制，其控制方法為:
電機工作且使用電控手柄進行起下鉆時:控制電信號使二位三通常閉式電磁換向閥IV6D處于常通狀態，氣源26經二位三通常閉式電磁換向閥IV6D、梭閥梭閥IX4J控制二位三通常閉式氣控換向閥11A處于常通狀態，同時氣源26經二位三通常閉式氣控換向閥IIA、快速排氣閥I2A、導氣龍頭I3A進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，絞車電控手柄與變頻電機速度控制器11連接，操作絞車電控手柄進行起下鉆；
電機工作且使用主滾筒控制閥18進行起下鉆時:控制主滾筒控制閥18使其處于開啟狀態，氣源26經主滾筒控制閥18、二位三通常閉式氣控換向閥Π IB、梭閥1X4 J控制二位三通常閉式氣控換向閥11A處于常通狀態，同時氣源26經二位三通常閉式氣控換向閥IIA、快速排氣閥I2A、導氣龍頭I3A進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，控制三位四通電磁換向閥17左側電磁閥得電，氣源26經主滾筒控制閥18另一出氣口、梭閥VI4F進入變頻電機速度控制器11，操作主滾筒控制閥18手柄進行起下鉆；
電機工作且使用轉盤力矩限制手輪進行鉆進時:控制電信號使二位三通常閉式電磁換向閥Π 6B處于常通狀態，氣源26經二位三通常閉式電磁換向閥Π 68、梭閥1114(:、快速排氣閥Π 2B、導氣龍頭Π 3B進入轉盤離合器使其掛合，操作轉盤力矩限制手輪使其處于需要的力矩值，然后緩慢控制變頻電機速度控制器11，進行合適速度鉆井；
電機工作且使用轉盤傳動箱控制閥進行鉆進工作時:操作轉盤傳動箱控制閥14，氣源26經轉盤傳動箱控制閥14、梭閥III4C、快速排氣閥Π 2B、導氣龍頭Π 3B進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源26經轉盤傳動箱控制閥14另一出氣口、梭閥VI4F控制變頻電機速度控制器11;工作制動時，氣源26經轉盤制動閥16、轉盤扭矩釋放手輪15、梭閥ΥΠΙ4Η進入轉盤傳動箱剎車氣室9使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪15使轉盤處于需要的制動扭矩值，操作轉盤傳動箱控制閥14，進行合適速度鉆井;遇電機或電控系統故障信號或鉆機急停時，電信號控制使二位三通常閉式電磁換向閥m6C處于常通狀態，氣源26經二位三通常閉式電磁換向閥m6C、梭閥VI4H進入轉盤傳動箱剎車氣室9，完成轉盤制動；
柴油機工作且進行起下鉆時:操作主滾筒控制閥18使其處于開啟狀態，氣源26經主滾筒控制閥18、二位三通常閉式氣控換向閥Π IB、梭閥1X4 J控制二位三通常閉式氣控換向閥IA處于常通狀態，同時氣源經二位三通常閉式氣控換向閥I1A、快速排氣閥I2A、導氣龍頭I3A進入絞車推盤離合器內使離合器掛合;控制三位四通電磁換向閥17右側電磁閥得電，氣源26經主滾筒控制閥18另一出氣口、梭閥VMG進入發動機油門控制器10，操作主滾筒控制閥手柄進行起下鉆；
柴油機工作且進行鉆進時:操作轉盤傳動箱控制閥14，氣源26經轉盤傳動箱控制閥14、梭閥III4C、快速排氣閥Π 2B、導氣龍頭Π 3B進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源26經轉盤傳動箱控制閥14另一出氣口、梭閥VMG控制發動機油門控制器10;操作轉盤制動閥16，氣源26經轉盤制動閥16、轉盤扭矩釋放手輪15、梭閥ΥΠΙ4Η進入轉盤傳動箱剎車氣室9使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪15使轉盤處于需要的制動扭矩值，進行合適速度鉆井。
[0019]提升作業至一定高度時:過卷閥25動作，氣源26經防碰釋放閥23、過卷閥25、梭閥Π 4B、梭閥I4A控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車;如過卷閥25出現故障，電子防碰電控模塊7控制二位三通常閉式電磁換向閥I6A處于開啟狀態，氣源26經防碰釋放閥23、二位三通常閉式電磁換向閥I6A、梭閥Π 4B、梭閥I4A控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；
當電機工作切換為柴油機工作時:二位三通常開式電磁換向閥Π 24B開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當柴油機工作切換為電機工作時:二位三通常開式電磁換向閥124A開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當電機工作遇上碰下砸、電控故障、急停等狀況時:二位三通常開式電磁換向閥Π 24B開啟處于通氣狀態，同時故障電控模塊8控制二位三通常開式電磁換向閥I24A處于通氣狀態，氣源26經防碰釋放閥23、二位三通常開式電磁換向閥124A、二位三通常開式電磁換向閥Π 24B、梭閥14A控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；同時為保障當電機工作切換為柴油機工作時，絞車不處于剎車狀態，設置二位三通常開式電磁換向閥Π 24B，并且切換至發動機工作時控制二位三通常開式電磁換向閥Π24Β處于不通氣狀態；
當勢能回收時:采用絞車電控手柄操作，控制電信號使二位三通常閉式電磁換向閥IV6D處于常通狀態，氣源26經二位三通常閉式電磁換向閥IV6D、梭閥IX4J控制二位三通常閉式氣控換向閥IIA處于常通狀態，同時氣源26經二位三通常閉式氣控換向閥11A、快速排氣閥I2A、導氣龍頭I3A進入絞車推盤離合器內使離合器掛合；
當作業狀態切換為主機工作狀態時:操作缸鉗轉換閥113A使其處于通氣狀態，氣源26經缸鉗轉換閥113A、梭閥IV4D、二位三通常閉式氣控換向閥ΙΠIC控制缸鉗轉換控制氣缸12常通，此時即可獨立控制主車相關工作，同時也可在司鉆房內操作缸鉗轉換閥Π13Β完成以上工作。
[0020]本實施例并非對本發明的形狀、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均屬于本發明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.雙動力修井機氣壓控制系統，包括絞車控制模塊和轉盤控制模塊，其特征在于:它還包括防碰控制模塊、電機故障控制模塊、缸鉗轉換控制模塊和勢能回收模塊，所述絞車控制模塊包括絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊和絞車轉速控制模塊，轉盤控制模塊包括轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊； 上述防碰控制模塊、缸鉗轉換控制模塊、勢能回收模塊、絞車離合器控制模塊、絞車剎車控制模塊、絞車轉速控制模塊、轉盤離合器控制模塊、轉盤剎車控制模塊和轉盤轉速控制模塊的進氣口均與氣源相連通;絞車離合器控制模塊通過梭閥K分別與絞車轉速控制模塊和勢能回收模塊相連通;電機故障控制模塊進氣口與防碰控制模塊中的防碰釋放閥出氣口相連通，電機故障控制模塊通過梭閥I分別與防碰控制模塊和絞車剎車控制模塊相連通;絞車轉速控制模塊通過常閉式氣控換向閥Π與絞車剎車控制模塊相連通;轉盤離合器控制模塊通過轉盤傳動箱控制閥分別與絞車轉速控制模塊和轉盤轉速控制模塊相連通。2.根據權利要求1所述的雙動力修井機氣壓控制系統，其特征在于:所述絞車離合器控制模塊主要由常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭1、梭閥K組成，常閉式氣控換向閥I進氣口與氣源連通，常閉式氣控換向閥I控制口與梭閥IX連通，常閉式氣控換向閥I出氣口經快速排氣閥I與導氣龍頭I連通； 絞車剎車控制模塊主要由常開式氣控換向閥、緊急制動閥、兩位四通氣控換向閥、盤式剎車鉗、氣電信號轉換器IV組成，常開式氣控換向閥控制口經梭閥I分別與防碰控制模塊和電機故障控制模塊回路連通，常開式氣控換向閥出氣口經緊急制動閥分別與兩位四通氣控換向閥和常閉式氣控換向閥π控制口連通，兩位四通氣控換向閥出氣口與盤式剎車鉗連通； 絞車轉速控制模塊主要由主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥Π、氣電信號轉換器1、三位四通電磁換向閥、梭閥V1、梭閥W、發動機油門控制器、變頻電機速度控制器組成，主滾筒控制閥一出氣口經常閉式氣控換向閥Π、氣電信號轉換器1、梭閥IX與絞車離合器控制模塊回路連通，另一出氣口經電磁換向閥、梭閥V1、梭閥w分別與發動機油門控制器和變頻電機速度控制器連通，常閉式氣控換向閥Π控制口與絞車剎車控制模塊回路連通； 防碰控制模塊主要由防碰釋放閥、過卷閥、梭閥Π、常閉式電磁換向閥1、電子防碰電控模塊組成，防碰釋放閥出氣口分機械防碰和電子防碰回路兩個并聯回路，機械防碰回路經過卷閥、梭閥Π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通，電子防碰回路與電機故障控制模塊回路并聯，且它經常閉式電磁換向閥1、電子防碰電控模塊、梭閥Π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通； 勢能回收模塊主要由梭閥K、氣電信號轉換器V、常閉式電磁換向閥IV組成，常閉式電磁換向閥IV進氣口與氣源連通，其出氣口經氣電信號轉換器V、梭閥IX與絞車離合器控制模塊回路連通； 電機故障控制模塊主要由故障電控模塊、常開式電磁換向閥1、常開式電磁換向閥π、梭閥I組成，常開式電磁換向閥I控制口與故障電控模塊連通，常開式電磁換向閥I進氣口與防碰釋放閥出口連通，其出氣口串聯常開式電磁換向閥π、梭閥I與絞車剎車控制模塊回路連通，常開式電磁換向閥I與常開式電磁換向閥π串聯； 轉盤離合器控制模塊主要由常閉式電磁換向閥Π、轉盤傳動箱控制閥、氣電信號轉換器Π、氣電信號轉換器In、梭閥In、快速排氣閥Π、導氣龍頭Π組成，常閉式電磁換向閥Π和轉盤傳動箱控制閥進氣口分別與氣源連通，出氣口分別經氣電信號轉換器Π、氣電信號轉換器m依次與梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π連通，常閉式電磁換向閥π和轉盤傳動箱控制閥控制回路經梭閥m連接形成并聯結構； 轉盤剎車控制模塊主要由常閉式電磁換向閥m、梭閥砸、轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、轉盤傳動箱剎車氣室組成，轉盤制動閥串聯轉盤扭矩釋放手輪和常閉式電磁換向閥m形成并聯結構，分別經梭閥νπι與轉盤傳動箱剎車氣室連通； 轉盤轉速控制模塊主要由轉盤傳動箱控制閥、梭閥V1、梭閥νπ、發動機油門控制器、變頻電機速度控制器組成，轉盤傳動箱控制閥進氣口與氣源連通，其中一出氣口經梭閥m與轉盤離合器控制模塊回路連通，另一出氣口分別經梭閥VI和梭閥w與變頻電機速度控制器和發動機油門控制器連通； 缸鉗轉換控制模塊主要由缸鉗轉換閥1、缸鉗轉換閥π、梭閥IV、梭閥V、常閉式氣控換向閥π、常閉式氣控換向閥m和缸鉗轉換控制氣缸組成，缸鉗轉換閥I和缸鉗轉換閥π進氣口均接氣源，出氣口分別經梭閥IV、常閉式氣控換向閥m和梭閥V、常閉式氣控換向閥π與缸鉗轉換控制氣缸連通。3.根據權利要求1或2所述的雙動力修井機氣壓控制系統，其特征在于:所述防碰釋放閥為二位二通常開式換向閥，常閉式氣控換向閥為二位三通常閉式氣控換向閥，轉盤傳動箱控制閥為復合換向調壓閥。4.根據權利要求3所述的雙動力修井機氣壓控制系統，其特征在于:所述防碰釋放閥為二位二通常開式手動換向閥。5.根據權利要求2所述的雙動力修井機氣壓控制系統，其特征在于:所述常開式氣控換向閥為二位三通常開式氣控換向閥，緊急制動閥為二位三通換向閥，主滾筒控制閥為組合換向調壓閥，常閉式電磁換向閥為二位三通常閉式電磁換向閥，常開式電磁換向閥為二位三通常開式電磁換向閥。6.根據權利要求5所述的雙動力修井機氣壓控制系統，其特征在于:所述緊急制動閥為二位三通手動換向閥。7.根據權利要求2所述的雙動力修井機氣壓控制系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 電機工作且使用電控手柄進行起下鉆時:控制電信號使常閉式電磁換向閥IV處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥IV、梭閥梭閥IX控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，絞車電控手柄與變頻電機速度控制器連接，操作絞車電控手柄進行起下鉆； 電機工作且使用主滾筒控制閥進行起下鉆時:控制主滾筒控制閥使其處于開啟狀態，氣源經主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥Π、梭閥K控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合，控制三位四通電磁換向閥左側電磁閥得電，氣源經主滾筒控制閥另一出氣口、梭閥VI進入變頻電機速度控制器，操作主滾筒控制閥手柄進行起下鉆； 電機工作且使用轉盤力矩限制手輪進行鉆進時:控制電信號使常閉式電磁換向閥Π處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥π、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，操作轉盤力矩限制手輪使其處于需要的力矩值，然后緩慢控制變頻電機速度控制器，進行合適速度鉆井； 電機工作且使用轉盤傳動箱控制閥進行鉆進工作時:操作轉盤傳動箱控制閥，氣源經轉盤傳動箱控制閥、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源經轉盤傳動箱控制閥另一出氣口、梭閥VI控制變頻電機速度控制器;工作制動時，氣源經轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、梭閥砸進入轉盤傳動箱剎車氣室使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪使轉盤處于需要的制動扭矩值，操作轉盤傳動箱控制閥，進行合適速度鉆井;遇電機或電控系統故障信號或鉆機急停時，電信號控制使常閉式電磁換向閥m處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥m、梭閥νπι進入轉盤傳動箱剎車氣室，完成轉盤制動； 柴油機工作且進行起下鉆時:操作主滾筒控制閥使其處于開啟狀態，氣源經主滾筒控制閥、常閉式氣控換向閥π、梭閥K控制常閉式氣控換向閥IA處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合;控制三位四通電磁換向閥17右側電磁閥得電，氣源經主滾筒控制閥另一出氣口、梭閥w進入發動機油門控制器，操作主滾筒控制閥手柄進行起下鉆； 柴油機工作且進行鉆進時:操作轉盤傳動箱控制閥，氣源經轉盤傳動箱控制閥、梭閥m、快速排氣閥π、導氣龍頭π進入轉盤離合器使其掛合，同時氣源經轉盤傳動箱控制閥另一出氣口、梭閥w控制發動機油門控制器;操作轉盤制動閥，氣源經轉盤制動閥、轉盤扭矩釋放手輪、梭閥VI進入轉盤傳動箱剎車氣室使其制動，操作轉盤扭矩釋放手輪使轉盤處于需要的制動扭矩值，進行合適速度鉆井； 提升作業至一定高度時:過卷閥動作，氣源經防碰釋放閥、過卷閥、梭閥Π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；如過卷閥出現故障，電子防碰電控模塊控制常閉式電磁換向閥I處于開啟狀態，氣源經防碰釋放閥、常閉式電磁換向閥1、梭閥Π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車； 當電機工作切換為柴油機工作時:常開式電磁換向閥Π開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當柴油機工作切換為電機工作時:常開式電磁換向閥I開啟且處于不通氣狀態，絞車不處于剎車狀態；當電機工作遇上碰下砸、電控故障、急停等狀況時:常開式電磁換向閥Π開啟處于通氣狀態，同時故障電控模塊控制常開式電磁換向閥I處于通氣狀態，氣源經防碰釋放閥、常開式電磁換向閥1、常開式電磁換向閥π、梭閥I控制絞車剎車控制模塊使絞車剎車；同時為保障當電機工作切換為柴油機工作時，絞車不處于剎車狀態，設置常開式電磁換向閥Π，并且切換至發動機工作時控制常開式電磁換向閥Π處于不通氣狀態；當勢能回收時:采用絞車電控手柄操作，控制電信號使常閉式電磁換向閥IV處于常通狀態，氣源經常閉式電磁換向閥IV、梭閥IX控制常閉式氣控換向閥I處于常通狀態，同時氣源經常閉式氣控換向閥1、快速排氣閥1、導氣龍頭I進入絞車推盤離合器內使離合器掛合；當作業狀態切換為主機工作狀態時:操作缸鉗轉換閥I使其處于通氣狀態，氣源經缸鉗轉換閥1、梭閥IV、常閉式氣控換向閥m控制缸鉗轉換控制氣缸常通，此時即可獨立控制主車相關工作，同時也可在司鉆房內操作缸鉗轉換閥π完成以上工作。8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于:所述防碰釋放閥為二位二通常開式換向閥，常閉式氣控換向閥為二位三通常閉式氣控換向閥，轉盤傳動箱控制閥為復合換向調壓閥，常開式氣控換向閥為二位三通常開式氣控換向閥，緊急制動閥為二位三通換向閥，主滾筒控制閥為組合換向調壓閥，常閉式電磁換向閥為二位三通常閉式電磁換向閥，常開式電磁換向閥為二位三通常開式電磁換向閥。9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于:所述防碰釋放閥為二位二通常開式手動換向閥，緊急制動閥為二位三通手動換向閥。
【文檔編號】E21B44/00GK106089124SQ201610663237
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月15日 公開號201610663237.7, CN 106089124 A, CN 106089124A, CN 201610663237, CN-A-106089124, CN106089124 A, CN106089124A, CN201610663237, CN201610663237.7
【發明人】張子勝, 王維忠, 戴相富, 王國書, 張建軍, 肖秋生, 吳彥鋒, 焦金龍, 王建, 李蒲, 軒繼花, 李夢浩, 楊偉光, 郭衛
【申請人】中原特種車輛有限公司