双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置与流程

失去驱动作用；通过操作主供油回路中的一个两位三通换向阀将液压马达b供液回路切断，使得液压油全部供应于液压马达a；通过滚筒驱动总成a 驱动滚筒快速旋转，滚筒进入只有滚筒驱动总成a 驱动的高速轻载工况。
7.连续管滚筒高速轻载工况时，液压系统液路流向为：液压泵液压油经过两位三通换向阀（上工作位）供给液压马达a；双减速机驱动连续管滚筒装置采用同一台液压泵同时为滚筒驱动总成a和滚筒驱动总成b的两台不同排量的液压马达a和液压马达b提供动力，并驱动不同速比的中央减速机和直角减速机，中央减速机和直角减速机的输出端分别通过刚性连接与滚筒体相连接，同时驱动连续管滚筒旋转。
8.第二方面，提供一种双减速机驱动连续管滚筒控制装置，包括：排管系统，导向及润滑系统，计数系统，旋转接头和高压管汇，吊臂，运输底座，视频监控装置，滚筒吊具，液压隔板/电气接线箱；滚筒驱动总成a包括：液压马达a、中央减速机、左安装座和减速机安装法兰；滚筒筒体左侧的芯轴内设置有中央减速机；中央减速机外壳设置有减速机安装法兰；减速机安装法兰与滚筒芯轴的左侧相连接；中央减速机的固定部分与左安装座固定在一起；左安装座通过螺栓固定并支撑在滚筒底座上；液压马达a通过花键连接到中央减速机的输入端；进而通过减速机的外壳驱动滚筒旋转。
9.所述双减速机驱动连续管滚筒装置一端采用液压马达a驱动中央减速机进而驱动滚筒旋转。
10.所述双减速机驱动连续管滚筒装置另一端采用液压马达b驱动直角减速机，直角减速机再通过一级重载链传动驱动滚筒旋转。
11.第三方面，提供一种双减速机驱动连续管滚筒控制装置，滚筒驱动总成b包括：滚筒体、半轴、离合器、轴承座、右安装座、驱动链轮、从动链轮、链条、链轮护罩、直角减速机、减速机座、液压马达b；半轴安装在滚筒体的右侧，为空心结构；半轴支撑在轴承座上，轴承座固定在右安装座上；右安装座通过螺栓支撑并固定在滚筒底座上；轴承座内安装有重载调心滚子轴承；直角减速机及液压马达b通过减速机座固定在右安装座上；右安装座上设有长条孔，用于定期调整驱动链轮和从动链轮的中心距，保证链条张紧适当。
12.驱动链轮通过花键与直角减速机的输出轴相连；离合器同心安装在从动链轮和半轴之间，从动链轮与离合器的主动盘相连接；离合器的从动盘通过花键安装在半轴上，与滚筒体同轴心旋转；
从动链轮和离合器通过重载滚子轴承支撑在半轴上；所述离合器为液压控制常闭型多片摩擦式离合器，多片主动盘通过花键与从动链轮相连；多片从动盘通过花键与半轴连接在一起，主动盘和从动盘相间布置。
13.第四方面，提供一种双减速机驱动连续管滚筒控制装置，所述半轴内同轴心安装一个旋转接头座，旋转接头座的法兰端与高压旋转接头的转动部分相连，另一端则通过由壬与高压管汇在滚筒体内的转动部分相连接；所述高压管汇通道在滚筒体内的末端通过一个90度弯头与连续管末端相连；第五方面，提供一种双减速机驱动连续管滚筒控制装置，所述高压管汇在滚筒底座上的固定部分连接在高压旋转接头的固定端，高压通道为双入口式结构（接头形式为母由壬）：其中一个入口需要经过高压流量计，用于通过粘度和密度较小的液体介质；另一入口则不经过高压流量计，用于通过气体介质；外部泵送设备的输出管道通过连接滚筒外部的两个或一个接口，即可建立泵送设备与连续管间作业介质的动态连接通道。
14.所述高压旋转接头用于实现滚筒体内的转动高压管件与滚筒底座上固定高压管件的动态连接，压力传感器和高压流量计分别用于测量作业介质的压力和流量。
15.50型活动弯头在作业时对高压流体起缓冲作用；泄压针阀用于卸荷；高压管汇在滚筒体内的转动部分通过支架固定在滚筒体内。
16.本发明相对现有技术的有益效果：本发明双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置，在同一台液压泵提供动力的前提下，通过两台不同排量的液压马达，分别驱动两台不同速比的减速机，进而共同驱动滚筒旋转，并通过离合器和多路换向阀控制其中一台减速机驱动力的接入与断开，实现了在不同负载和作业工艺情况下对连续管滚筒高速轻载和低速重载功能的快速选择和切换，实现了一机多用，解决了因使用单一更大扭矩减速机安装尺寸过大而引起的传动件干涉和单一动力作业时的能量浪费问题，提高了能量利用率。
附图说明
17.图1是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的视角一结构示意图；图2是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的视角二结构示意图；图3是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的滚筒驱动总成a结构示意图；图4是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的滚筒驱动总成b结构示意图；图5是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的旋转接头和高压管汇结构示意图；图6是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的离合器控制原理图；图7是一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置的液压控制原理图。
18.附图中主要部件符号说明：图中：
1、滚筒底座
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2、滚筒驱动总成a201、液压马达a
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202、中央减速机203、左安装座
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204、减速机安装法兰3、滚筒驱动总成b301、滚筒体
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302、轴承座303、右安装座
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304、链条305、从动链轮3051、左压盖
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3052、从动盘3053、主动盘
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3054、离合器压盘3055、离合器弹簧
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3056、离合器重载滚子轴承3057、右压盖
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306、半轴307、离合器
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308、第二液压马达b309、直角减速机
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310、驱动链轮311、链轮护罩
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312、减速机座4、排管系统
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5、导向及润滑系统6、计数系统
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7、旋转接头和高压管汇701、90度弯头
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702、旋塞阀703、t型三通
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704、压力传感器705、高压流量计
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706、由壬堵头707、50型活动弯头
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708、高压旋转接头709、旋转接头座
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710、泄压针阀711、高压直管a
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712、高压直管b713、高压直管c8、吊臂
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9、运输底座10、视频监控装置
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11、滚筒吊具12、液压隔板/电气接线箱13、液压泵14、两位三通换向阀
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15、连续管。
具体实施方式
19.以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：附图1-7可知，一种双减速机驱动连续管滚筒装置，主要包括：滚筒底座1，滚筒驱动总成a 2，滚筒驱动总成b 3，排管系统4，导向及润滑系统5，计数系统6，旋转接头和高压管汇7，吊臂8，运输底座9，视频监控装置10，滚筒吊具11，液压隔板/电气接线箱12。
20.双减速机驱动连续管滚筒装置，一端采用液压马达a 201驱动中央减速机202进而驱动滚筒整体旋转（定义为左侧）。
21.所述中央减速机202安装在滚筒体301左侧芯轴的中心圆管内，并通过其外壳输出驱动力。
22.所述减速机202外壳设置有法兰，同时滚筒体301芯轴的左侧也设置有法兰，减速机202外壳上的法兰与减速机安装法兰204连接在一起，然后通过减速机安装法兰204与滚
筒体301芯轴的左侧法兰相连接。
23.所述中央减速机202的固定部分也设置有法兰，并通过法兰与左安装座203固定在一起，左安装座203通过多组螺栓固定并支撑在滚筒底座1上。
24.所述液压马达a 201通过花键连接到中央减速机202的输入端，进而通过减速机202的外壳驱动滚筒体301整体旋转。
25.所述液压马达a 201、中央减速机202、左安装座203和减速机安装法兰204共同组成了滚筒驱动总成a 2。
26.所述双减速机驱动连续管滚筒装置另一端采用液压马达b 308驱动直角减速机309，直角减速机309再通过一级重载链传动驱动滚筒整体旋转（定义为右侧）。
27.滚筒驱动总成b 3包括：滚筒体301、半轴306、离合器307、轴承座302、右安装座303、驱动链轮310、从动链轮305、链条304、链轮护罩311、直角减速机309、减速机座312和液压马达b 308。
28.滚筒体301芯轴的右侧也设置有法兰，对应设置有法兰的半轴306安装在滚筒体301右侧的法兰上，半轴306为空心结构，半轴306支撑在轴承座302上，轴承座302固定在右安装座303上，右安装座303通过多组螺栓支撑并固定在滚筒底座1上，轴承座302内安装有重载调心滚子轴承。
29.液压马达b 308安装在直角减速机309的输入端，直角减速机309及液压马达b 308通过减速机座312固定在右安装座303上，右安装座303上设有长条孔，用于定期调整驱动链轮310和从动链轮305的中心距，保证链条张紧适当，保证链条传动能力。
30.驱动链轮310通过花键与直角减速机309的输出轴相连，离合器307同心安装在从动链轮305和半轴306之间，从动链轮305与离合器307的主动盘3053相连接（通过花键连接），离合器307的从动盘3052则通过花键安装在半轴306上，与滚筒体301同轴心旋转。从动链轮305和离合器307通过重载滚子轴承3056支撑在半轴306上。
31.所述离合器307为液压控制常闭型（弹簧加载/液压释放）多片摩擦式离合器，若干片主动盘3053通过花键与从动链轮305相连，相对应地，若干片从动盘3052也通过花键与半轴306连接在一起，主动盘3053和从动盘3052相间布置。
32.所述离合器307为常闭式结构，即在不通入控制液压油的情况下通过多组螺旋压缩弹簧或碟片弹簧3055的弹力及离合器压盘3054将多片主、从动盘3053、3052压紧在一起，在主、从动盘3053、3052间产生与减速机309驱动力相适应的摩擦力，从动链轮305和半轴306即可通过离合器307的摩擦力带动滚筒体301旋转，滚筒即可进入双减速机驱动的低速重载工况。
33.所述从动链轮305的外围为双排（或多排）滚子链轮，用于传递减速机309的驱动力，中间为空壳式结构，两端带有压盖（左、右压盖3051、3057），中间内孔设有内花键，用于安装离合器307的多片主动盘3053，相对应地，半轴306上带有外花键，用于安装离合器307的多片从动盘3052。所述从动链轮305左、右压盖3051、3057通过两组重载滚子轴承3056支撑在半轴306上，用于承受重载链传动产生的径向力。
34.所述离合器压盘3054和多组螺旋压缩弹簧或蝶形弹簧3055设置在从动链轮305的右端，用于通过离合器压盘3054将多组主、从动摩擦盘3053、3052压紧并传动摩擦驱动力。所述离合器压盘3054的左侧设有油缸，可通入控制液压油，用于离合器307主、从动盘3053、
3052间摩擦动力的分离。
35.连续管滚筒高速轻载工况时，液压系统液路流向为：液压泵13液压油经过两位三通换向阀（上工作位）14供给液压马达a 201。
36.离合器307通入控制液压油，在液压力的作用下，离合器压盘3054推动多组螺旋压缩弹簧或蝶形弹簧3055往与弹簧3055弹力相反方向（即向右）移动并将弹簧3055进一步压缩，使得主动盘3053和从动盘3052脱开并失去摩擦驱动力；从动链轮305和半轴306不再传递动力而相对空转，此时滚筒驱动总成b 3失去驱动作用；通过操作主供油回路中的一个两位三通换向阀14将液压马达b 308供液回路切断，使得液压油全部供应于液压马达a 201；通过滚筒驱动总成a 2驱动滚筒快速旋转，滚筒进入只有滚筒驱动总成a 2驱动的高速轻载工况。
37.连续管滚筒低速重载工况时，液压系统液路流向为：液压泵13液压油经过两位三通换向阀（下工作位）14分别供给液压马达a 201和液压马达b 308。
38.双减速机驱动连续管滚筒装置采用同一台液压泵13同时为滚筒驱动总成a 2和滚筒驱动总成b 3的两台不同排量的第一液压马达201和第二液压马达308提供动力，并驱动不同速比的中央减速机202和直角减速机309，中央减速机202和直角减速机309的输出端分别通过刚性连接与滚筒体301相连接，同时驱动连续管滚筒旋转。
39.根据液压系统双马达不等排量驱动原理mmt（multi-motor transmission），同一液压动力源驱动的液压系统，可根据同一刚性最终负载下不同速比的两套或多套传动系统自动进行不同排量液压马达的流量分配，进而同时驱动同一刚性负载工作。
40.所述旋转接头和高压管汇7包括安装在滚筒体301内的旋转部分和固定在滚筒底座1上的固定部分，并配备一个高压旋转接头708，所包含的高压管件主要有：90度弯头701、旋塞阀702、t型三通703、压力传感器704、高压流量计705、由壬堵头706、50型活动弯头707、高压旋转接头708、旋转接头座709、泄压针阀710、高压直管a 711、高压直管b 712和高压直管c 713等。
41.所述半轴306内同轴心安装一个旋转接头座709（内有高压通道，通道的一端为法兰式结构，另一端为由壬），旋转接头座709的法兰端与高压旋转接头708的转动部分相连，另一端则通过由壬与高压管汇在滚筒体301内的转动部分相连接。所述高压管汇通道在滚筒体301内的末端通过一个90度弯头701与连续管15末端相连（连续管15带有由壬）。所述高压管汇在滚筒底座1上的固定部分连接在高压旋转接头708的固定端，高压通道为双入口式结构（接头形式为母由壬）：其中一个入口需要经过高压流量计705，用于通过粘度和密度较小的液体介质；另一入口则不经过高压流量计705，用于通过气体介质。外部泵送设备的输出管道通过连接滚筒外部的两个或一个接口（90度弯头701），即可建立泵送设备与连续管15间作业介质的动态连接通道。
42.所述高压旋转接头708用于实现滚筒体301内的转动高压管件与滚筒底座1上固定高压管件的动态连接，压力传感器704和高压流量计705分别用于测量作业介质的压力和流量；50型活动弯头707在作业时对高压流体起缓冲作用；泄压针阀710用于卸荷；高压管汇在滚筒体301内的转动部分通过支架固定在滚筒体301内。
43.所述排管系统4用于保证连续管15在滚筒体301上的规则、有序缠绕。所述导向及
润滑系统5起导向和保养连续管15的作用。计数系统6用于记录连续管15在井内下入、起出的长度和速度。所述视频监控装置10用于方便操作者在控制室内观察滚筒上连续管15的排列情况。所述液压隔板/电气接线箱12用于滚筒装置和连续管作业设备之间液压动力、控制管路及电气信号装置的集中快速连接。
44.所述滚筒底座1与运输底座9之间通过四个角的升降式集装箱转锁或销轴固定在一起，可快速拆装，运输底座9用于支撑和运输时固定整个滚筒装置，运输底座9底部设有油污收集装置和集中排污口，排污口设有堵头。所述吊臂8和滚筒吊具11用于吊装整个滚筒装置，滚筒吊具11安装在吊臂8上。
45.本发明双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置，在同一台液压泵提供动力的前提下，通过两台不同排量的液压马达，分别驱动两台不同速比的减速机，进而共同驱动滚筒旋转，并通过离合器和多路换向阀控制其中一台减速机驱动力的接入与断开，实现了在不同负载和作业工艺情况下对连续管滚筒高速轻载和低速重载功能的快速选择和切换，实现了一机多用，解决了因使用单一更大扭矩减速机安装尺寸过大而引起的传动件干涉和单一动力作业时的能量浪费问题，提高了能量利用率。
46.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。

技术特征：
1.一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法，包括滚筒底座（1），滚筒底座（1）上设置有连续管滚筒，连续管滚筒设置有滚筒驱动装置，滚筒驱动装置包括：滚筒驱动总成a （2）和滚筒驱动总成b（3），其特征在于，连续管滚筒低速重载工况时，滚筒驱动总成a（2）和滚筒驱动总成b （3）同时驱动连续管滚筒旋转；连续管滚筒高速轻载工况时，滚筒驱动总成a （2）单独驱动连续管滚筒旋转；连续管滚筒高速轻载工况时，液压系统液路流向为：液压泵（13）液压油经过两位三通换向阀（14）供给液压马达a（201）；离合器（307）通入控制液压油，在液压力的作用下，离合器压盘（3054）推动多组螺旋压缩弹簧或蝶形弹簧（3055）往与弹簧（3055）弹力相反方向移动并将弹簧（3055）进一步压缩，使得主动盘（3053）和从动盘（3052）脱开并失去摩擦驱动力；从动链轮（305）和半轴（306）不再传递动力而相对空转，此时滚筒驱动总成b （3）失去驱动作用；通过滚筒驱动总成a （2）驱动滚筒快速旋转，滚筒进入只有滚筒驱动总成a（2）驱动的高速轻载工况；连续管滚筒低速重载工况时，液压系统液路流向为：液压泵（13）液压油经过两位三通换向阀（14）分别供给液压马达a （201）和液压马达b （308）；液压泵（13）同时为滚筒驱动总成a（2）和滚筒驱动总成b（3）的两台不同排量的第一液压马达a（201）和第二液压马达b（308）提供动力，并驱动不同速比的中央减速机（202）和直角减速机（309），中央减速机（202）和直角减速机（309）的输出端分别与滚筒体（301）通过刚性连接，同时驱动连续管滚筒旋转。2.根据权利要求1所述的双减速机驱动连续管滚筒控制方法的控制装置，其特征在于：滚筒驱动总成a（2）包括：液压马达a（201）、中央减速机（202）、左安装座（203）和减速机安装法兰（204）；滚筒筒体左侧的芯轴内设置有中央减速机（202）；中央减速机（202）外壳设置有减速机安装法兰（204）；减速机安装法兰（204）与滚筒芯轴的左侧相连接；中央减速机（202）的固定部分与左安装座（203）固定在一起；左安装座（203）通过螺栓固定并支撑在滚筒底座（1）上；液压马达a （201）通过花键连接到中央减速机（202）的输入端；进而通过减速机（202）的外壳驱动滚筒旋转。3.根据权利要求2所述双减速机驱动连续管滚筒控制方法的控制装置，其特征在于：滚筒驱动总成b（3）包括：滚筒体（301）、半轴（306）、离合器（307）、轴承座（302）、右安装座（303）、驱动链轮（310）、从动链轮（305）、链条（304）、链轮护罩（311）、直角减速机（309）、减速机座（312）和液压马达b（308）；半轴（306）安装在滚筒体（301）的右侧，为空心结构；半轴（306）支撑在轴承座（302）上，轴承座（302）固定在右安装座（303）上；右安装座（303）通过螺栓支撑并固定在滚筒底座（1）上；轴承座（302）内安装有重载调心滚子轴承；直角减速机（309）及液压马达b （308）通过减速机座（312）固定在右安装座（303）上；驱动链轮（310）通过花键与直角减速机（309）的输出轴相连；
离合器（307）同心安装在从动链轮（305）和半轴（306）之间，从动链轮（305）与离合器（307）的主动盘（3053）相连接；离合器（307）的从动盘（3052）通过花键安装在半轴（306）上，与滚筒体（301）同轴心旋转；从动链轮（305）和离合器（307）通过重载滚子轴承（3056）支撑在半轴（306）上；所述离合器（307）为液压控制常闭型多片摩擦式离合器，多片主动盘（3053）通过花键与从动链轮（305）相连；多片从动盘（3052）通过花键与半轴（306）连接在一起，主动盘（3053）和从动盘（3052）相间布置。4.根据权利要求3所述双减速机驱动连续管滚筒控制方法的控制装置，其特征在于：半轴（306）内同轴心安装一个旋转接头座（709），旋转接头座（709）的法兰端与高压旋转接头（708）的转动部分相连，另一端则通过由壬与高压管汇在滚筒体（301）内的转动部分相连接；高压管汇通道在滚筒体（301）内的末端通过一个90度弯头（701）与连续管（15）末端相连。5.根据权利要求4所述双减速机驱动连续管滚筒控制方法的控制装置，其特征在于：高压管汇在滚筒底座（1）上的固定部分连接在高压旋转接头（708）的固定端，高压通道为双入口式结构：其中一个入口经过高压流量计（705），用于通过粘度和密度较小的液体介质；另一入口用于通过气体介质；外部泵送设备的输出管道通过连接滚筒外部的两个或一个接口，即可建立泵送设备与连续管（15）间作业介质的动态连接通道；高压旋转接头（708）用于实现滚筒体（301）内的转动高压管件与滚筒底座（1）上固定高压管件的动态连接；压力传感器（704）和高压流量计（705）分别用于测量作业介质的压力和流量。

技术总结
本发明涉及一种双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置，连续管滚筒设置有滚筒驱动总成A和滚筒驱动总成B；连续管滚筒低速重载工况时，滚筒驱动总成A和滚筒驱动总成B同时驱动连续管滚筒旋转；连续管滚筒高速轻载工况时，滚筒驱动总成A单独驱动连续管滚筒旋转。本发明双减速机驱动连续管滚筒控制方法及控制装置，在同一台液压泵提供动力的前提下，通过两台不同排量的液压马达，分别驱动两台不同速比的减速机，进而共同驱动滚筒旋转，并通过离合器和多路换向阀控制其中一台减速机驱动力的接入与断开，实现了在不同负载和作业工艺情况下对连续管滚筒高速轻载和低速重载功能的快速选择和切换，提高了能量利用率。提高了能量利用率。提高了能量利用率。


技术研发人员：陈付坤 宋亮 田国徽 侯玉文 刘传滨 陈春雷 杨帅
受保护的技术使用者：华信唐山石油装备有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/7