[发明专利]动力水龙头

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻机，尤其涉及一种钻机的动力水龙头。

背景技术

现有的动力水龙头直驱系统包括水龙头、变频电机、电气控制系统和减速箱。水龙头包括壳体、设置于壳体内的冲管以及与冲管连通并可以相对于冲管转动的中心管，中心管与钻具固定连接。变频电机与减速箱连接，减速箱用以将变频电机的动力传递给中心管，并且降低传动转速。电气控制系统用于控制变频电机。当变频电机工作时，通过减速箱驱动中心管转动，从而带动钻具旋转。当需要调整钻具的转动速度时，改变变频电机的工作频率，即可实现钻具的转速调整。

然而，该现有的动力水龙头系统中的电气控制系统非常复杂，且体积大、重量大，不便于安装和拆卸。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够实现无级调速的动力水龙头。

动力水龙头包括水龙头，所述水龙头包括冲管和与所述冲管相连通并能够相对于所述冲管转动的中心管，所述动力水龙头还包括变量泵、液压马达、第一换向阀、第二换向阀和容器；所述液压马达用于驱动所述中心管转动；所述变量泵的第一端与所述第一换向阀的P口和所述第二换向阀的T口连接，所述变量泵的第二端与所述第一换向阀的T口连接；所述第二换向阀的P口连接至所述容器，A口连接至所述第一换向阀的控制口X1连接，B口与所述第一换向阀的控制口X2连接；所述第一换向阀的A口和B口与所述液压马达连接，Y口连接容器；当所述第二换向阀的T口和B口连通时，所述第一换向阀的P口和A口连通，T口和B口连通，所述液压马达驱动所述中心管转动；当所述第二换向阀的T口和A口连通时，所述第一换向阀的A口和B口同时与Y口连通，所述液压马达处于浮动状态。

上述的动力水龙头是通过液压系统进行驱动，其变量泵的排量是可连续调节的，因而可以实现动力水龙头的无级调速，并且该驱动系统结构简单，大大降低现有技术中动力水龙头的体积和重量。

附图说明

图1为本发明较佳实施例动力水龙头的动力水龙头结构图。

图2为动力水龙头的液压原理图。

图3为图2中液压原理图的局部放大图。

具体实施例

如图1和图2所示，本发明较佳实施例动力水龙头包括动力水龙头10、液压马达20和液压驱动系统30。液压驱动系统30用于为液压马达20提供动力。液压马达20固定于动力水龙头10上。

动力水龙头10包括壳体11、冲管12、中心管13和鹅颈管14。冲管12设置于壳体11内。中心管13和鹅颈管14分别连接于冲管12的两端，并与冲管12相连通，且中心管13可以相对于冲管12转动。中心管13的另一端连接钻具(图未示)，而鹅颈管14的另一端连接水龙带(图未示)。钻井液能够从水龙带中流入，顺次经过鹅颈管14、冲管12和中心管13后，最后流入钻具内。

液压马达20用于驱动动力水龙头10的中心管13转动。液压马达20为一双排量空心马达，其套设于中心管13上，以驱动中心管13转动。在本实施方式中，液压马达20为一双层柱塞马达，包括第一柱塞21和第二柱塞22。第一柱塞21和第二柱塞22可分别驱动或者同时驱动动力水龙头10的中心管13转动。第一柱塞21和第二柱塞22的一油口连接容器42。

液压驱动系统30包括双向变量泵31、第一单向阀32、第二单向阀33、第一溢流阀34、第二溢流阀35、第三溢流阀46、第一二位五通换向阀36、第二二位五通换向阀37、第一电磁换向阀38、第二电磁换向阀39、第一二位三通换向阀40和第二二位三通换向阀41。

双向变量泵31的一端与第一单向阀32的进油口串接后，与第一溢流阀34的进油口、第二溢流阀35出油口并接后，再分别连接至第一二位五通换向阀36的P油口、第二二位五通换向阀37的P油口、第一二位三通换向阀40的P油口和X1控制口及第二二位三通换向阀41的P油口和X1控制口。

双向变量泵31的另一端与第二单向阀33的进油口串接后，与第一溢流阀34的出油口、第二溢流阀35的进油口并接，再分别连接第一二位五通换向阀36的T油口和第二二位五通换向阀37的T油口、第一二位三通换向阀40的T油口和X2控制口及第二二位三通换向阀41的T油口和X2控制口。

第一二位三通换向阀40的A油口连接至第一电磁换向阀38的T油口。第一电磁换向阀38的P油口连接至容器42，A油口连接至第一二位五通换向阀36的控制口X1，B油口连接至第一二位五通换向阀36的控制口X2。第一二位五通换向阀36的Y油口连接至容器42，A油口和B油口分别连接至液压马达20的第一柱塞21的两油口。