顶驱液压系统说明书.doc

顶驱液压系统说明书一、液压系统原理介绍在顶驱工作过程中,液压系统起着十分重要的作用,如平衡顶驱主体重量、在上扣和卸扣时夹紧钻杆以及用于主电机辅助刹车等等。从液压系统的控制方式来看,顶驱液压系统为一开环控制系统,根据该系统在顶驱上实现的功能不同可将其分为七个部分,分别为液压站、平衡系统、刹车系统、防喷器、背钳、旋转动力头和吊环倾斜系统(在此不将润滑系统包括在内) 。用于各部分控制的换向阀集成于同一阀块上,除平衡系统的模式选择阀是手动控制外,其他换向阀全部由电气控制,操作起来方便快捷。同时,在吊环倾斜系统中采用同步马达来实现两吊环倾斜油缸运行的同步,用一电磁换向阀来补偿两油缸工作时的同步误差。系统额定压力为 16M p a,额定流量为 40L/min 。以下分别对各个部分的功能和操作方法作简单介绍: :该液压站油箱容量为 130L ,油箱上集成有电加热器、液位液温计、液位传感器、温度传感器以及过滤器等液压辅件。在结构布局上将冷却系统置于油箱上方,驱动电机倒置从而将电机、冷却器和油箱呈竖直方向连成一体, 使液压站外观紧凑、整齐。驱动电机功率为 ,转速为 1440 转/min , 开启后带动两台泵同时工作,一台泵是定量泵用于润滑系统,额定流量为 23L/min ; 另一台是变量泵用于液压系统,额定流量为 40L/min 。在启动电机前应确定变量泵中已经注满了液压油,以免损坏油泵,系统工作前应点动电机来检查其转向是否与油泵要求方向一致。在液压泵运行过程如有异常噪声, 则说明系统中有空气,应检查系统是否有泄漏,同时,在系统工作过程中应保证油箱中油位在最低液位以上以免油泵吸入空气。如下图所示:在电机正常启动后,如电磁换向阀 的电磁铁 c01 不得电,则液压泵处于泄荷状态, 油泵出口油液在很低压力下流回油箱,当电磁铁 c01 得电时系统中压力才会升高,压力大小由压力传感器 测得,系统的最高压力为插装式溢流阀 19 的弹簧调定值。润滑系统也由液压站提供动力,其供油压力由溢流阀 13调定。从定量泵流出的油液带动液压马达 12转动,再由液压马达 12带动液压泵 10 从润滑油箱吸油,经过滤和冷却后送至各个润滑点,润滑油和液压系统用油由同一冷却器 8 冷却,润滑油压力可通过压力传感器 测得。当润滑油不需要冷却时可由三通球阀 切断至冷却器的润滑油路,而系统中的液压油却是随电机的转动而一直处于冷却状态。在润滑油油液不足时,可通过三通球阀 向顶驱本体上的润滑油箱中加油,直到在润滑油供给充分时油箱中液位仍保持在适当位置时为止。 :如原理图所示,当模式选择阀 27处于左位时,两平衡油缸两腔相通呈差动油缸,活塞杆快速伸出,这时可将平衡油缸上两耳环挂在大钩上, 实现 rig-up 工况。然后将模式选择阀 27调至中位为 run 工况,则两平衡油缸有杆腔进油,无杆腔通油箱,活塞杆缩回,两油缸将顶驱提升使提环与大钩脱开。在 rig-up 和 run 两工况下,进入油缸的油液最大压力均由减压溢流阀 24 调节:当电磁换向阀 的电磁铁 c02 不得电时,压力为减压溢流阀 24 的弹簧调定压力,如果需要更高压力,可使电磁铁 c02 得电,则压力为减压溢流阀 24弹簧调定压力和溢流阀 25弹簧调定压力之和,这时模式选择阀 27 处于中位可实现弹跳功能,以提起更多重量。平衡系统蓄能器 30在以上两工况下一直处于充压状态, 用于保持油压稳定和补充泄漏。若将模式选择阀 27 调至右位,即处于 shut-off 工况,则蓄能器释压,此时因顶驱重量全部由大钩承担,所以平衡油缸两腔均为低压。在两油缸有杆腔设有溢流阀 用于限制其最高压力,以免在油缸无杆腔回油不通时有杆腔产生高压,其压力可在测压接头 处测得,而溢流阀 25的调定压力可在测压接头 处测得。 :如图所示,系统由两个常闭式液压缸来实现对主电机的刹车,制动和松开由电磁换向阀 控制,主电机正常工作时电磁换向阀 的电磁铁 c03 不得电,即刹车油缸松开,在电磁铁 c03 得电时刹车。使刹车油缸松开的油液压力由减压阀 调节,大小为减压阀 的弹簧调定值,可通过压力传感器 或测压接头 测得压力值。 :当电磁换向阀 的电磁铁 c06 不得电时,防喷器处于开启状态, 延时蓄能器 34 泄压,防喷器无杆腔一直维持高压,压力大小为减压阀 31. 2 的弹簧调定值。如电磁铁 c06 得电,则防喷器关闭,延时蓄能器 34充压。当需要开启防喷器时,使电磁铁 c06 失电,由于逻辑阀 33的作用,此时防喷器油缸变为差动缸,又因为减压阀 的