液压旋转支撑转盘液压控制系统设计

２０１７年７月第４５卷第１４期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＪｕｌ ２０１７Ｖｏｌ ４５Ｎｏ １４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１７ １４ ０３４

收稿日期：２０１６－０７－１３

作者简介：张延忠（１９８１ ），男，工学硕士，工程师，研究方向为液压传动及控制三Ｅ－ｍａｉｌ：５３０１１３１１５＠ｑｑ ｃｏｍ三液压旋转支撑转盘液压控制系统设计

张延忠１，兆海冰２

（１ 渤海装备辽河重工有限公司，辽宁盘锦１２４０１０；２ 哈威油液压技术（上海）有限公司，上海２０１２０６）摘要：机械驱动旋转支撑转盘传动链长二传动装置复杂二部件多二质量过大，在一些特殊的钻井设备上布置困难，而且影响主机的移运性能三针对上述问题设计了液压驱动的旋转支撑转盘，低速大扭矩马达安装在常规转盘的输入轴端，液压系统采用了负载敏感控制及电液比例控制方案，通过在司钻房远程控制，实现了对转速及扭矩的精确控制，有效地解决了转盘应用中存在的问题三

关键词：液压旋转支撑转盘；负载敏感控制；电液比例控制

中图分类号：ＴＨ１３７一一文献标志码：Ｂ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１７）１４－１２５－２ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｏｔａｒｙ?ｓｕｐｐｏｒｔＴａｂｌｅＺＨＡＮＧＹａｎｚｈｏｎｇ１，ＺＨＡＯＨａｉｂｉｎｇ２（１ ＣＮＰＣＬｉａｏｈｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙ，ＰａｎｊｉｎＬｉａｏｎｉｎｇ１２４０１０，Ｃｈｉｎａ；２ ＨＡＷＥＯｉｌ－ＨｙｄｒａｕｌｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｈａｎｇｈａｉ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｒｏｔａｒｙ?ｓｕｐｐｏｒｔｔａｂｌｅｄｒｉｖｅｎｂｙｍａｃｈｉｎｅｒｙｈａｓｌｏｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｉｎ，ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｄｒｉｖｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ，ｍａｎｙｐａｒｔｓａｎｄｌａｒｇｅｗｅｉｇｈｔ，ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｌａｙｏｕｔｏｎｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｄｒｉｌｌｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｔｈｅｍｏｂｉｌｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｍａｃｈｉｎｅｉｓａｆｆｅｃｔｅｄ．Ｆｏｒｔｈｅａｂｏｖｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｏｔａｒｙ?ｓｕｐｐｏｒｔｔａｂｌｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｌｏｗ?ｓｐｅｅｄａｎｄｈｉｇｈｔｏｒｑｕｅｍｏｔｏｒｗａｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｉｎ

ｉｎｐｕｔｓｈａｆｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｏｔａｒｙ?ｓｕｐｐｏｒｔｔａｂｌｅｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｌｏａｄｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｅｌｅｃｔｒｏ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｏｐｏｒ?ｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｕｓｅｄ．Ｂｙｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｉｎｄｏｇｒｏｏｍ，ｔｈｅｔａｂｌｅ ｓｓｐｅｅｄａｎｄｔｏｒｑｕｅｗｅｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗａｓｒｅｓｏｌｖｅｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｏｔａｒｙ?ｓｕｐｐｏｒｔｔａｂｌｅ；Ｌｏａｄｓｅｎｓｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ；Ｅｌｅｃｔｒｏ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ一一在现代的石油钻井作业中，由于大功率顶驱的普及应用，转盘已不再承担主要的钻井作业，而是用于

活动钻具二承载钻具重力二辅助ＭＷＤ定向钻井［１］，或者为液压动力卡瓦在上卸扣时提供反扭矩三如果钻

机还配置常规的电驱动或者机械驱动转盘，传动链较

长二传动部件多二传动装置复杂二结构尺寸大以及质

量大，就会造成主机的结构尺寸偏大二超重，影响主

机的移运性能及作业效率，给现场应用带来较大不

便三针对上述问题，德国ＷＩＲＴＨ公司研制了ＲＴＳＳ６０５?Ｈ型液压旋转支撑转盘［２］，美国ＮＯＶ公司研制了ＲＳＴ４９５型液压旋转支撑转盘三这两种形式的

转盘，无论是在结构上还是在液压系统控制上都有各

自的特点，都能很好地满足客户需求，但是结构相当

复杂［３］三近些年国内也出现了一些新型液压驱动转盘，结构上就是在常规转盘的输入轴端安装了高速马

达和减速器，主要应用在修井作业工况三作者在常规

石油钻机转盘的结构基础上，研制了新型的液压旋转

支撑转盘三１一液压旋转支撑转盘基本结构图１为转盘的结构图

三图１一转盘结构图

万方数据