一种防止猫头油缸伸出的控制系统的制作方法

本技术涉及一种防止猫头油缸伸出的控制系统，属于石油钻机。

背景技术：

1、液压猫头是一种广泛应用于石油钻井作业的关键设备，主要用于机械化处理钻杆、钻铤、套管等的上卸扣操作，适用于陆地及海洋钻井场景，其运动状态的精准可控性直接关乎作业安全、设备寿命与生产效率。目前，液压猫头的伸出与缩回动作是由动力源提供高压油，通过换向阀连接液压猫头的无杆腔和有杆腔，操作换向阀可改变高压油的流通路径，从而控制液压猫头实现伸出与缩回的动作。

2、换向阀因滑阀结构的固有设计，阀芯和阀腔之间可能存在加工精度不足、磨损、几何形状偏差、表面粗糙度、压力差、温度影响等等因素，引起多路阀的内泄漏，进而造成高压油通过液压管道进入液压猫头。液压猫头的有杆腔与无杆腔之间有较大的面积比，因此，多路阀的内泄漏会使液压猫头在不受控的情况下自主伸出，进而牵引液压猫头所连接的钢丝绳慢慢绷紧，造成一定的安全隐患。

3、为应对这一问题，现有技术中采用的液压锁方案，通过阻断油路来限制油液流动，该方案虽能抑制活塞杆的非预期伸出，但在部分工况下会因系统压力过冲导致液压锁无法正常打开，进而造成猫头油缸活塞杆难以收回，影响设备的正常作业流程。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种防止猫头油缸伸出的控制系统，能够以较低的成本解决了猫头油缸活塞杆自动伸出的问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种防止猫头油缸伸出的控制系统，包括进油通道和回油通道，所述进油通道和回油通道通过比例换向阀分别连通猫头油缸的有杆腔和无杆腔；所述猫头油缸的无杆腔还通过泄油支路连通所述回油通道，所述泄油支路上设有防爆阀。

4、可供选择的，所述防爆阀根据流经防爆阀对应端通道的油液压力实现开启或关闭；当油液压力为规定值以上时，防爆阀关闭，泄油支路截止；当油液压力小于规定值时，防爆阀开启，泄油支路导通。

5、可供选择的，所述防爆阀的进油端连接所述猫头油缸的无杆腔，出油端连接所述回油通道。

6、可供选择的，所述防爆阀包括阀座，所述阀座朝向上游的一侧设有阀板，所述阀板通过弹簧与所述阀座连接，自然状态下，所述阀板与所述阀座之间具有第一流通通道，通过所述阀板朝向阀座的贴近或离开实现防爆阀的关闭与开启。

7、可供选择的，所述阀座的中部连接有固定套筒，所述阀座与固定套筒之间具有第二流通通道；所述阀板的下游一侧设有导向杆，所述导向杆插设于固定套筒中，所述导向杆和固定套筒之间套设所述弹簧。

8、可供选择的，所述弹簧的预紧力小于伸出阶段中流经防爆阀对应端通道的油液压力，且大于待机阶段时流经防爆阀对应端通道的油液压力。

9、可供选择的，缩回阶段时，所述猫头油缸的无杆腔通过比例换向阀连通回油通道，且泄油支路根据流经防爆阀对应端通道的油液压力导通或截止；无杆腔油液可仅通过主回流通道回流，或通过主回流通道与辅助回流通道共同回流。

10、可供选择的，所述比例换向阀为三位四通，所述比例换向阀的p口连通所述进油通道，a口连通所述猫头油缸的无杆腔，b口连通所述猫头油缸的有杆腔，t口连通所述回油通道。

11、可供选择的，所述泄油支路从所述猫头油缸无杆腔的出油通道分支延伸，且该分支点位于所述比例换向阀与无杆腔之间的主油路管路上。

12、可供选择的，还包括油箱，所述回油通道与所述油箱连通。

13、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

14、本实用新型所提供的一种防止猫头油缸伸出的控制系统，待机阶段，防爆阀凭借弹簧力保持开启，确保比例换向阀泄漏油液顺畅回流，从根源上避免无杆腔压力累积导致的活塞杆非预期伸出，彻底解决了传统液压锁易因压力过冲卡滞的问题，显著提升了设备待机时的安全性。伸出作业阶段，防爆阀在高压油液作用下自动关闭，保障无杆腔快速建立稳定高压，满足大扭矩作业需求；缩回阶段无需调控防爆阀，依托比例换向阀主回路即可实现油液高效回流，让三个阶段的动作衔接流畅，全面提升了控制系统的运行稳定性与作业可靠性。以纯机械结构实现了待机泄油与作业保压的自适应切换，无需增设额外电动控制元件或复杂回路，大幅简化了控制系统的整体构造。防爆阀依托弹簧与阀板的配合，随油液压力与流量变化自动调整阀口状态，配合泄油支路的精准布局，既能让待机阶段的泄漏油液顺畅回流，从根源上杜绝活塞杆非预期伸出，又能在作业阶段快速阻断泄油通道，保障无杆腔稳定建立高压，彻底规避了传统液压锁易因压力过冲卡滞、电动换向阀依赖电控易故障的问题，让系统运行的可靠性与稳定性显著提升。

1.一种防止猫头油缸伸出的控制系统，其特征在于：进油通道和回油通道，所述进油通道和回油通道通过比例换向阀（2）分别连通猫头油缸（1）的有杆腔和无杆腔；所述猫头油缸（1）的无杆腔还通过泄油支路连通所述回油通道，所述泄油支路上设有防爆阀（3）。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述防爆阀（3）根据流经防爆阀（3）对应端通道的油液压力实现开启或关闭；当油液压力为规定值以上时，防爆阀（3）关闭，泄油支路截止；当油液压力小于规定值时，防爆阀（3）开启，泄油支路导通。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于：所述防爆阀（3）的进油端连接所述猫头油缸（1）的无杆腔，出油端连接所述回油通道。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述防爆阀（3）包括阀座（31），所述阀座（31）朝向上游的一侧设有阀板（32），所述阀板（32）通过弹簧（33）与所述阀座（31）连接，自然状态下，所述阀板（32）与所述阀座（31）之间具有第一流通通道，通过所述阀板（32）朝向阀座（31）的贴近或离开实现防爆阀（3）的关闭与开启。

5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于：所述阀座（31）的中部连接有固定套筒（311），所述阀座（31）与固定套筒（311）之间具有第二流通通道；所述阀板（32）的下游一侧设有导向杆（34），所述导向杆（34）插设于固定套筒（311）中，所述导向杆（34）和固定套筒（311）之间套设所述弹簧（33）。

6.如权利要求4或5所述的控制系统，其特征在于：所述弹簧（33）的预紧力小于伸出阶段中流经防爆阀（3）对应端通道的油液压力，且大于待机阶段时流经防爆阀（3）对应端通道的油液压力。

7.如权利要求4或5所述的控制系统，其特征在于：缩回阶段时，所述猫头油缸（1）的无杆腔通过比例换向阀（2）连通回油通道，且泄油支路根据流经防爆阀（3）对应端通道的油液压力导通或截止；无杆腔油液可仅通过主回流通道回流，或通过主回流通道与辅助回流通道共同回流。

8.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述比例换向阀（2）为三位四通，所述比例换向阀（2）的p口连通所述进油通道，a口连通所述猫头油缸（1）的无杆腔，b口连通所述猫头油缸（1）的有杆腔，t口连通所述回油通道。

9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于：所述泄油支路从所述猫头油缸（1）无杆腔的出油通道分支延伸，且该分支点位于所述比例换向阀（2）与无杆腔之间的主油路管路上。

10.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：还包括油箱（4），所述回油通道与所述油箱（4）连通。