一种动力钳组合阀 本实用新型涉及油田钻采工程中用于上卸油井管柱螺纹的动力钳,特别是动力钳的控制阀。
现有动力钳由一只换向阀并联控制主钳及背钳换向,由于动力钳制造装配有差异,工作油温有高低,供油量有大小,这些因素必然影响主钳背钳之间的动力油分配,尤其是在不同档次工作时,主钳动能消耗差别大,低速档时动能消耗小,液压油启动压力小,高速档时转速快,动能消耗大,液压油启动压力大,特别是四档变速的动力钳,高档低档的启动压力差别更大,而背钳工作时,只转过一定角度,供油容积小,在并联控制主钳及背钳中,液压油启动压力大时,背钳启动速度快,易造成较大的内部零件撞击,容易损坏零件,而液压油启动压力小时,背钳启动易滞后于主钳,甚至不动作。在动力钳减速比大及空载启动压力小时,背钳动作会失调。为此,不得不人为设置油流阻力,以加大空载启动压力来使背钳动作,这又会加大高速档时背钳速度过快而加大内部零件的撞击,且液压油升温加快。不仅如此,背钳是靠空载压力复位的,一旦空载压力不能使背钳复位,将会使背钳无法继续工作。若背钳滞后于主钳夹紧管柱,动力钳将打转,威胁操作人员的安全。现有国内动力钳都是如此。
本实用新型的目的就是要克服现有技术的不足之处,提供一种动力钳组合阀,既能对背钳油路实施单独节流控制,又能在操纵主钳时背钳继续受控,使背钳准确地与主钳协调工作。
本实用新型的技术方案是:组合阀由阀1、阀2组合而成,阀1与来油回油管路相接,并与背钳动力进出油口相连,阀2与主钳油马达进出油口直接相通,两阀一端为常规操纵机构,另一端为常规弹簧复位机构,在阀2处于中位时,操纵阀1可对背钳动作实施单独节流控制,在阀1处于中位时,操纵阀2对主钳油马达实施控制的同时,背钳动作继续受控。
本实用新型的实施,将显著改善动力钳的技术性能,使背钳与主钳动作更协调、更准确、更可靠,可减轻背钳内部零件的撞击,使操作人员更有安全感。
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
图1为本实用新型结构示意图;
图2为阀2处中位,阀1的阀芯左位移结构示意图;
图3为阀1处中位,阀2的阀芯左位移结构示意图;
图4为阀2处中位,阀1的阀芯右位移结构示意图;
图5为阀1处中位,阀2的阀芯右位移结构示意图;
图6为本实用新型动力钳液压流程图。
如图1所示,由阀体A(33)、阀芯A(34)构成阀1主体,由阀体D(1)、阀芯B(2)构成阀2主体,两阀并接构成组合阀主体,阀体A有节流口A1(20)及B1(28)分别与背钳动力的进出油口相接,有P口接来油管路,有O口接回油管路,阀体B有油口A2、B2分别与主钳油马达进出油口直接相连,阀体A有油腔A(21)、油腔B(23)、油腔C(24)、油腔D(27)、油腔E(29)、油腔F(32)等六油腔,节流口A1通油腔A,节流口B1通油腔E,P口通油腔B和油腔D,O口通油腔F,阀芯A有凹槽A(19)、凹槽B(22)、凹槽C(26)、凹槽D(31)等四凹槽,凹槽A有孔A(18),凹槽D有孔B(30),之间由内通道A(17)沟通,构成内孔回油通道,阀体B有油腔G(6)、油腔H(8)、油腔I(10)、油腔J(15)等四油腔,油口A2通油腔G,油口B2通油腔I,阀芯B有凹槽E(3)、凹槽F(7)、凹槽G(11)等三凹槽,凹槽E有孔C(4),凹槽G有孔D(13)由内通道B(14)沟通,构成内孔回油通道,阀体A与阀体B之间,有节流通道A(5)沟通油腔A(21)与油腔G(6),有节流通道C(12)沟通油腔E(29)与油腔I(10),有通道B(9)沟通油腔C(24)与油腔H(8),有通道D(16)沟通油腔F(32)与油腔J(15),阀体A地进油口内装有一带孔螺钉(25),螺钉内孔通往油腔C(24),阀1主体为本实用新型独特机能,阀2主体为常规“H”型机能。阀芯A(34)处于中位时,油腔A(21)、油腔E(29)被阀芯A的凸台封堵,油腔B(23)、油腔C(24)、油腔D(27)连通,来油分两路分别进入油腔B(23)和油腔D(27),再进入油腔C(24)经通道B(9)进入油腔H(8)。在阀芯B(2)也处中位时,来油经油腔I(10)、油腔J(15)经通道D(16)、油腔F(32)流回油箱。两阀均处中位,动力钳处于待机状态。
如图2所示,主钳待机,启动背钳,阀芯A(34)左位移,油腔A(21)与油腔B(23)为阀芯A的凹槽B(22)所沟通,油腔E(29)与油腔F(32)为阀芯A的凹槽D(31)所沟通,油腔B(23)与油腔C(24)被阀芯A的凸台隔离,油腔D(27)由阀芯A的凸台封堵,动力油因小孔节流,油压升高,一部分油经带孔螺钉(25)的节流孔放走,一部分油再经节流通道A(5)放走,余下部分经节流口A1(20)进入背钳动力进油口,而背钳动力的回油经节流口B1(28)流出,与放走的油流混合流回油箱。调节带孔螺钉(25)不同的内孔大小,可取得适宜的节流压力,使背钳动作准确,又避免内部零件撞击过度。
如图3所示,背钳待机,启动主钳,阀芯B(2)左位移,油腔G(6)与油腔H(8)为阀芯B的凹槽F(7)所沟通,油腔I(10)与油腔J(15)为阀芯B的凹槽G(11)所沟通,阀芯B的凸台将油腔H(8)与油腔I(10)隔离,动力油进入A2油口的同时,油压或油流从节流通道A(5)、油腔A(21)及节流口A1传递到背钳动力进油口,主钳回油由B2油口经油腔I(10)进入油腔J(15),背钳回油经节流口B1(28)、经油腔E(29)、经节流通道C(12)进入油腔I(10)与主钳回油混合一同流回油箱。
如图4所示,主钳待机,反向启动背钳,阀芯A(34)右位移,油腔D(27)与油腔E(29)为阀芯A的凹槽C(26)所沟通,油腔A(21)与油腔F(32)为阀芯A的内孔回油通道所沟通,油腔C(24)与油腔D(27)由阀芯A的凸台隔离,油腔E(29)与油腔F(32)由阀芯A的凸台隔离,油腔B(23)由阀芯A的凸台封堵,动力油因小孔节流,油压升高,一部分油经带孔螺钉(25)的节流孔放走,一部分油经节流通道C(12)放走,余下部分经节流口B1(28)进入背钳动力的进油口,而背钳动力的回油经节流口A1(20)流出,经阀芯A的内孔回油通道与放走的油流混合流回油箱。
如图5所示,背钳待机,反向启动主钳,阀芯B(2)右位移,油腔H(8)与油腔I(10)为阀芯B的凹槽F(7)所沟通,油腔G(6)与油腔J(15)为阀芯B的内孔回油通道所沟通,阀芯B的凸台将油腔G(6)与油腔H(8)隔离,将油腔I(10)与油腔J(15)隔离,动力油由B2油口进入主钳油马达的同时,油压或油流从节流通道C(12)、油腔E(29)、节流口B1(28)传递到背钳动力进油口。主钳油马达回油由A2油口经油腔G(6)再经阀芯B的内孔回油通道进入油腔J(15),背钳回油经节流口A1(20)、经油腔A(21)、经节流通道A(5)与主钳回油混合一同流回油箱。
如图6所示,阀1(35)为三位八通阀,手动换向,弹簧复位,阀主体为本实用新型独特机能,阀2(36)为三位六通阀,手动换向,弹簧复位,阀主体为常规“H”型机能,主钳油马达(37)与背钳齿条柱塞油缸(38)为并联油路,两阀同处中位时,来油经阀1(35)、阀2(36)畅通回油箱;阀2处中位,单独操纵阀1,能驱动背钳动作,阀1处中位,单独操纵阀2驱动主钳油马达时,背钳齿条柱塞油缸同时受控。
工作时,先使阀2待机,阀芯B(2)处中位,操纵阀1,使阀芯A(34)左(或右)位移,驱动背钳先卡着管柱,随即释放,阀芯A(34)回中位,阀1待机,再操纵阀2,使阀芯B(2)左(或右)位移,驱动主钳运转,此时,背钳与主钳同向受控,继续抱紧管柱,进行上紧(或卸开)管柱螺纹作业,当上紧(或卸开)管柱螺纹后,阀1仍处中位待机,操纵阀2,使阀芯B(2)右(或左)位移,主钳反转对齐钳头缺口后,停止操作,阀2待机,再操纵阀1,使阀芯A右(或左)位移,使背钳复位对齐钳头缺口后停止操作,至此,完成一次上扣或卸扣过程。当搬转主钳背钳转向控制旋钮后,反向重复上述操作,即可取得一次卸扣或上扣过程。