【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压控制领域，尤其是一种缓冲机械手的液压控制系统及控制方法。
技术介绍
1、缓冲机械手是现代石油钻采过程中常用设备之一，其主要使用在钻机上。在缓冲机械手出现以前，完全依赖人工推扶钻具实现上钻和甩钻，是一个危险和较为辛苦、消耗体力的过程，所以，目前缓冲机械手在石油钻采过程中应用的越来越多。
2、在老旧钻机的改造过程中，旧钻机的液压站流量往往偏小，导致缓冲机械手运行速度慢，影响钻机的工作效率。
3、为了提高缓冲机械手的适应性，使其满足更多的旧钻机使用，故对缓冲机械手液压系统进行技术升级。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种缓冲机械手的液压控制系统及控制方法，能够有效降低缓冲机械手中油缸使用的液压油流量，实现在保证原工作效率的前提下，能量得到充分利用，更为节能环保。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种缓冲机械手的液压控制系统，包括油站和具有无杆腔、有杆腔的油缸，油站通过油管b连通于平衡阀b的前端液油口，油站通过油管a连通于平衡阀a的前端液油口和平衡阀b的先导液油口；所述平衡阀a的后端液油口连通于无杆腔；所述平衡阀b的后端液油口与有杆腔连通；所述有杆腔与无杆腔之间设置有单向阀，单向阀的前端液油口与有杆腔连通，单向阀的后端液油口与无杆腔连通；平衡阀a的先导液油口和单向阀的先导液油口均与油管b连通。
3、进一步地的，所述油站与油管a、油管b之间设置有换向阀。
4、一种油缸活塞杆轻载伸
5、进一步地，应用所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
6、s11：油站的液压油经过换向阀进入油管a，油管a内的液压油进入平衡阀a的前端液油口和平衡阀b的先导液油口，从平衡阀a的后端液油口流出后，一分为二，一部分液压油进入单向阀的后端液油口，一部分液压油进入无杆腔；
7、s12：由于处于轻载工况，从油管a流出的液压油压力低，进入平衡阀b的先导液油口的液压油无法开启平衡阀b；
8、s13：进入单向阀的后端液油口的液压油受到单向阀的单向截流；
9、s14：进入无杆腔的液压油推动活塞杆伸出，迫使有杆腔内的液压油流出；
10、s15：在步骤s12的基础上，有杆腔内的液压油不能流过平衡阀b，迫使有杆腔内的液压油经过单向阀后进入无杆腔，有杆腔内的液压油和油管a内的液压油合流进入无杆腔，活塞杆的伸出速度增大，实现活塞杆的轻载高速伸出。
11、一种油缸活塞杆重载伸出的控制方法，油站为油缸的无杆腔内供油，控制有杆腔内的液压油回流至油站，无杆腔的液压油量缓慢增加，活塞杆缓慢伸出，实现活塞杆的重载低速伸出。
12、进一步地，应用所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
13、s21：油站的液压油经过换向阀进入油管a，油管a内的液压油进入平衡阀a的前端液油口和平衡阀b的先导液油口，从平衡阀a的后端液油口流出后，一分为二，一部分液压油进入单向阀的后端液油口，一部分液压油进入无杆腔；
14、s22：由于处于重载工况，从油管a流出的液压油压力较高，进入平衡阀b的先导液油口的液压油能够开启平衡阀b，使平衡阀b前端液油口和后端液油口连通；
15、s23：进入单向阀的后端液油口的液压油受到单向阀的单向截流；
16、s24：进入无杆腔的液压油推动活塞杆伸出，迫使有杆腔内的液压油流出；
17、s25：在步骤s22的基础上，有杆腔内的液压油流过平衡阀b，经过油管b后回流至油站，活塞杆的伸出速度由油站流向无杆腔的流量决定，实现重载低速伸出。
18、一种油缸活塞杆位置保持的控制方法，油站停止为油缸的无杆腔内供油，并且阻断无杆腔和有杆腔内的液压油流出，无杆腔和有杆腔内保压，实现活塞杆的位置保持不变。
19、进一步地，应用所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
20、s31：利用换向阀，阻断油站的液压有进入油管a，无杆腔内无液压油进入，活塞杆停止伸出；
21、s32：平衡阀a阻断无杆腔内的液压油流出，平衡阀b阻断有杆腔内的液压油流出，活塞杆的位置保持不变。
22、一种油缸活塞杆缩回的控制方法，油站为油缸的有杆腔供油，控制无杆腔内的液压油回流至油站，有杆腔内的液压油推挤活塞杆缩回。
23、进一步地，应用所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
24、s41：油站的液压油经过换向阀进入油管b，油管b内的液压油一分为三，一部分液压油通过平衡阀b的前端液油口流向平衡阀b的后端液油口，一部分液压油流向平衡阀a的先导液油口，一部分液压油流向单向阀的先导液油口，使单向阀保持关闭状态；
25、s42：在步骤s41的基础上，从平衡阀b后端液油口流出的液压油一分为二，一部分液压油进入单向阀的前端液油口，单向阀被先导液油口高压油关闭，单向阀前端液油口的液压油无法通过单向阀流向单向阀后端液油口；一部分液压油进入有杆腔，推挤活塞杆缩回；
26、s43：油站的液压油供应初期，从油管b流向平衡阀a的先导液油口压力较小，无法打开平衡阀a，平衡阀a对无杆腔内的液压油产生阻流，无杆腔内的液压油无法流出；
27、s44：随着油站的液压油持续供应，无杆腔、有杆腔以及油管b内的液压油压力不断升高；直至平衡阀a的先导液油口的压力和平衡阀a后端液油口的压力合力足以打开平衡阀a，无杆腔内的液压油从平衡阀后端液油口流向平衡阀前端液油口；
28、s45：由于单向阀的先导液油口的压力不小于单向阀的前端液油口的压力，则单向阀a一直保持关闭，从平衡阀b流出的液压油全部进入有杆腔，有杆腔内的液压油推挤活塞杆缩回。
29、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术可以根据实际工况，通过对有杆腔内的液压油流向控制，能够有效降低缓冲机械手中油缸使用的液压油流量，实现在保证原工作效率的前提下，能量得到充分利用，更为节能环保。
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1.一种缓冲机械手的液压控制系统，其特征在于：包括油站和具有无杆腔(6)、有杆腔(7)的油缸，油站通过油管b(2)连通于平衡阀b(4)的前端液油口，油站通过油管a(1)连通于平衡阀a(3)的前端液油口和平衡阀b(4)的先导液油口；所述平衡阀a(3)的后端液油口连通于无杆腔(6)；所述平衡阀b(4)的后端液油口与有杆腔(7)连通；所述有杆腔(7)与无杆腔(6)之间设置有单向阀(5)，单向阀(5)的前端液油口与有杆腔(7)连通，单向阀(5)的后端液油口与无杆腔(6)连通；平衡阀a(3)的先导液油口和单向阀(5)的先导液油口均与油管b(2)连通。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述油站与油管a(1)、油管b(2)之间设置有换向阀(8)。
3.一种油缸活塞杆轻载伸出的控制方法，其特征在于：油站为油缸的无杆腔(6)供油，控制有杆腔(7)内的液压油回流至无杆腔(6)，无杆腔(6)内的液压油量快速增加，活塞杆快速伸出，实现活塞杆的轻载高速伸出。
4.根据权利要求3所述的油缸活塞杆轻载伸出的控制方法，其特征在于：应用权利要求1-2任意一项所
5.一种油缸活塞杆重载伸出的控制方法，其特征在于：油站为油缸的无杆腔(6)内供油，控制有杆腔(7)内的液压油回流至油站，无杆腔(6)的液压油量缓慢增加，活塞杆缓慢伸出，实现活塞杆的重载低速伸出。
6.根据权利要求5所述的油缸活塞杆重载伸出的控制方法，其特征在于：应用权利要求1-2任意一项所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
7.一种油缸活塞杆位置保持的控制方法，其特征在于：油站停止为油缸的无杆腔(6)内供油，并且阻断无杆腔(6)和有杆腔(7)内的液压油流出，无杆腔(6)和有杆腔(7)内保压，实现活塞杆的位置保持不变。
8.根据权利要求7所述的油缸活塞杆位置保持的控制方法，其特征在于：应用权利要求1-2任意一项所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
9.一种油缸活塞杆缩回的控制方法，其特征在于：油站为油缸的有杆腔(7)供油，控制无杆腔(6)内的液压油回流至油站，有杆腔(7)内的液压油推挤活塞杆缩回。
10.根据权利要求9所述的油缸活塞杆缩回的控制方法，其特征在于：应用权利要求1-2任意一项所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种缓冲机械手的液压控制系统，其特征在于：包括油站和具有无杆腔(6)、有杆腔(7)的油缸，油站通过油管b(2)连通于平衡阀b(4)的前端液油口，油站通过油管a(1)连通于平衡阀a(3)的前端液油口和平衡阀b(4)的先导液油口；所述平衡阀a(3)的后端液油口连通于无杆腔(6)；所述平衡阀b(4)的后端液油口与有杆腔(7)连通；所述有杆腔(7)与无杆腔(6)之间设置有单向阀(5)，单向阀(5)的前端液油口与有杆腔(7)连通，单向阀(5)的后端液油口与无杆腔(6)连通；平衡阀a(3)的先导液油口和单向阀(5)的先导液油口均与油管b(2)连通。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述油站与油管a(1)、油管b(2)之间设置有换向阀(8)。
3.一种油缸活塞杆轻载伸出的控制方法，其特征在于：油站为油缸的无杆腔(6)供油，控制有杆腔(7)内的液压油回流至无杆腔(6)，无杆腔(6)内的液压油量快速增加，活塞杆快速伸出，实现活塞杆的轻载高速伸出。
4.根据权利要求3所述的油缸活塞杆轻载伸出的控制方法，其特征在于：应用权利要求1-2任意一项所述的缓冲机械手的液压控制系统，包括以下步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠华，周文会，张文杰，蒋林宏，王维，陈存东，王麟，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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