[发明专利]用于钻探系统的液压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于钻探系统的液压控制系统，特别是用于钻头的液压控制系统。

背景技术

钻探机通常用于在各种底基上钻孔。这种钻探机通常包括安装在井架上的钻头。钻探机通常包括能够将钻头沿井架的至少一部分移动的机械装置和设备。钻头通常还进一步包括可以容纳和啮合钻杆或钻管上端的机械装置。该钻杆或钻管可以是单独的杆或管，也可以是钻柱的一部分，该钻柱在相对端上包括切割钻头或其他设备，其可以称为钻头端。

钻头给钻杆或钻管施加一个力，该力被传递给钻柱。如果施加的力是旋转力，则钻头可以使得钻柱在钻孔内旋转。钻柱的旋转可包括切割钻头的相应旋转，这就会相应导致钻孔钻头的切割作用。由钻头施加的力还可以包括轴向力，该轴向力可以传递至钻柱以促进对地层的穿透。

在许多情况下，不同的应用会使用专门的钻头。举例来说，钻头包括那些为满足特定钻探条件而挑选出来的钻头。因此，当条件发生变化时，需要更换不同的钻头（如果不更换整套钻探机），这会增加资本成本和/或停机时间。

此处要求保护的主题并不局限于仅克服了上述缺陷或仅在上述环境中运行的那些实施例。相反，提供背景仅仅是为了举出一个可以应用所述的某些实施例的示范性技术范围。

发明内容

一种液压控制系统，其包括：第一马达，第二马达，与第一马达有效连接的泵，与第二马达有效连接的第一联结阀，与第二马达有效连接的第一并联阀，以及与第一联结阀和第一并联阀有效连接的第一转换阀。布置该第一转换阀以使第一联结阀在第一联结状态和与第一联结状态相反的第二联结状态之间转换，并且使第一并联阀在第一并联状态和与第一并联状态相反的第二并联状态之间转换。当第一并联阀处于第一并联状态时，则由第一马达的输出的部分来驱动第二马达，而当第一并联阀处于第二并联状态时，则由泵的输出来驱动第二马达。

一种钻头组件，其包括：模块化的基座组件；多个马达组件，其至少包括第一马达和第二马达，该马达组件配置成与模块化的基座组件可交换的耦合；液压控制系统，其用于驱动第一马达和第二马达，包括与第一马达有效连接的泵，与第二马达有效连接的第一联结阀，与第二马达有效连接的第一并联阀，以及与第一联结阀和第一并联阀有效连接的第一转换阀。布置该第一转换阀以使第一联结阀在第一联结状态和与第一联结状态相反的第二联结状态之间转换，并且使第一并联阀在第一并联状态和与第一并联状态相反的第二并联状态之间转换。当第一并联阀处于第一并联状态时，由第一马达的输出部分来驱动第二马达，当第一并联阀处于第二并联状态时，则由泵的输出部分来驱动第二马达。

一种钻探方法，其包括利用泵驱动第一马达，在串联运行中，通过阻止泵的至少一个输出部分经过第一并联阀而选择性地驱动第二马达，同时经过第一联结阀将泵的至少一个输出部分引导到第二马达的反向入口中，这样，第一马达的输出部分就会驱动第二马达，并且在并联运行中，通过引导泵的至少一个输出部分通过并联阀而选择性地驱动至少一个马达，同时阻止泵的至少一个输出部分通过第一联结筒。

上面的发明内容是为了以简单的形式介绍一下转换的构思，这还将在以下详细描述中作进一步介绍。发明内容不是为了确定要求保护主题的关键特征或实质特性，也不是用于决定要求保护主题的范围。

附图说明

为进一步阐明上述内容，将参照附图中显示的具体实施例对本发明进行更详细的说明。应该知道，附图只描绘出了典型实施例，因此不应认为只局限于此。利用附图，对实施例进行更具体和更详细的描述和解释，其中：

图1显示了根据一个实施例的钻探系统；

图2显示了根据一个实施例的旋转头；

图3A和图3B是根据一个实施例的控制系统的示意图；以及

图4是根据一个实施例的控制系统的示意图。

这些附图与下面的描述一起，显示出了示例性设备和方法的非限制性的特征。为了清楚，图中的零件厚的度和布置可能会有所放大。不同附图中的相同附图标记代表类似（不一定完全相同）的元件。

具体实施方式