连续油管滚筒液压控制系统、方法及连续油管作业车

技术领域

本发明涉及油气设备技术领域，具体而言，涉及一种连续油管滚筒液压控制系统、方法及连续油管作业车。

背景技术

连续油管作业车是一种在石油行业应用广泛的特种机械，被誉为“万能作业机”，油管滚筒是连续油管作业车的重要部件，对价格昂贵的油管进行盘管与放管。

目前滚筒减速机的刹车与马达的动力控制为相互独立的控制模块，存在未解除刹车的情况下，同时向滚筒马达提供动力的误操作，也可能存在因操作不熟练而导致油管滚筒操作事故，发生安全风险与设备的损害。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题中的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供一种连续油管滚筒液压控制系统，包括减速机、控制阀装置以及滚筒马达，所述滚筒马达分别与所述减速机以及所述控制阀装置液压连接；

所述减速机用于接收松开刹车信号，所述控制阀装置用于接收所述松开刹车信号和滚筒动作信号，当所述控制阀装置同时接收到所述松开刹车信号和所述滚筒动作信号后，所述控制阀装置打开，以使所述滚筒马达驱动所述减速机动作。

进一步地，该系统还包括刹车控制阀，所述控制阀装置包括滚筒主控制阀和滚筒控制先导阀，所述减速机包括相互连接的减速机本体和减速机制动器；

所述滚筒主控制阀的中位为断开状态，所述滚筒主控制阀的其他工位用于驱动所述滚筒马达动作；

所述减速机本体通过所述减速机制动器与所述刹车控制阀连接，所述刹车控制阀的第一工位为刹车工位，所述刹车控制阀的第二工位用于分别向所述减速机制动器和所述滚筒控制先导阀发出所述收松开刹车信号；

所述滚筒控制先导阀的中位为断开状态，所述滚筒控制先导阀的其他工位用于向所述滚筒主控制阀发送所述滚筒动作信号；

当所述滚筒控制先导阀接收到所述松开刹车信号，且所述滚筒主控制阀接收到所述滚筒动作信号后，所述滚筒主控制阀处于其他工位以使所述滚筒马达动作。

进一步地，还包括第一油路、第二油路、第三油路、第四油路、先导减压阀、第五油路、第六油路和第七油路，所述滚筒马达具有A口和B口，所述滚筒主控制阀的第一油口与所述第一油路与连接，所述滚筒主控制阀的第二油口与所述第二油路连接，所述滚筒主控制阀的第三油口与所述A口连接，所述滚筒主控制阀的第四油口与所述B口连接；所述刹车控制阀的第一油口通过所述第三油路与所述第一油路连接，所述刹车控制阀的第二油口通过所述第四油路与所述减速机制动器连接，所述刹车控制阀的第一工位用于将所述第三油路和所述第二油路断开，所述刹车控制阀的第二工位用于将所述第三油路和所述第四油路连通；所述先导减压阀设置于所述第三油路，所述滚筒控制先导阀的第一油口通过所述第五油路与所述刹车控制阀的第二油口连接，所述滚筒控制先导阀的第二油口通过所述第六油路与所述滚筒主控制阀的一端连接，所述滚筒控制先导阀的第三油口通过所述第七油路与所述滚筒主控制阀的另一端连接。

进一步地，该系统还包括第八油路和油箱，所述第八油路的一端与所述滚筒控制先导阀的第四油口连接，所述第八油路的另一端与所述油箱连接。

进一步地，所述第六油路和所述第七油路上分别设置有固定节流孔。

进一步地，该系统还包括安全阀，所述安全阀与所述滚筒马达并联。

进一步地，该系统还包括补油压力源和补油背压阀，所述补油压力源用于向所述第二油路补油，所述补油背压阀设置于所述第二油路上。

进一步地，该系统还包括主溢流阀组件，所述主溢流阀组件设置于所述第一油路上。

相较于现有技术，本发明提供的一种连续油管滚筒液压控制系统，具有但不局限于以下有益效果：

减速机接收到松开刹车信号后，减速机解除刹车状态(减速机常态为刹车状态)，在减速机接收到松开刹车信号的同时，控制阀装置也可以接收到该松开刹车状态，在控制阀装置接收到松开刹车状态以及滚筒动作信号后，才可以使滚筒马达动作，进而通过动作的滚筒马达驱动处于解除刹车状态的减速机工作，最终通过减速机带动滚筒转动以实现连续油管的输送或卷绕，保证只有在减速机解除刹车状态后，滚筒马达才有动作的可能，保证了作业的安全性。

本发明还提供一种连续油管作业车，包括如前所述的连续油管滚筒液压控制系统。

由于所述连续油管作业车的技术改进和有益效果与所述连续油管滚筒液压控制系统一样，因此不再对所述连续油管作业车进行赘述。

本发明还提供一种连续油管滚筒液压控制方法，所述连续油管滚筒液压控制方法基于如前所述的连续油管滚筒液压控制系统，所述连续油管滚筒液压控制方法包括：

当减速机接收到松开刹车信号时，所述减速机解除刹车状态；

当控制阀装置同时接收到所述松开刹车信号和滚筒动作信号时，所述控制阀装置打开，以使滚筒马达驱动减速机动作；

当所述控制阀装置接收到所述松开刹车信号和所述滚筒动作信号中的一个时，所述滚筒马达停止动作。

由于所述连续油管滚筒液压控制方法的技术改进和有益效果与所述连续油管滚筒液压控制系统一样，因此不再对所述连续油管滚筒液压控制方法进行赘述。

附图说明

图1为本发明实施例的连续油管滚筒液压控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的连续油管滚筒液压控制系统的液压原理图；

图3为本发明实施例的连续油管滚筒液压控制方法的流程图。

附图标记说明：

1、第一油路；2、第二油路；3、第三油路；4、第四油路；5、第五油路； 6、第六油路；7、第七油路；8、第八油路；9、滚筒马达；91、A口；92、B 口；10、滚筒主控制阀；11、刹车控制阀；12、减速机制动器；13、滚筒控制先导阀；14、先导减压阀；15、油箱；16、固定节流孔；17、安全阀；18、补油压力源；19、补油背压阀；21、主溢流阀；22、先导溢流阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

而且，附图中Y轴表示横向，也就是左右位置，并且Y轴的正向(也就是Y轴的箭头指向)表示左，Y轴的负向(也就是与Y轴的正向相反的方向) 表示右；附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z 轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下。

同时需要说明的是，前述Y轴和Z轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1和图3，图1中，M指的是松开刹车信号，N指的是滚筒动作信号。本发明实施例的一种连续油管滚筒液压控制系统包括减速机、控制阀装置以及滚筒马达9，所述滚筒马达9分别与所述减速机以及所述控制阀装置液压连接；

所述减速机用于接收松开刹车信号，所述控制阀装置用于接收所述松开刹车信号和滚筒动作信号，当所述控制阀装置同时接收到所述松开刹车信号和所述滚筒动作信号后，所述控制阀装置打开，以使所述滚筒马达9驱动所述减速机动作。

本实施例中，减速机接收到松开刹车信号后，减速机解除刹车状态(减速机常态为刹车状态)，在减速机接收到松开刹车信号的同时，控制阀装置也可以接收到该松开刹车状态，在控制阀装置接收到松开刹车状态以及滚筒动作信号后，才可以使滚筒马达9动作，进而通过动作的滚筒马达9驱动处于解除刹车状态的减速机工作，最终通过减速机带动滚筒转动以实现连续油管的输送或卷绕，保证只有在减速机解除刹车状态后，滚筒马达才有动作的可能，保证了作业的安全性。

可选地，参见图2，该系统还包括刹车控制阀11，所述控制阀装置包括滚筒主控制阀10和滚筒控制先导阀13，所述减速机包括相互连接的减速机本体和减速机制动器12；

所述滚筒主控制阀10的中位为断开状态，所述滚筒主控制阀10的其他工位用于驱动所述滚筒马达9动作；

所述减速机本体通过所述减速机制动器与所述刹车控制阀11连接，所述刹车控制阀11的第一工位为刹车工位，所述刹车控制阀11的第二工位用于分别向所述减速机制动器12和所述滚筒控制先导阀13发出所述收松开刹车信号；

所述滚筒控制先导阀13的中位为断开状态，所述滚筒控制先导阀13的其他工位用于向所述滚筒主控制阀10发送所述滚筒动作信号；

当所述滚筒控制先导阀13接收到所述松开刹车信号，且所述滚筒主控制阀10接收到所述滚筒动作信号后，所述滚筒主控制阀10处于其他工位以使所述滚筒马达9动作。

这里，减速机的刹车指的是减速机本体由减速机制动器12制动，松开刹车信号由刹车控制阀11提供，具体地，当刹车控制阀11处于第二工位(上位)时，产生松开刹车信号并被减速机制动器接收到，减速机制动器执行该松开刹车信号，使减速机本体处于解除刹车状态，当刹车控制阀处于第一工位(下位)时，减速机制动器12接收不到松开刹车信号，则减速机制动器对减速机本体进行刹车制动动作。在刹车控制阀11处于第二工位产生松开刹车信号后，滚筒控制先导阀13也接收到该松开刹车信号，这时才能够通过滚筒控制先导阀13处于其他工位以产生滚筒动作信号并向滚筒主控制阀10发送，滚筒主控制阀10执行该滚筒动作信号后处于其他工位，最终使得滚筒马达9 动作。

可选地，参见图2，还包括第一油路1、第二油路2、第三油路3、第四油路4、先导减压阀14、第五油路5、第六油路6和第七油路7，所述滚筒马达9具有A口91和B口92，所述滚筒主控制阀10的第一油口与所述第一油路1与连接，所述滚筒主控制阀10的第二油口与所述第二油路2连接，所述滚筒主控制阀10的第三油口与所述A口91连接，所述滚筒主控制阀10的第四油口与所述B口92连接；所述刹车控制阀11的第一油口通过所述第三油路3与所述第一油路1连接，所述刹车控制阀11的第二油口通过所述第四油路4与所述减速机制动器12连接，所述刹车控制阀11的第一工位用于将所述第三油路3和所述第二油路2断开，所述刹车控制阀11的第二工位用于将所述第三油路3和所述第四油路4连通；所述先导减压阀14设置于所述第三油路3，所述滚筒控制先导阀13的第一油口通过所述第五油路5与所述刹车控制阀11的第二油口连接，所述滚筒控制先导阀13的第二油口通过所述第六油路与所述滚筒主控制阀10的一端连接，所述滚筒控制先导阀13的第三油口通过所述第七油路与所述滚筒主控制阀10的另一端连接。

这里，令滚筒马达9的上侧油口为A口91，滚筒马达9的下侧油口为B 口92，可以理解的是，滚筒主控制阀10至少具有三个工位，比如滚筒主控制阀10是三位四通换向阀，在刹车控制阀11处于第二工位(上位)时，若滚筒主控制阀10处于中位，则第一油路1、第二油路2都不和滚筒马达9连通；可使滚筒主控制阀10处于上位，则其第一油口和第三油口连通，第二油口与第四油口连通，进而第一油路1和滚筒马达9的A口91连通，同时滚筒马达 9的B口92与第二油路2连通，此时第二油路2可以连接油箱15作为回油路，此时的滚筒马达9做正转；也可使滚筒主控制阀10处于下位，则滚筒主控制阀10的第一油口与第四油口连通，第二油口与第三油口连通，进而第一油路 1与滚筒马达9的B口92连通，第二油路2与滚筒马达9的A口91连通，此时B口进油，A口出油，第二油路2仍作为回油路，此时滚筒马达9反转。其中，滚筒主控制阀10的上位和下位为前述的滚筒主控制阀10的其他工位，刹车控制阀11的第一工位(下位)用于将第三油路3和第四油路4断开，刹车控制阀11的第二工位(上位)用于将第三油路3和第四油路4连通，这里，刹车控制阀11为手动阀，通过手动控制实现其第一工位和第二工位的切换。

这里，滚筒主控制阀为三位四通液控换向阀，滚筒控制先导阀13为三位四通手动换向阀，从第一油路1中分流出来的油液通过先导减压阀14将压力等级减压至先导级，之后，需要滚筒马达9工作时，手动将刹车控制阀11切换至上位，减压至先导级的油液通过刹车控制阀11会进入第五油路5；当滚筒控制先导阀13手动切换至上位时，第五油路5中的油液由第七油路7作用在滚筒主控制阀10的底端，使滚筒主控制阀10工作在下位，这时，第一油路1中的油液进入滚筒马达9的B口92，滚筒马达9反转；当滚筒控制先导阀13手动切换至下位时，第五油路5中的油液由第六油路6作用在滚筒主控制阀10的顶端，使滚筒主控制阀10工作在上位，这时，第一油路1中的油液进入滚筒马达9的A口91，滚筒马达9正转。

如此，滚筒控制先导阀13是和刹车控制阀11串联的，在滚筒控制先导阀13切换至上位或者下位时，只有当刹车控制阀11处于第二工位(接触刹车位)时，先导级的油液才能作用于减速机制动器12，使减速机制动器12接触对减速机的制动，同时先导级的油液才能作用于滚筒主控制阀10的上端或下端，以使滚筒主控制阀10处于能够向滚筒马达9供油的工位，保证了对连续油管滚筒进行刹车动作时，驱动马达不会进油而动作，也就保证的作业安全。

其中，减速机制动器12接收到松开刹车信号指的是减速机制动器12受到经由刹车控制阀11和第四油路4的油压和流量；滚筒控制先导阀13接收到松开刹车信号指的是滚筒控制先导阀13受到经由刹车控制阀11和第五油路的油压和流量；滚筒主控制阀10接收滚筒动作信号指的是滚筒主控制阀10 的上端受到经由滚筒控制先导阀13和第七油路7的油压和流量，或者指的是滚筒主控制阀10的下端受到经由滚筒控制先导阀13和第六油路6的油压和流量。

可选地，参见图2，连续油管滚筒液压控制系统还包括第八油路8和油箱 15，第八油路8的一端与滚筒控制先导阀13的第四油口连接，第八油路8的另一端与油箱15连接。

这里，如前，当滚筒控制先导阀13手动切换至下位时，第五油路5中的油液由第六油路6作用在滚筒主控制阀10的顶端，使滚筒主控制阀10工作在上位，这时，第七油路7中的部分油液可以由滚筒控制先导阀13手，再通过第八油路8进入油箱15，为液压系统提供储油，散热，沉淀杂质等功能。

可选地，参见图2，第六油路6和第七油路7上分别设置有固定节流孔 16。

这里，通过固定节流孔16的设置，可以减小滚筒控制先导阀13对控制滚筒主控制阀10所造成的液压冲击，增强工作稳定性。

可选地，参见图2，连续油管滚筒液压控制系统还包括安全阀17，安全阀17与滚筒马达9并联。

这里，安全阀17具体是一个双向溢流阀，保护液压系统，防止过载而对油管滚筒及液压系统造成破坏。

可选地，参见图2，连续油管滚筒液压控制系统还包括补油压力源18和补油背压阀19，补油压力源18用于向第二油路2补油，补油背压阀19设置于第二油路2上。

这里，在滚筒马达9正转时，油管滚筒工作，比如控制连续油管的工作状态为出井状态，但是滚筒马达9存在由其他设备(比如注入头)反拖运转的情况，这时为了防止滚筒马达9的B口吸空，补油压力源18可以为其B口补油，并由补油背压阀19控制器补油背压。

可选地，参见图2，连续油管滚筒液压控制系统还包括主溢流阀组件，主溢流阀组件设置于第一油路1上。

这里，滚筒马达9没有被其他设备(比如注入头)反拖运转的情况，可以通过主溢流阀组件调节滚动马达的驱动压力。

可选地，参见图2，主溢流阀组件包括主溢流阀21和先导溢流阀22，先导溢流阀22通过主溢流阀21与第一油路1连接。

这里，可以通过远程调节先导溢流阀22以调节主溢流阀21的压力，更加方便省力。

本发明另一实施例的一种连续油管作业车，包括如前所述的连续油管滚筒液压控制系统。

由于所述连续油管作业车的技术改进和有益效果与所述连续油管滚筒液压控制系统一样，因此不再对所述连续油管作业车进行赘述。

参见图3，本发明另一实施的一种连续油管滚筒液压控制方法，所述连续油管滚筒液压控制方法基于如前所述的连续油管滚筒液压控制系统，所述连续油管滚筒液压控制方法包括：

当减速机接收到松开刹车信号时，所述减速机解除刹车状态；

当控制阀装置同时接收到所述松开刹车信号和滚筒动作信号时，所述控制阀装置打开，以使滚筒马达驱动减速机动作；

当所述控制阀装置接收到所述松开刹车信号和所述滚筒动作信号中的一个时，所述滚筒马达停止动作。

由于所述连续油管滚筒液压控制方法的技术改进和有益效果与所述连续油管滚筒液压控制系统一样，因此不再对所述连续油管滚筒液压控制方法进行赘述。

术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。