泰勒姆斯液压马达

         液压绞车起升系统是石油钻井所用钻机的三大工作机组之一，它在钻井工作中起着非常重要的作用。钻井工艺对绞车的要求主要有：足够的提升挡数，能无级调速，以适应起重量的变化，提高功率利用率，节省起、下钻时间；可在任意位置以任意的力悬持钻具，以确保在钻井作业中，能准确地调节钻压，均匀送进钻具；在下钻过程中能随意控制下钻速度，制动准确可靠；换挡、调速应柔和；操作要集中、省力等4个方面。进口的K650车装液压钻机上的液压系统，可使钻机的起升系统较好地满足钻井的工艺要求。
        液压起升系统及其工作原理
      图4-3所示为K650车装液压钻机的液压起升系统原理图。该系统的主油路为闭式回路，用斜盘式双向伺服变量液压泵（主泵）l驱动绞车双向定量液压马达8。主泵1的排量由液压伺服排量调节机构的先导阀3及伺服缸2控制。系统中主泵1、操纵泵6、补油泵5和控制泵4由同一台柴油机14驱动；手动组合阀13对主泵实现短距离的变量遥控；三位四通液动换向阀12控制刹车液压缸10；阀11为单向液阻器，可控制刹车缸的缓松速度；三位四通液动换向阀9控制液压马达8进回油路的通断。该系统是通过控制台上的手动组合阀13对主泵1实现短距离的变量遥控，从而方便地控制液压马达即绞车的正反转、停车以及转速调节。
1)手动组合阀的结构与原理图4-3中的阀13是三位四通换向阀与溢流阀的组合阀，其结构如图4-4所示，工作原理简述如下。 
                                                                             
                                                                                                      图4-3 K650车装液压钻机的液压起升系统原理图
1-双向伺服变量液压泵（主泵）；2一伺服缸；3一先导阀；4一控制泵；5一补油泵； 6-操纵泵； 7-双向溢流阀；8-双向定量液压马达；9、12-三位四通液动换向阀 10-刹车液压缸；11-单向液阻器；13-手动组合阀；14-柴油机 
                                                                                 
                                                                                                          图4-4手动组台阀的结构
1-操作手柄; 2-滑阀滑动支点；3一滑动铰链；4滑阀阀心；5一溢流阀阀座； 6一溢流阀阀心7溢流阀弹簧；8阀体；9一溢流阀调压螺钉；10-阀弹簧；11-弹簧座
        当向左扳动手柄1时，滑阀阀心4右移，于动组合阀切换至左位工作，油口P与A相通，油口B与O相通，同时带动溢流阀阎座5右移，压缩溢流阀弹簧7和阀弹簧10。当向右扳动操作手柄时，液压马达滑阀阀心4左移，手动组合阀切换至右位工作，油口P与B相通，油口A与0相通，同时带动阀弹簧座1l左移，压缩溢流阀弹簧7和阀弹簧10。手柄扳动的角度越大，阀弹簧的压缩量就越大，溢流压力（P口压力）就越高。因此，手柄扳动角度的大小决定了油压的大小，扳动角度大，则为阀3提供的控制油压也大。当松开手柄时，阀弹簧10将阀心4推至中位位置。
        同时，操作手柄扳动的方向决定了阀3控制油液的流动方向。例如阀13处于左位时，控制油进入阀3的上腔，其下腔回油，使阀3阀心下移，上位工作。操纵泵6来的压力油一路直接进入伺服缸2下腔，另一路经先导阀3进入伺服缸2上腔，使伺服缸2的活塞差动，随先导阀3下移。当阀13处于右位时，控制油液进入阀3的下腔，其上腔回油，使阀3阀心上移，下位工作。操纵泵6来的压力油直接进入伺服缸2下腔，缸2上腔的油排回油箱，使伺服缸2的活塞随先导阀3上移。
        总之，图4-3中的手动组合阀13决定了控制油液的压力大小和流动方向，从而决定了双向变量泵1的斜盘倾角方向和大小，亦即决定了主泵的供油方向和排量的大小。
        2)液压绞车液压起升系统工作原理
        当图4 3中手动组合阀13处于中位时，控制泵4的排油和回油路相通，液动换向阀12（为液阻并联阀）处于中位，刹车缸10由于弹簧力的作用刹住绞车滚筒；与此同时，三位四通液动换向阀9亦处于中位，液压马达8进出油路相通，主泵1卸荷，液压马达不转。当组合阀13切换至左位时，液阻并联阀12亦处于左位，控制油液进入刹车缸10下腔，克服弹簧力，缓松刹带；同时，阀9切换至右位，切断液压马达进出门，马达即可正转。当组合阀13切换至右位时，控制油液进入刹车缸10上腔，与弹簧力一起拉刹带，以一定制动力矩控制下钻速度。
        由于手动组合阀1 3的手柄扳动角度的大小决定了主泵l的流量的大小。所以手柄扳到极限位置时，主泵1的流量也达到最大值。在图4—3中，操纵泵6用来给主泵变量调节缸2供油；双溢流阀7作为系统中的高压保护阀；补油泵5与双向溢流阀7两者配合，又可实现对闭式同路补充冷油，替换热油，起油温调节作用；阀9决定液压马达8的进出口油路是否短路，当液压马达8不工作时，可使主泵l卸荷。另外，三位四通液动阀9为液阻并联阀，它可以根据需要，将由单向阀和可调节流阀组成的单向液阻器并联到回路中去，当外载带动马达旋转（例如下放钻柱）时，液阻器可限制马达转速，也即限制钻柱下放速度，起到限制刹车的作用。
        (3)技术特点
      1)与机械传动的钻机起升系统相比，该车装钻机液压起升系统，因液压绞车马达的换向、变速、停止与制动所有控制都集中在一个手动组合阀的手柄上，故操作集中、省力；可以实现无级调速和过载保护，省去了繁琐的机械变速机构，使整个起升系统功率利用率高、结构简单、尺寸小、重量轻、工作可靠，较好地满足了钻井工艺对起升绞车的工作要求。
        2)当手动组合阀处于中位时，液压系统中的主油泵、控制油泵、补油泵均处于卸荷状态，因而节能。
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本文标题：车装石油钻机液压马达起升系统

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分类：液压行业知识
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