[实用新型]一种水平定向钻机动力头旋转防止反转控制系统

说明书

本实用新型水平定向钻机动力头旋转防止反转控制系统，涉及水平定向钻机制造领域，包括油箱、第一液压泵、液控多路阀、柱塞马达、先导油控制装置、液控单向阀、第一手动溢流阀、单向节流阀，第一液压泵与液控多路阀连接，液控多路阀再分别通过正转油路和反转油路与柱塞马达连接，液控单向阀连接在正转油路中，第一手动溢流阀的进油口通过油管Ⅱ与液控单向阀和柱塞马达之间的正转油路连接，单向节流阀连接在反转油路中，液控单向阀跟单向节流阀和液控多路阀之间的反转油路还连接有一条用于检测压力差的油管Ⅳ。采用本实用新型后既能提升水平定向钻机动力头连续输出旋转扭矩，又能保证水平定向钻机不被钻杆反转而损坏柱塞马达。

技术领域

本实用新型涉及水平定向钻机制造领域，特别涉及一种水平定向钻机动力头旋转防止反转控制系统。

背景技术

水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施的一种工程机械，它广泛应用于供水、电力、通讯、天然气、石油等领域的地下管道、管线的铺设，其适用于沙土、黏土、卵石、岩石等各种复杂地层。

水平定向钻机的动力头必须提供连续的旋转扭力，才能够保证施工的顺利进行，水平定向钻机的旋转扭力一般由柱塞马达提供扭矩产生扭力。

请参见图1，其示出了现有技术中的水平定向钻机的动力头旋转机构控制系统，包括油箱101、第一液压泵102、液控多路阀103、柱塞马达104、第二液压泵105、液控手柄106、第二手动溢流阀107。该水平定向钻机的动力头旋转机构控制系统的工作原理如下：第一液压泵102从油箱101吸油，利用先导油打开液控多路阀103向柱塞马达104供油，从而驱动柱塞马达104做功；第二液压泵105从油箱101吸油，通过液控手柄106向液控多路阀103提供先导油；先导油路压力大小则通过调节第二手动溢流阀107压力的大小得到，先导油压力一般设定3.9MPa，可以根据柱塞马达104承受的压力，通过将液控多路阀103上的溢流阀压力调大，以实现动力头旋转的较大的扭矩，柱塞马达104最大承受压力为35 MPa。

但是，在超长距离钻孔、大孔径回拖或是岩石等工况时，动力头旋转机构一端输出连续的正转扭力，另一端钻具被卡死情况下，被卡死的钻具尚未反馈到钻机上，钻杆仍在做旋转动作，钻杆做类似扭麻花式的旋转运动，积累大量的旋转能量，当钻杆扭矩压力达到液控多路阀103设定的压力值时，油路通过液控多路阀103上的溢流阀泄压流回油箱，柱塞马达104停止做功。当先导油切换至液控多路阀103到中位时，钻杆的旋转能量就会释放，瞬间就会反作用到柱塞马达104上，柱塞马达104就会超过承受压力并高速反转吸空，从而容易损坏柱塞马达104，影响施工进度，造成巨大的经济损失。

综上所述，有必要设计出一种新的水平定向钻机动力头旋转防反转控制系统，既能提升水平定向钻机动力头连续输出旋转扭矩，又能保证水平定向钻机不被钻杆反转而损坏柱塞马达。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种水平定向钻机动力头旋转防止反转控制系统，其结构简单，成本低，动力头被卡后过度旋转时，防止柱塞马达超速反转效果得到显著提升，既保证了水平定向钻机的施工效率，又极大地提升了水平定向钻机应对复杂地层和特殊工况的适应能力。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种水平定向钻机动力头旋转防止反转控制系统，包括油箱、第一液压泵、液控多路阀、柱塞马达及先导油控制装置，先导油控制装置的先导油路连接在液控多路阀的两端，并通过先导油路控制液控多路阀移位，第一液压泵出油口通过油管Ⅰ与液控多路阀的一个进油口连接，液控多路阀再分别通过正转油路和反转油路与柱塞马达连接，还包括液控单向阀、第一手动溢流阀、单向节流阀，液控单向阀连接在液控多路阀与柱塞马达之间的正转油路中，第一手动溢流阀的进油口通过油管Ⅱ与液控单向阀和柱塞马达之间的正转油路连接，第一手动溢流阀的出油口通过油管Ⅲ与油箱连接，单向节流阀连接在液控多路阀与柱塞马达之间的反转油路中，液控单向阀跟单向节流阀和液控多路阀之间的反转油路还连接有一条用于检测压力差的油管Ⅳ。