可调控三参数防碰天车装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油、地矿钻机提升系统防止与天车碰撞的可调控三参数防碰天车装置。
目前，国内外通常采用的钻机提升系统防碰天车装置结构上主要有绳索限位式、机械限位式和光电转换限位式三种。上述三种装置从基本构思上看均属于限位式，其主要缺点是仅根据游车上升的位置(即位移)一个参数来确定摘车、刹车动作的发生，没有考虑对防止发生碰撞天车有重要影响的游车系统悬吊重量和上升速度这两个参数。实际上，由防碰天车装置控制的摘车和刹车两个动作是同时发生的，由于游动系统上升过程中的惯性作用，即使摘掉离合器仍会因惯性而继续上升，并且，由于游车悬吊重量和上升速度不同，摘车后惯性引起的上升距离也不同。现场情况表明，在某些情况下使用通常的防碰天车装置游车碰撞天车的恶性事故仍有所发生。
本实用新型的任务在于提供一种可调控三参数防碰天车装置，此种装置将摘车动作与刹车动作分开执行，可精确控制摘车位置，并采用机械与电器相结合的控制方式，从而具有较高的安全可靠性和灵活性，还可以大大简化操作程序。
本实用新型是这样实现的。它由机械控制和电气控制两部分构成。机械控制部分由游动滑块(1)、滑块导轨(2)、绞车滚筒(3)、主动传动链轮(4)、丝杠(5)、行程触点开关(6)、齿轮(8)、(9)、(13)、(14)、传动轴(10)、(11)、箱体(12)、从动链轮(15)和链轮固定安全销(16)组成，其结构组装特征如下绞车滚筒(3)的一侧装有主动传动链轮(4)，链轮(4)通过链条与行程控制箱伸出端上的从动链轮(15)相联；控制箱(12)内依次设有传动轴(11)、(10)和丝杠(5)，传动轴(11)、(10)和丝杠(5)之间分别设有齿轮(14)、(13)、(9)和(8)，相互啮合，实现减速；丝杠(5)上装有游动滑块(1)，游动滑块(1)一侧置于固定在箱体上并与丝杠(5)平行的滑块导轨(2)内，滑块可沿丝杠(5)作轴向运动；箱体(12)靠丝杠(5)一侧外壁上从上至下依次设置有刹车按钮开关、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ……档摘车按钮开关(摘车开关数与钻机档数相对应，按钮位置由试验确定)和游车下放极限位置报警开关等行程触点开关(6)。电气控制部分由电源(17)、行程控制装置(18)、报警喇叭(19)、二层台人工报警及联络开关(20)、显示器(21)、绿灯(22)、红灯(23)、司钻控制开关总成(24)、电磁摘车开关(25)、电磁刹车开关(26)及其间相应的导线组成。行程控制装置(18)即是安装在机械控制部分控制箱内的多个行程触点开关；司钻控制开关总成(24)由1个单线刹车开关、1个单线极限行程开关和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等多个双线档次开关组成；显示器(21)与分别同Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档连通的4个绿灯(22)、2个红灯(23)、二层台人工报警及联络开关(20)和报警喇叭(19)组成显示报警系统；电磁摘车开关(25)和电磁刹车开关(26)构成电磁自动摘车刹车系统。通过上述两部分的配合，可实现先摘车、后刹车的功能。使用时，本装置的机械控制部分安装在钻机滚筒的水刹车一侧，司钻控制开关总成安装在司钻操作台上，显示器安装在指重表旁边。工作时，绞车滚筒(3)及其一侧的主动传动链轮(4)作旋转运动，通过链轮(4)带动行程控制箱伸出端的从动链轮(15)，由此进一步带动齿轮减速机构，使游动滑块(1)沿丝杠(5)向上运动。当滑块达到各档次开关处时依次按下各档次开关，使之接通电路，通过电气控制部分的三个部分即可分别实现自动摘车、自动刹车以及报警功能。在由司钻控制开关时，例如，当使用Ⅱ档速度上提时，司钻将开关Ⅱ闭合，其余档次开关处于断开状态，当行程控制的滑块上移时，触压其他档次开关均不能接通电路，仅当触压到代表Ⅱ档的按钮时，控制气开关的电路接通，摘车动作发生。刹车按钮开关则总是处于闭合状态，当特殊需要时，司钻临时断开该开关可实现超长上提游车的目的。在起下钻过程中，司钻闭合Ⅱ档电开关，此时，显示器中的Ⅱ档绿灯亮，当滑块触压到Ⅱ档按钮开关后，电路接通，显示器左下部的红灯亮，提示司钻应摘车，本装置亦自动摘车；当滑块继续运动触及刹车按钮开关后，刹车动作发生，同时右边红灯亮；若二层平台遇到特殊情况，井架工按下联络开关，则报警喇叭响，同时右边红灯亮。电磁气开关中的摘车气开关串接于控制摘、挂滚筒离合器的气路上，接通电流时，气源切断，离合器同时放气。电磁刹车气开关一端接气源，一端接刹车气缸，断电时气源切断，气缸放气；通电时气源接通。
本实用新型具有下列优点1.考虑游车位置、提升重量和提升速度三种因素的影响，使摘车、刹车的控制更精确，更为安全可靠；2.具有先摘车后刹车的功能，使安全防碰性能大大提高；3.具有多种报警及显示功能；4.控制系统简单，操作方便，易于推广。
图1为本实用新型机械控制部分结构示意图。
图2为图1中A－A部位剖面图。
图3为图1中K部放大图。
图4为本实用新型电气控制示意图。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。
本实用新型机械控制部分中，丝杠(5)除两端和装齿轮部位为光杆外，中部均加工成丝杠；游动滑块(1)为一长方块，它与丝杠(5)相垂直的剖面近似于倒置的“工”字形，中部设有可与丝杠(5)相配的螺孔。滑块导轨(2)用槽钢制作，其上部两侧沿轴向相对各焊有一条可与滑块(1)中部凹槽相配的轨道。从动链轮(15)组装在传动轴(11)上以后，轴(11)外侧孔眼内装有安全销(16)，使两者联接固定并起保护作用。电气控制部分中，减速箱体内采用的刹车按钮开关和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档按钮开关均为触压式；电磁气开关中的摘车气开关采用常通式三通气开关，电磁刹车气开关为常闭式三通气开关。
权利要求1.一种用于石油、地矿钻机提升系统的可调控三参数防碰天车装置，由机械控制和电气控制两部分组成，其特征在于机械控制部分由游动滑块(1)、滑块导轨(2)、绞车滚筒(3)、主动、从动传动链轮(4)、(15)、箱体(12)、传动轴(10)、(11)、丝杠(5)、行程触点开关(6)、齿轮(8)、(9)、(13)、(14)和链轮固定安全销(16)组成，其中绞车滚筒(3)的一侧装有主动传动链轮(4)，链轮(4)通过链条与行程控制箱伸出端的从动链轮(15)相联；控制箱(12)内依次设有传动轴(11)、(10)和丝杠(5)，其间分别设有齿轮(14)、(13)、(9)和(8)，相互啮合；丝杠(5)上装有游动滑块(1)，其一侧置于固定在箱体上并与丝杠(5)平行的滑块导轨(2)内；箱体(12)靠丝杠(5)一侧外壁从上至下依次设置有刹车按钮开关、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ……档摘车按钮开关和游车下放极限位置报警等行程触点开关，摘车按钮开关数与钻机档数相对应；电气控制部分由电源(17)、行程控制装置(18)、报警喇叭(19)、二层台人工报警及联络开关(20)、显示器(21)、绿灯(22)、红灯(23)、司钻控制开关总成(24)、电磁摘车开关(25)、电磁刹车开关(26)及相应导线组成，其中行程控制装置(18)即是安装在机械控制部分控制箱内的多个行程触点开关；司钻控制开关总成(24)由1个单线刹车开关、1个单线极限行程开关和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等多个双线档次开关组成；显示器(21)与分别同Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档连通的4个绿灯(22)、2个红灯(23)、二层台人工报警及联络开关(20)和报警喇叭(19)组成显示报警系统；电磁摘车开关(25)和电磁刹车开关(26)构成电磁自动摘、刹车系统。
2.根据权利要求1所述的可调控三参数防碰天车装置，其特征在于，游动滑块(1)为一长方块，它与丝杠(5)相垂直的剖面近似于倒置的“工”字形，中部设有可与丝杠(5)相配的螺孔。
3.根据权利要求1所述的可调控三参数防碰天车装置，其特征在于，滑块导轨(2)用槽钢制作，其上部两侧沿轴向相对各焊有一条可与滑块(1)中部凹槽相配的轨道。
4.根据权利要求1所述的可调控三参数防碰天车装置，其特征在于，从动链轮(15)组装在传动轴(11)上，轴(11)外侧孔眼内装有安全销(16)，即从动链轮(15)与传动轴(11)以安全销方式联接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于石油、地矿钻机提升系统防止与天车碰撞的可调控三参数防碰天车装置。该装置由机械控制和电气控制两部分组成。由于该装置考虑到游车位置、提升重量和提升速度三种因素的影响，使摘车、刹车的控制更精确更为安全可靠。同时，该装置具有先摘车、后刹车的功能，使安全防碰性能大大提高，还具有多种报警及显示功能。本实用新型控制系统简单，操作方便，易于推广，宜于广泛采用。
文档编号B66F7/00GK2178237SQ9322969
公开日1994年9月28日 申请日期1993年11月12日 优先权日1993年11月12日
发明者王志春, 李福永, 艾万荣, 李学军, 伦继学 申请人:辽河石油勘探局钻井一公司, 辽河油田九联新技术开发公司
文档序号 :
【 8013285 】
技术研发人员：王志春,李福永,艾万荣,李学军,伦继学
技术所有人：辽河石油勘探局钻井一公司,辽河油田九联新技术开发公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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技术研发人员：王志春,李福永,艾万荣,李学军,伦继学
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