控制装置工作原理简介

控制装置的工作原理如图2-5-4所示。电泵或气泵将液压油打入蓄能器贮存，当需要关闭防喷器时，将控制装置控制阀手柄板到关位，则高压油由换向阀的关口进入排管架油管到防喷器关闭液缸，推动活塞运动，使防喷器关闭，开启腔液压油回油箱；当需要打开防喷器时，将控制手柄扳到开位，高压油由换向阀的开口进入排管架油管到防喷器开启液缸，推动活塞运动，使防喷器打开，关闭腔液压油回油箱。

气控液型控制装置的工作过程可分为液压能源的制备；压力油的调节与其流动方向的控制；气压遥控等3部分，其工作原理并不复杂，现分别予以简述。

1.液压能源的制备、储存与补充

如图2-5-2所示，油箱里的液压油经进油阀、滤清器进入电泵或气泵，电泵或气泵将液压油升压并输入蓄能器储存。蓄能器由若干个钢瓶组成，钢瓶中预充7MPa的氮气。当蓄能器钢瓶中的油压升至21MPa时，电泵或气泵即停止运转。当钢瓶里的油压过分降低时，电泵或气泵即自动启动往钢瓶里补充压力油。这样，蓄能器的钢瓶里将始终维持有所需要的压力油。

图2-5-2　控制装置的液控流程——液压能源的制备流程

气泵的供气管路上装有分水滤气器、油雾器、压力继气器以及旁通截止阀。通常，旁通截止阀处于关闭工况，只有当需要制备高于21MPa的压力油时，才将旁通截止阀打开，利用气泵制造高压液能。

2.压力油的调节与流动方向的控制

如图2-5-3所示，蓄能器钢瓶里的压力油进入控制管汇后分成两路：一路经气动减压阀将油压降至10.5MPa，然后再输至控制环形防喷器的换向阀（三位四通换向转阀）；另一路经手动减压阀将油压降为10.5MPa后再经旁通阀（二位三通换向转阀）输至控制闸板防喷器与液动阀的换向阀（三位四通换向转阀）管汇中。操纵换向阀的手柄就可实现相应防喷器的开关动作。

图2-5-3　控制装置的液控流程——压力油的调节与流向的控制流程

当10.5MPa的压力油不能推动闸板防喷器关井时，可操纵旁通阀手柄使蓄能器里的高压油直接进入管汇中，利用高压油推动闸板。在配备有氮气瓶组的装置中，当蓄能器的油压严重不足时，可以利用高压氮气驱动管路里的剩余存油紧急实施防喷器关井动作。

管汇上装有泄压阀。平常，泄压阀处于关闭工况，开启泄压阀可以将蓄能器里的压力油排回油箱。

3.气压遥控(https://www.xing528.com)

前述两部分液控流程属于蓄能器装置的工作概况。为使司钻在钻台上能遥控井口防喷器开关动作则需要遥控装置。

气压遥控流程如图2-5-4所示。压缩空气经分水滤气器、油雾器后再经气源总阀（二位三通换向转阀）输至诸空气换向阀（三位四通换向滑阀或转阀）。空气换向阀负责控制蓄能器装置上二位气缸的动作，从而控制蓄能器装置上相应的换向阀手柄，间接控制井口防喷器的开关动作。

蓄能器装置上控制环形防喷器开关的换向阀的供油管路上装有气动减压阀。该气动减压阀由遥控装置或蓄能器装置上的调压阀调控。调控路线由三通旋塞（二位三通换向阀）决定。通常，气动减压阀应由遥控装置上的调压阀调控。

遥控装置上有4个压力表，其中3个压力表显示油压。蓄能器装置上的3个压力变送器将蓄能器的油压值、环形防喷器供油压力值、闸板防喷器供油压力值转化为相应的低气压值。转化后的气压再传输至遥控装置上的压力表以显示相应的油压。

图2-5-4　控制装置的气压遥控流程

液压能源的制备、压力油的调节与其流向的控制等工作都在蓄能器装置上完成，典型的蓄能器装置其元件组成与管路情况如图2-5-5所示。

图2-5-5　典型蓄能器装置结构组成示意图

1—分水滤气器；2—油雾器；3—气源压力表；4—气路旁通截止阀；5—压力继气器；6—气泵；7—滤清器；8—进油阀；9—单向阀；10—电泵马达；11—压力继电器；12—三缸单作用油泵；13—滤清器；14—电控箱；15—进油阀；16—电向阀；17—精滤器；18—蓄能器安全阀；19—截止阀；20—蓄能器钢瓶；21—手动减压阀；22—旁通阀；23—换向阀（三位四通换向转阀）；24—二位汽缸；25—管汇安全阀；26—泄压阀；27—蓄能器压力表；28—闸板防喷器供油压力表；29—环形防喷器供油压力表；30—三通旋塞；31—调压阀；32—气动减压阀；33—气动压力变送器；34—气动压力变送器；35—气动压力变送器；36—空气调压阀（空气过滤减压阀）；37—接线盒。

安装在钻台上的典型遥控装置及其元件组成与管路连接情况如图2-5-6所示。

图2-5-6　遥控装置及其元件组成与管路连接情况

1—控制环形防喷器用空气换向阀（环形防喷器开关）；2—控制旁通阀用空气换向阀（旁通阀开关）；3—气源总阀；4—调压阀；5—气源压力表；6—闸板防喷器供油压力表；7—蓄能器压力表；8—环形防喷器供油压力表；9—控制半封闸板防喷用空气换向阀（半封闸板防喷器开关）；10—控制全封闸板防喷器用空气换向阀（全封闸板防喷器开关）；11—控制半封闸板防喷器用空气换向阀（半封闸板防喷器开关）；12—控制液动阀用空气换向阀（液动阀开关）；13—备用空气换向阀；14—分水滤气器；15—油雾器；16—接线盒。