[发明专利]一种钻机液压逻辑控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种逻辑控制系统及方法，属于钻机技术领域，具体是涉及一种钻机液压逻辑控制系统及方法。该系统及方法在钻机液压系统中加入逻辑控制回路，根据钻机不同工况，自动选择给进起拔油缸、回转马达、卡盘、夹持器之间的配合关系，逻辑控制回路自动控制各机构动作，可避免误操作造成的钻井事故，钻机操作简单、劳动强度低。

技术领域

本发明涉及一种逻辑控制系统及方法，属于钻机技术领域，具体是涉及一种钻机液压逻辑控制系统及方法。

背景技术

操作钻机过程中，主要涉及回转马达、起拔油缸等主要执行机构与常开式卡盘、常闭式夹持器等辅助机构动作之间的相互配合。在不同的钻探工序，各执行机构与辅助机构的工作顺序及工作状态不同，钻机操纵人员需要根据不同工序，控制各执行机构及辅助机构动作，以完成钻探任务。钻机执行机构及辅助机构一般采用液压控制，由于钻机各执行机构及辅助机构单独控制或部分采用联动控制，钻机操纵人员需在熟悉钻机个执行机构功能及不同工序对应执行机构工作状态的前提下，同时操纵多个液压阀完成钻机操作。在倒杆过程中，若司钻人员操纵不熟练，将直接影响倒杆效率。若误操作，将掉钻、损坏钻具等事故，而且由于需要频繁转换各执行机构之间的配合关系，工人劳动强度大，效率低。

目前，有些钻机采用部分联动控制，通过主执行机构工作油路与辅助机构工作油路连接，通过执行机构工作压力油控制辅助机构动作，此方法虽然能部分实现执行机构与辅助机构的联动，但由于辅助机构工作油源来自执行机构，其工作压力与执行机构负载相关，由于执行机构负载变化较大，为保证辅助机构有足够工作能力，需要将常开式卡盘及常闭式夹持器尺寸增大，以保证低负载时工作，同时由于辅助机构控制油来自执行机构，属于单泵多回路系统，常导致辅助机构动作不协调。一般解决方法是在执行机构油路中增加背压阀，根执行机构负载及流量，调节背压大小。此方法造成液压系统压力损失较大。较大的压力损失导致液压油温升高较快，造成系统过热，需要为钻机配套较高效的液压散热系统。同时需要司钻人员频繁调节背压阀，以满足辅助回路压力需要，且在部分工况下，由于辅助压力无法调节至系统需要，影响了钻机效能的发挥。另一种解决方案是将电子技术应用于钻机控制，实现执行机构与辅助机构逻辑控制，此方案虽能实现自动化控制，但由于电控技术对司钻人员综合素质要求较高，且受制于钻机成本及后续维护费用。由于现有钻机多采用全液压控制，因此电子技术的应用和推广有一定的局限性。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的钻机操纵复杂、容易误操纵、系统压力及流量损失较大、效率等技术问题，提供了一种钻机液压逻辑控制系统及方法。该系统及方法在钻机液压系统中加入逻辑控制回路，根据钻机不同工况，自动选择起拔油缸、回转马达、常开式卡盘、常闭式夹持器之间的配合关系，逻辑控制回路自动控制各机构动作，可避免误操作造成的钻井事故，钻机操作简单、劳动强度低。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种钻机液压逻辑控制系统，包括：

具有大排量主泵以及小排量副泵的泵站；

用于控制起拔油缸起拔速度的快慢速起拔逻辑回路；

其中，所述快慢速起拔逻辑回路包括快速给进多路阀、慢速给进多路阀、梭阀、液控换向阀；所述快速给进多路阀的A、B口连接梭阀的A、B口，梭阀的C口连接液控换向阀的液控口X；慢速给进多路阀的A、B口连接液控换向阀的A’、B’口；快速给进多路阀A、B口分别与慢速给进多路阀A、B口连接，然后与起拔油缸A、B口连接。

优选的，上述的一种钻机液压逻辑控制系统，还包括：用于控制钻机部件工作状态转换的常开式卡盘常闭式夹持器逻辑回路；所述常开式卡盘常闭式夹持器逻辑回路进一步包括：起下钻逻辑控制回路、回转逻辑控制回路；

其中起下钻逻辑控制回路通过梭阀获取快速给进多路阀状态，当快速给进多路阀工作时，控制液控换向阀截止慢速给进多路阀，当快速给进多路阀不工作时，慢速给进多路阀至起拔油缸回路联通；