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申请/专利权人：中石化四机石油机械有限公司;中石化石油机械股份有限公司

摘要：本发明提供了一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统。所述控制系统的油箱分别与一号液压泵组、二号液压泵组和三号液压泵组相连通，一号液压泵组与一号平衡控制单元中的一号单向阀和一号自动刹车控制单元相连通，二号液压泵组与二号平衡控制单元中的二号单向阀和二号自动刹车控制单元相连通，三号液压泵组分别与一号先导刹车阀和二号先导刹车阀相连通，油箱用管线与背压阀和先导控制阀相连通。该控制系统实现了带压作业上绞车的悬停随动功能，可以和带压作业设备很好的配合起下油管和井下工具，实现了平衡绞车的自动刹车功能和越权刹车功能，系统可以实现自动刹车。

主权项：1.一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，包括：一号液压泵组（1）、二号液压泵组（2）、三号液压泵组（3）、背压阀（11）、先导控制阀（12）、控制系统中的一号平衡控制单元（21）包括：一号单向阀（6）、一号单向节流阀（7）和一号主溢流阀（10）；二号平衡控制单元（22）包括；二号单向阀（18）、二号单向节流阀（17）和二号主溢流阀（19）；一号自动刹车控制单元包括：一号先导刹车阀（4）、一号刹车阀组（5）、一号绞车液压制动器（8）和一号绞车马达（9）；二号自动刹车控制单元包括：二号先导刹车阀（16）、二号刹车阀组（14）、二号绞车液压制动器（15）和二号绞车马达（13），其特征在于：所述控制系统中的油箱（20）分别与一号液压泵组（1）、二号液压泵组（2）和三号液压泵组（3）相连通，一号液压泵组（1）用管线与一号平衡控制单元（21）中的一号单向阀（6）和一号自动刹车控制单元相连通，二号液压泵组（2）用管线与二号平衡控制单元（22）中的二号单向阀（18）和二号自动刹车控制单元相连通，三号液压泵组（3）用管线分别与一号先导刹车阀（4）和二号先导刹车阀（16）相连通，油箱（20）用管线与背压阀（11）和先导控制阀（12）相连通；所述控制系统的一号平衡控制单元（21）中一号单向阀（6）的出口分别与一号单向节流阀（7）和一号主溢流阀（10）相连通，一号单向节流阀（7）的出口与一号自动刹车控制单元的一号绞车马达（9）的入口相连通，一号主溢流阀（10）的溢流口与油箱（20）相连通，二号平衡控制单元（22）的二号单向阀（18）的出口分别与二号单向节流阀（17）和二号主溢流阀（19）相连通，二号单向节流阀（17）的出口与二号自动刹车控制单元的二号绞车马达（13）的入口相连通，二号主溢流阀（19）的溢流口与油箱（20）相连通；所述控制系统中的一号自动刹车控制单元的一号先导刹车阀（4）用管线与一号刹车阀组（5）相连通，一号刹车阀组（5）用管线分别与一号绞车液压制动器（8）和一号绞车马达（9）相连通，二号自动刹车控制单元的二号先导刹车阀（16）用管线与二号刹车阀组（14）相连通，二号刹车阀组（14）用管线分别与二号绞车液压制动器（15）和二号绞车马达（13）相连通。

全文数据：一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统[0001]所属技术领域：本发明涉及到石油作业特种设备领域，特别涉及到一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统。[0002]背景技术：平衡绞车是带压作业设备中常用的设备，一套带压作业设备通常具有两套平衡绞车，用于提升下放油管等井场作业工具。在带压作业设备起下作业时，油管、工具等在井口中心上方需要处于悬停状态，再和举升系统一起随动上升或者下降，在紧急情况下可以对绞车进行制动。普通绞车不具备悬停功能，作业时可能会出现绞车上提和下放速度与举升系统速度不匹配等现象出现，因此有可能导致在操作中发生安全事故，特别是当油管等重物下降速度低于举升系统速度时，导致重物的下坠失控，更容易在操作中引发安全事故。另外没有自动刹车功能的绞车在带压作业过程中具有一定安全隐患，当操作人员误操作先导控制阀或主溢流阀而发生故障时，操作系统不能自动对绞车进行制动，从而导致安全事故的发生。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种针对常规的绞车液压控制系统且适用于带压作业的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统。其目的一为：用于解决带压作业所需要的绞车悬停功能、随动功能和安全制动功能；目的二为:实现带压作业过程中带压作业设备可以随动起下油管和井下工具；目的三为：当液压系统出现故障或者误操作时，控制系统可以自动制动绞车达到安全作业。[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，包括:一号液压泵组、二号液压栗组、三号液压栗组、背压阀、先导控制阀、控制系统的一号平衡控制单元包括：一号单向阀、一号单向节流阀和一号主溢流阀；二号平衡控制单元包括:二号单向阀、二号单向节流阀和二号主溢流阀；一号自动刹车控制单元包括:一号先导刹车阀、一号刹车阀组、一号绞车液压制动器和一号绞车马达;二号自动刹车控制单元包括:二号先导刹车阀、二号刹车阀组、二号绞车液压制动器和二号绞车马达，所述控制系统的油箱分别与一号液压栗组、二号液压栗组和三号液压栗组相连通，一号液压泵组用管线与一号平衡控制单元中的一号单向阀和一号自动刹车控制单元相连通，二号液压泵组用管线与二号平衡控制单元中的二号单向阀和二号自动刹车控制单元相连通，三号液压泵组用管线分别与一号先导刹车阀和二号先导刹车阀相连通，油箱用管线与背压阀和先导控制阀相连通。[0005]所述控制系统的一号平衡控制单元中的一号单向阀的出口分别与一号单向节流阀和一号主溢流阀相连通，一号单向节流阀的出口与一号自动刹车控制单元的一号绞车马达的入口相连通，一号主溢流阀的溢流口与油箱相连通，二号平衡控制单元的二号单向阀的出口分别与二号单向节流阀和二号主溢流阀相连通，二号单向节流阀的出口与二号自动刹车控制单元的二号绞车马达入口相连通，二号主溢流阀的溢流口与油箱相连通。[0006]所述控制系统的一号自动刹车控制单元中的一号先导刹车阀用管线与一号刹车阀组相连通，一号刹车阀组用管线分别与一号刹车制动器和一号绞车马达相连通，二号自动刹车控制单元中的二号先导刹车阀用管线与二号刹车阀组相连通，二号刹车阀组用管线分别与二号绞车制动器和二号绞车马达相连通。[0007]所述的控制系统中能不使用换向阀来实现绞车的升降。[0008]所述控制系统的一号刹车阀组和二号刹车阀组的压力进油口，分别取自一号单向阀和二号单向阀的进油口。[0009]所述控制系统中的一号主溢流阀和二号主溢流阀的溢流口，分别与背压阀、一号绞车马达、二号绞车马达的下降工作口相连通。[0010]本发明与现有技术相比其有益效果为：1、该控制系统实现了带压作业上绞车的悬停随动功能，可以和带压作业设备很好的配合起下油管和井下工具；2、该控制系统实现了平衡绞车的自动刹车功能和越权刹车功能，作业前打开先导刹车阀，当系统工作压力高于最小工作压力时，绞车正常工作，而当工作压力小于最小工作压力或者因系统故障导致系统失压时，系统可以实现自动刹车；3、该控制系统可以使操作人员来操作先导刹车阀越权控制，直接刹车，对绞车制动。[0011]附图说明：图1、自动刹车式带压作业设备用平衡绞车液压控制系统结构示意图图；图2、自动刹车式带压作业设备用平衡绞车液压控制系统原理框图。[0012]图中：1、一号液压泵组，2、二号液压栗组，3、三号液压栗组，4、一号先导刹车阀，5、一号刹车阀组，6、单向阀，7、一号单向节流阀，8、一号绞车液压制动器，9、一号绞车马达，10、一号主溢流阀，11、背压阀，12、先导控制阀，13、二号绞车马达，14、二号刹车阀组，15、二号绞车液压制动器，16、二号先导刹车阀，17、二号单向节流阀，18、二号单向阀，19、二号主溢流阀，20、油箱，21、一号平衡控制单元，22、二号平衡控制单元。[0013]具体实施方式：下面结合附图和实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。[0014]参见附图1-2，由图中可知，自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统同时控制两套刹车装置，控制系统中油箱20分别与一号液压栗组1、二号液压泵组2和二号液压泵组3相连通，一号液压栗组1给一号平衡控制单元21中的一号单向阀6、一号单向节流阀7和一号主溢流阀10供油，二号液压泵组2给二号平衡控制单元22中的二号单向阀18、二号单向节流阀17和二号主溢流阀19供油。三号液压栗组3分别给一号先导刹车阀4和二号先导刹车阀16供油。[0015]控制系统工作时，一号液压泵组1所供的液压油经一号单向阀6进口A处，通过与一号单向阀6的出口B相连通的一号主溢流阀10的工作口、一号单向节流阀7的进口流出，而一号单向节流阀7的出口E与一号绞车马达9的F口相连通，液压油进入一号绞车马达9中，并经过一号绞车马达9的G口分别流入背压阀11，通过一号主溢流阀10的溢流口流出，然后液压油流回油箱20中。一号主溢流阀10先导口D与先导控制阀12相连通，通过调节一号主溢流阀10的压力来平衡绞车负载重量，提高压力实现负载上升，降低压力实现负载下降，通过一号单向节流阀7调节下降速度，通过背压阀11调节背压大小，背压大小根据绞车钢丝绳摩擦力、吊钩重量等确定。从一号单向阀6进口A同时引出一油路给一号刹车阀组5的H口供油，一号先导刹车阀4工作口接通一号刹车阀组5的L口，一号刹车阀组5的M口回油，同时一号刹车阀组5的J口接通一号刹车马达9的G口，一号刹车阀组5的K口接通一号绞车液压制动器8。一号先导刹车阀4具有越权控制功能，作业前解刹，在作业中遇到紧急情况可以进行刹车;一号先导刹车阀4解刹后，调节一号主溢流阀1〇的压力，当压力小于背压阀11设定的最小工作压力后，一号刹车阀组5内部的一个液控换向阀动作，自动对绞车制动。或者当液压系统出现故障，失压情况下，一号刹车阀组5的H口压力低于最小工作压力，一号刹车阀组5内部的另外一个液控换向阀动作，自动对绞车制动。[0016]当控制系统中的另一套控制装置工作时，二号液压栗组2所供的液压油经二号单向阀18进口处，通过与二号单向阀18的出口相连通的二号主溢流阀19的工作口、二号单向节流阀17的进口流出，而二号单向节流阀17的出口与二号绞车马达13的进口相连通，液压油进入二号绞车马达13中，并经过二号绞车马达13的出口分别流入背压阀11，通过二号主溢流阀19的溢流口流出，然后液压油流回油箱20中。二号主溢流阀19的先导口与先导控制阀12相连通，通过调节二号主溢流阀19的压力来平衡绞车负载重量，提高压力实现负载上升，降低压力实现负载下降，通过二号单向节流阀17调节下降速度，通过背压阀11调节背压大小，背压大小根据绞车钢丝绳摩擦力、吊钩重量等确定。从二号单向阀18进口同时引出一油路给二号刹车阀组14的H口供油，二号先导刹车阀16工作口接通二号刹车阀组14的L口，二号刹车阀组14的M口回油，同时二号刹车阀组14的J口接通二号刹车马达13的GIH，二号刹车阀组14的K口接通二号绞车液压制动器15。二号先导刹车阀16具有越权控制功能，作业前解刹，在作业中遇到紧急情况可以进行刹车;二号先导刹车阀16解刹后，调节二号主溢流阀19的压力，当压力小于背压阀11设定的最小工作压力后，二号刹车阀组14内部的一个液控换向阀动作，自动对绞车制动。或者当液压系统出现故障，失压情况下，二号刹车阀组14的H口压力低于最小工作压力，二号刹车阀组14内部的另外一个液控换向阀动作，自动对绞车制动。[0017]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有部件的组合及连接关系，除了互相排斥的特征和或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书包括权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。[0018]以上所述仅是本发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，包括:一号液压栗组（1、二号液压泵组2、三号液压泵组3、背压阀（11、先导控制阀（12、控制系统中的一号平衡控制单元21包括:一号单向阀6、一号单向节流阀（7和一号主溢流阀（10;二号平衡控制单元22包括;二号单向阀（18、二号单向节流阀（17和二号主溢流阀（19;一号自动刹车控制单元包括:一号先导刹车阀（4、一号刹车阀组5、一号绞车液压制动器8和一号绞车马达⑼；二号自动刹车控制单元包括:二号先导刹车阀（16、二号刹车阀组（14、二号绞车液压制动器（15和二号绞车马达（13，其特征在于:所述控制系统中的油箱20分别与一号液压泵组（1、二号液压泵组2和三号液压栗组（3相连通，一号液压栗组（1用管线与一号平衡控制单元21中的一号单向阀6和一号自动刹车控制单元相连通，二号液压泵组2用管线与二号平衡控制单元22中的二号单向阀（18和二号自动刹车控制单元相连通，三号液压泵组3用管线分别与一号先导刹车阀（4和二号先导刹车阀（16相连通，油箱20用管线与背压阀（11和先导控制阀（12相连通。2.根据权利要求1所述的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，其特征在于：所述控制系统的一号平衡控制单元（21中一号单向阀（6的出口分别与一号单向节流阀7和一号主溢流阀（1〇相连通，一号单向节流阀⑺的出口与一号自动刹车控制单元的一号绞车马达9的入口相连通，一号主溢流阀（1〇的溢流口与油箱20相连通，二号平衡控制单元22的二号单向阀（18的出口分别与二号单向节流阀（17和二号主溢流阀（19相连通，二号单向节流阀（17的出口与二号自动刹车控制单元的二号绞车马达（13的入口相连通，二号主溢流阀（19的溢流口与油箱20相连通。3.根据权利要求1所述的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，其特征在于：所述控制系统中的一号自动刹车控制单元的一号先导刹车阀（4用管线与一号刹车阀组5相连通，一号刹车阀组（5用管线分别与一号刹车制动器8和一号绞车马达9相连通，二号自动刹车控制单元的二号先导刹车阀（16用管线与二号刹车阀组（14相连通，二号刹车阀组（14用管线分别与二号绞车制动器15和二号绞车马达13相连通。4.根据权利要求1所述的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，其特征在于：所述的控制系统中能不使用换向阀来实现绞车的升降。5.根据权利要求1或3所述的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，其特征在于:所述控制系统的一号刹车阀组5和二号刹车阀组（14的压力进油口，分别取自一号单向阀6和二号单向阀（18的进油口。6.根据权利要求1或2所述的自动刹车式带压作业设备用平衡绞车控制系统，其特征在于:所述控制系统的一号主溢流阀（1〇和二号主溢流阀（19的溢流口，分别与背压阀（11、一号绞车马达9、二号绞车马达1¾的下降工作口相连通。

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