专利名称：空气压缩机传动系统及其控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于车载钻机的空气压缩机传动系统以及空气压缩机控制系统。
背景技术：
车载式钻机也叫车装钻机，主要用于山前带勘探钻井。一种车装钻机所选用的空气压缩机系统属整体移动式供气机组，安装在车装钻机上为钻机提供压缩空气。现有技术中的车装钻机通常有两台发动机驱动，一台为车辆底盘发动机，用于驱动钻机的液压系统部分，另一台发动机驱动空气压缩机部分。空气压缩机工作时发动机是满负荷运行，所以其发动机使用寿命比底盘发动机要短，后期故障率高。加之车装钻机所选用的空气压缩机、驱动空气压缩机的发动机均为进ロ设备，其维修材料供货的周期长、费用昂贵。一旦驱动空气压缩机的发动机发生故障，总成、零部件不能及时到位，将严重影响钻井作业，増加使用成本和维修费用。
实用新型内容为克服上述缺陷，本实用新型提供了ー种车载钻机，该钻机的液压系统和空压系统均由底盘发动机驱动。根据本实用新型的一方面，所述车载钻机包括位于车辆底盘上的发动机、空压机、液压泵、泥浆泵，其特征在干，发动机经过车辆变速箱连接至分动箱，分动箱ー轴将动力直接传递而液压泵，一轴将动カ传递给ニ轴，ニ轴前端将动カ传递给泥浆泵，后端将动カ传递给空气压缩机。所述发动机通过车辆变速箱取力器经传动轴将动カ传递给分动箱。ー轴通过链条或齿轮将动カ传递给ニ轴，ニ轴前端通过启动摩擦离合器、传动皮带传递给泥浆泵，后端通过传动轴和启动摩擦离合器传递给空气压缩机。根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于车载钻机的空气压缩机传动系统，所述空气压缩机传动系统包括气动离合器、传动皮带、空气压缩机输入轴总成，所述气动离合器通过传动轴与车载钻机的汽车底盘的分动箱连接，气动离合器通过传动皮带与空气压缩机输入轴总成连接，空气压缩机输入轴总成的壳体的定位端面与空气压缩机壳体的定位端面连接。所述空气压缩机输入轴总成包括减震联轴器，空气压缩机的输入轴的定位端面与减震联轴器的外径定位连接，减震联轴器的内径通过锥套和平键与空气压缩机的输入轴连接。空气压缩机输入轴总成的壳体的定位端面与空气压缩机壳体的定位端面通过螺栓连接，空气压缩机的输入轴的定位端面与减震联轴器的外径通过螺栓定位连接。根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于空气压缩机传动系统的控制系统，所述气动离合器通过第一空气管路与汽车底盘的储气罐连接，空气压缩机通过第二空气管路与空气压缩机储气罐连接，所述控制系统包括启动开关、接线排、连接在启动开关和接线排之间的第一常断继电器、与接线排连接的温度控制阀、与温度控制阀的常通触点连接的第四常断继电器、连接在接线排和第四常断继电器之间的第三常通继电器、连接在第四常断继电器与第一空气管路之间的第一常关电磁阀和第二常开电磁阀。所述控制系统还包括连接在启动开关和接线排之间的第二常断继电器、连接在第ニ常断继电器与第二空气管路之间的第三电磁阀。当打开启动开关时，第一常断继电器控制线圈通电、触点闭合、接线排通电；通过温度控制阀的常通触点，第四常断继电器的控制线圈同时通电，第四常断继电器的触点闭合；电流通过接线排和第三常通继电器的常闭触点和第四常断继电器的触点流至第一常关电磁阀磁力线圈和第二常开电磁阀磁力线圈；当第一常关电磁阀和第二常开电磁阀的磁力 线圈同时通电后，将底盘储气罐的压缩空气通过管路和导气龙头接通气动离合器的气囊，使储气罐的压缩空气进入气囊推动气动离合器的压盘克服弹簧的压カ使离合器闭合，驱动皮带轮转动，动カ经传动皮带传至皮带轮，通过键联接的空气压缩机输入轴，其定位端面安装减震联轴器，减震联轴器通过外径定位，用螺栓固定；减震联轴器的内径通过锥套、平键与空气压缩机的转轴连接，驱动空压机旋转。启动空气压缩机时将启动开关转至c档，第二常断继电器的控制线圈通电，第二常断继电器的触点闭合使第三电磁阀的电磁阀控制线圈同时通电，第三电磁阀阀芯打开，接通空气压缩机储气罐至空气压缩机的进气阀的控制通路，空气压缩机气罐的压缩空气进入进气阀气室控制进气阀，使空气压缩机处于备用状态下轻松启动；待空气压缩机运行正常后松开启动开关，第二常断继电器和第三电磁阀同时断电，第三电磁阀阀芯关闭，空气压缩机气罐至进气阀的控制通路断开，空气压缩机进入正常工作。将启动开关向左转动到停止位置时，第一常断继电器控制线圈断电，第一常断继电器触点断开，切断电源通路，第四常断继电器控制线圈第一常关电磁阀和第二常开电磁阀同时断电。第一常关电磁阀断电后的阀芯关闭切断底盘储气罐至气囊的通路，第二常开电磁阀断电后的阀芯开启使气囊与大气相通将气囊的压缩空气放出，离合器压盘在弹簧的作用下使启动摩擦离合器断开，空气压缩机停止工作。温度控制阀的常通触点与第四常断继电器的控制线圈相接，常闭触点与第三常通继电器的控制线圈相接，温度控制阀安装在空气压缩机的出口处，在空气压缩机系统温度达到150°C时常通触头断开，第四常断继电器的控制线圈断电，第四常断继电器的触点断开；同时温度控制阀的常闭触点接通，第三常通继电器控制线圈通电，使第三常通继电器的常闭触点开启，与第四常断继电器同时切断电源通路，使空气压缩机停止工作，起到过热保护作用。根据本发明的又一方面，提供了ー种包含上述空气压缩机传动系统或所述控制系统的车载钻机。根据本实用新型的空气压缩机传动系统及控制系统，能在车装钻机的钻井过程中，由底盘发动机驱动液压系统和空压系统，优化了车装钻机结构，合理利用发动机动力，从而实现了本实用新型的目的。
[0017]通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中图I示出了根据本实用新型的车载钻机的空气压缩机传动系统控制工作原理图。图2示出了根据本实用新型的空气压缩机输入轴总成剖面图。
具体实施方式
本实用新型的目的在于提供一种对现有车装钻机结构进行重新整合布局，去掉了空气压缩机的发动机，通过设置机械传动系统，由车辆底盘的发动机同时为空气压缩机和液压泵提供驱动力。根据本实用新型的实施例，通过车辆变速箱取力器取力后，经传动轴传至分动箱， 分动箱ー轴将动力直接传递给液压泵，ー轴通过链条将动カ传递给ニ轴，ニ轴前端通过气动摩擦离合器、传动皮带传递给泥浆泵，后端通过传动轴和气动摩擦离合器传递给空气压缩机。优选地，根据空气压缩机的工作要求设置一条电路，用于空气压缩机的启动和停止以及对空气压缩机的保护，以实现上述目的。如图I所示，分动箱通过传动轴将动力传递至气动离合器1，气动离合器I通过传动皮带4将动カ传递至空气压缩机输入轴总成2，输入轴总成2的壳体5通过壳体的定位端面6与空气压缩机壳体的定位端面连接，例如，通过多个高强度螺栓将壳体5的定位端面6与空气压缩机壳体的定位端面固定连接为一体。空气压缩机输入轴7的定位端面8与减震联轴器的外径定位连接，例如，用多个高强度螺栓将两者固定连接。减震联轴器的内径通过锥套和平键与空气压缩机的转轴连接(例如，通过螺栓进行连接)，通过减震联轴器将动カ传递给空气压缩机，驱动空气压缩机工作。据本实用新型的另ー实施例，提供了ー种空气压缩机控制系统。所述控制系统包括启动开关9、接线排23、连接在启动开关9和接线排23之间的第一继电器10、与接线排23连接的温度控制阀16、与温度控制阀16的常通触点连接的第四继电器13、连接在接线排23和第四继电器13之间的第三继电器12、连接在第四继电器13与第一空气管路19之间的第一电磁阀14和第二电磁阀15。所述控制系统还包括连接在启动开关9和接线排23之间的第二继电器11、连接在第二继电器11与第二空气管路22之间的第三电磁阀17。温度控制阀16的常通触点与第四继电器13的控制线圈相接，常闭触点与第三继电器12的控制线圈相接，温度控制阀16安装在空气压缩机的出ロ处，空气管路19与导气龙头20相联。其中，第一继电器10、第二继电器11、第四继电器13为常断继电器，第三继电器12为常通继电器，第一电磁阀14和第三电磁阀17为常关电磁阀，第二电磁阀15为常开电磁阀。下面參照图I详细描述该控制系统的工作过程。当打开启动开关9时，第一继电器10控制线圈通电、触点闭合、接线排23通电。通过温控阀16的常通触点，第四继电器13的控制线圈同时通电，第四继电器13的触点闭合。电流通过接线排23和第三继电器12的常闭触点和第四继电器13的触点流至第一电磁阀14磁力线圈和第二电磁阀15磁力线圈。第一电磁阀14为常闭阀,第二电磁阀15为常开阀，当这两个电磁阀的磁力线圈同时通电后，将底盘储气罐18的压缩空气通过管路19和导气龙头20接通气动离合器I的气囊，使储气罐的压缩空气进入气囊推动气动离合器I的压盘克服弹簧的压カ使离合器I闭合，驱动皮带轮24转动，动カ经传动皮带4传至皮带轮25，通过键26联接空气压缩机输入轴，其定位端面(8)安装减震联轴器，减震联轴器通过外径定位，用螺栓固定；减震联轴器的内径通过锥套和平键与空气压缩机的转轴连接，驱动空压机旋转。启动空气压缩机时将启 动开关9转至c档，第二继电器11的控制线圈通电，第二继电器11的触点闭合使第三电磁阀17电磁阀控制线圈同时通电，第三电磁阀17阀芯打开，接通空气压缩机储气罐21至进气阀的控制通路22，空气压缩机气罐21的压缩空气进入进气阀气室控制进气阀，使空气压缩机处于备用状态。待空气压缩机运行正常后松开启动开关，第二继电器11和第三电磁阀17同时断电，第三电磁阀17阀芯关闭，空气压缩机气罐21至进气阀的控制通路断开，空气压缩机进入正常工作。空气压缩机停止将启动开关向左转动到停止位置时(即启动开关9中的c位置吋)，第一继电器10控制线圈断电，第一继电器10触点断开，切断电源通路，第四继电器13控制线圈第一电磁阀14和第二电磁阀15同时断电。第一电磁阀14断电后的阀芯关闭切断储气罐18至气囊的通路，第二电磁阀15断电后的阀芯开启使气囊与大气相通将气囊的压缩空气放出，离合器压盘在弹簧的作用下使离合器断开，空气压缩机停止工作。空气压缩机保护温控阀16的常通触点与第四继电器13的控制线圈相接，常闭触点与第三继电器12的控制线圈相接。温控阀16安装在空气压缩机的出ロ处，在空气压缩机系统温度达到150°C时常通触头断开，第四继电器13的控制线圈断电，第四继电器13的触点断开。同时温控阀的常闭触点接通，第三继电器12控制线圈通电，使第三继电器12的常闭触点开启，与第四继电器13同时切断电源通路，使空气压缩机停止工作，起到过热保护作用。综上所述，采用上述实用新型装置，钻机的空压系统和液压系统均由底盘发动机驱动，优化了车装钻机结构，合理利用发动机动力，減少故障率，缩短维修周期，減少维修人员工作量，节约维修费用及使用成本。本实用新型适用石油勘探钻井用车装钻机，保障钻机正常运行。虽然已经结合附图描述了本实用新型的示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这里描述的示例做出修改和变型。
权利要求1.一种用于车载钻机的空气压缩机传动系统，其特征在于，所述空气压缩机传动系统包括气动离合器(I)、传动皮带(4)、空气压缩机输入轴总成(2)，所述气动离合器(I)通过传动轴与车载钻机的汽车底盘的分动箱连接，气动离合器(I)通过传动皮带(4)与空气压缩机输入轴总成(2)连接，空气压缩机输入轴总成(2)的壳体(5)的定位端面(6)与空气压缩机壳体的定位端面连接。
2.如权利要求I所述的空气压缩机传动系统，其特征在于，所述空气压缩机输入轴总成(2)中的空气压缩机的输入轴(7)的定位端面(8)安装减震联轴器，减震联轴器通过外径定位，用螺栓固定；减震联轴器的内径通过锥套和平键与空气压缩机的转轴连接，驱动空压机旋转。
3.如权利要求2所述的空气压缩机传动系统，其特征在于，空气压缩机输入轴总成(2)的壳体(5)的定位端面与空气压缩机壳体的定位端面通过螺栓连接，空气压缩机的输入轴(7)的定位端面与减震联轴器的外径通过螺栓定位连接。
4.ー种用于权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机传动系统的控制系统,其特征在于，所述气动离合器(I)通过第一空气管路(19)与汽车底盘的储气罐(18)连接，空气压缩机通过第二空气管路(22)与空气压缩机储气罐(21)连接，所述控制系统包括启动开关(9)、接线排(23)、连接在启动开关(9)和接线排(23)之间的第一常断继电器(10)、与接线排(23)连接的温度控制阀(16)、与温度控制阀(16)的常通触点连接的第四常断继电器(13)、连接在接线排(23)和第四常断继电器(13)之间的第三常通继电器(12)、连接在第四常断继电器(13)与第一空气管路(19)之间的第一常关电磁阀(14)和第二常开电磁阀(15)。
5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在干，所述控制系统还包括连接在启动开关(9)和接线排(23)之间的第二常断继电器(11)、连接在第二常断继电器(11)与第二空气管路(22 )之间的第三电磁阀(17 )。
6.如权利要求4或5所述的控制系统，其特征在干，当打开启动开关(9)时，第一常断继电器(10)控制线圈通电、触点闭合、接线排(23)通电；通过温度控制阀(16)的常通触点，第四常断继电器(13)的控制线圈同时通电，第四常断继电器(13)的触点闭合；电流通过接线排(23)和第三常通继电器(12)的常闭触点和第四常断继电器(13)的触点流至第一常关电磁阀(14)磁力线圈和第二常开电磁阀(15)磁力线圈；当第一常关电磁阀(14)和第二常开电磁阀(15)的磁力线圈同时通电后，将底盘储气罐(18)的压缩空气通过管路(19)和导气龙头(20 )接通气动离合器(I)的气囊，使储气罐(18 )的压缩空气进入气囊推动气动离合器(I)的压盘克服弹簧的压カ使离合器(I)闭合，驱动皮带轮(24)转动，动カ经传动皮带(4)传至皮带轮(25)，通过键(26)联接的空气压缩机输入轴驱动空气压缩机工作。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，启动空气压缩机时，切换启动开关(9)的档位，使第二常断继电器(11)的控制线圈通电，第二常断继电器(11)的触点闭合使第三电磁阀(17)电磁阀控制线圈同时通电，第三电磁阀(17)阀芯打开，接通空气压缩机储气罐(21)至空气压缩机的进气阀的控制通路(22)，空气压缩机气罐(21)的压缩空气进入进气阀气室控制进气阀，使空气压缩机处于备用状态下轻松启动；待空气压缩机运行正常后松开启动开关(9)，第二常断继电器(11)和第三电磁阀(17)同时断电，第三电磁阀(17)阀芯关闭，空气压缩机气罐(21)至进气阀的控制通路断开，空气压缩机进入正常工作。
8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，将启动开关(9)转动到停止位置时，第一常断继电器(10)控制线圈断电，第一常断继电器(10)触点断开，切断电源通路，第四常断继电器13控制线圈第一常关电磁阀(14)和第二常开电磁阀(15)同时断电。第一常关电磁阀(14)断电后的阀芯关闭切断底盘储气罐(18)至气囊的通路，第二常开电磁阀(15)断电后的阀芯开启使气囊与大气相通将气囊的压缩空气放出，离合器压盘在弹簧的作用下使启动摩擦离合器(I)断开，空气压缩机停止工作。
9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，温度控制阀(16)的常通触点与第四常断继电器(13)的控制线圈相接，常闭触点与第三常通继电器(12)的控制线圈相接，温度控制阀(16)安装在空气压缩机的出ロ处，在空气压缩机系统温度达到150°C时常通触头断开，第四常断继电器(13)的控制线圈断电，第四常断继电器(13)的触点断开；同时温度控制阀(16)的常闭触点接通，第三常通继电器(12)控制线圈通电，使第三常通继电器(12)的 常闭触点开启，与第四常断继电器(13)同时切断电源通路，使空气压缩机停止工作，起到过热保护作用。
专利摘要本实用新型提供了一种车载钻机的空气压缩机传动系统及控制系统。所述一种用于车载钻机的空气压缩机传动系统包括气动离合器、传动皮带、空气压缩机输入轴总成，所述气动离合器通过传动轴与车载钻机的汽车底盘的分动箱连接，气动离合器通过传动皮带与空气压缩机输入轴总成连接，空气压缩机输入轴总成的壳体的定位端面与空气压缩机壳体的定位端面连接。
文档编号F04B49/06GK202645923SQ201220252268
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者侯兴春, 杜晓林, 雍其林, 李大军, 梅莉, 周鸣, 唐涛, 段海斌, 杨含, 王博涛 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司