專利名稱：石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種對(duì)石油鉆機(jī)進(jìn)行控制的裝置，具體的說(shuō)是利用氣動(dòng)原理遠(yuǎn)距離控制石油鉆井絞車剎車和游車大鉤勻速下放的閉環(huán)控制裝置。
背景技術(shù)：
一般石油鉆機(jī)的正常剎車、緊急剎車和游車大鉤的下放速度都是通過(guò)司鉆操縱絞車剎把來(lái)控制絞車滾筒轉(zhuǎn)速，當(dāng)游車大鉤下放時(shí)，速度會(huì)越來(lái)越快，若要保持勻速下放，司鉆要隨時(shí)調(diào)整剎車力大小，司鉆操作非常緊張，容易疲勞。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何通過(guò)氣動(dòng)原理對(duì)鉆機(jī)剎車和游車大鉤勻速下放。具體地說(shuō)，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為一種石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，它是由司鉆控制房(1)、氣控剎車裝置(2)、鉆井絞車(3)和電氣系統(tǒng)(4)構(gòu)成，氣控剎車裝置(2)中的氣缸一端通過(guò)氣體管路與司鉆控制房(1)中的氣剎相連，氣控剎車裝置(2)中的氣缸活塞端通過(guò)傳動(dòng)軸(2.3)與鉆井絞車(3)中的剎車軸(3.1)相接，電氣系統(tǒng)(4)分別與鉆井絞車(3)和司鉆控制房(1)中的電控閥(1.5)相連。
氣控剎車裝置(2)中氣缸分為常開(kāi)氣缸(2.2)和常閉氣缸(2.1)，且分別與司鉆控制房(1)中的常開(kāi)氣剎(1.4)和常閉氣剎(1.3)相連通。
在常閉氣缸(2.1)中置有可實(shí)現(xiàn)鉆井絞車的緊急剎車的彈簧。
電氣系統(tǒng)(4)中具有信號(hào)處理器(4.1)和編碼器(4.2)，編碼器(4.2)接在絞車滾筒軸(3.3)上并將采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入到信號(hào)處理器(4.1)中，經(jīng)處理和放大后的電信號(hào)去控制電控閥(1.5)，使電控閥(15)輸出一個(gè)隨滾筒轉(zhuǎn)速變化的氣壓信號(hào)，通過(guò)梭閥(1.6)控制信號(hào)放大器(1.7)，使其輸出一個(gè)可調(diào)的氣壓，并送入氣控剎車裝置(2)中的常開(kāi)氣缸(2.2)。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)可使司鉆操作到某一速度時(shí)，游車大鉤時(shí)刻保持勻速下放。(2)當(dāng)游車大鉤下放時(shí)，司鉆可以很方便的控制鉆壓大小、剎車的松開(kāi)和剎緊。另一方面，利用氣動(dòng)控制也提高了剎車的靈敏度。(3)當(dāng)氣路出現(xiàn)故障時(shí)，氣控剎車系統(tǒng)失去控制氣，它會(huì)自動(dòng)地靠彈簧力牢牢的剎住大鉤載荷，保證了石油鉆機(jī)的安全性，減輕了司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了石油鉆機(jī)的自動(dòng)化控制水平。
本實(shí)用新型工作原理描述如下氣源給本系統(tǒng)供氣。
司鉆通過(guò)操作司鉆控制房1中的手動(dòng)調(diào)壓閥1.4的輸出氣壓，再通過(guò)梭閥1.6控制信號(hào)放大器1.7，使其輸出一個(gè)可調(diào)的氣壓，并送入氣控剎車裝置2中的常開(kāi)氣缸2.2，將氣體壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，從而實(shí)現(xiàn)常開(kāi)氣剎的功能。
司鉆通過(guò)操作司鉆控制房1中的手動(dòng)調(diào)壓閥1.3的輸出氣壓，控制信號(hào)放大器1.2，使其輸出一個(gè)可調(diào)氣壓，并送入氣控剎車裝置2中的常閉氣缸2.1，將氣體壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，從而實(shí)現(xiàn)常閉氣剎的功能。前面將氣壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力后，來(lái)驅(qū)動(dòng)與活塞桿相連接的傳動(dòng)軸2.3，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鉆井絞車3的剎車軸3.1，實(shí)現(xiàn)對(duì)絞車滾筒3.2的剎車。
當(dāng)絞車滾筒3.2的轉(zhuǎn)速低于或高于要求的轉(zhuǎn)速時(shí)，接在絞車滾筒軸3.3上的編碼4.2采集絞車滾筒軸3.3的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并輸入到信號(hào)處理器4.1中，經(jīng)處理和放大后的電信號(hào)去控制電控閥1.5，使電控閥1.5輸出一個(gè)隨滾筒轉(zhuǎn)速變化的氣壓信號(hào)，通過(guò)梭閥1.6控制信號(hào)放大器1.7，使其輸出一個(gè)可調(diào)的氣壓，并送入氣控剎車裝置2中的常開(kāi)氣缸2.2，通過(guò)前面敘述的連桿機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)對(duì)滾筒的剎車力，從而達(dá)到控制鉆機(jī)載荷勻速下放的目的。
當(dāng)氣路出現(xiàn)故障或有防碰信號(hào)輸入氣控閥1.1斷氣時(shí)，常閉氣缸2.1斷氣，靠彈簧力實(shí)現(xiàn)對(duì)絞車的緊急剎車。


附圖為本實(shí)用新型鉆井絞車閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。圖號(hào)說(shuō)明如下1.司鉆控制房 2.氣控剎車裝置 3.鉆井絞車4.電氣系統(tǒng)1.1防碰閥 1.2信號(hào)放大器 1.3常閉氣剎 1.4常開(kāi)氣剎1.5電控閥 1.6梭閥 1.7信號(hào)放大器 2.1常閉氣缸2.2常開(kāi)氣缸 2.3傳動(dòng)軸 3.1剎車軸 3.2絞車滾筒3.3絞車滾筒軸 4.1信號(hào)處理器 4.2編碼器具體實(shí)施方式
一種石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，它是由司鉆控制房(1)、氣控剎車裝置(2)、鉆井絞車(3)和電氣系統(tǒng)(4)構(gòu)成，氣控剎車裝置(2)中的氣缸一端通過(guò)氣體管路與司鉆控制房(1)中的氣剎相連，氣控剎車裝置(2)中的氣缸活塞端通過(guò)傳動(dòng)軸(2.3)與鉆井絞車(3)中的剎車軸(3.1)相接，電氣系統(tǒng)(4)分別與鉆井絞車(3)和司鉆控制房(1)中的電控閥(1.5)相連。氣控剎車裝置(2)中氣缸分為常開(kāi)氣缸(2.2)和常閉氣缸(2.1)，且分別與司鉆控制房(1)中的常開(kāi)氣剎(1.4)和常閉氣剎(1.3)相連通。在常閉氣缸(2.1)中置有可實(shí)現(xiàn)鉆井絞車的緊急剎車的彈簧。電氣系統(tǒng)(4)中具有信號(hào)處理器(4.1)和編碼器(4.2)，編碼器(4.2)接在絞車滾筒軸(3.3)上并將采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入到信號(hào)處理器(4.1)中，經(jīng)處理和放大后的電信號(hào)去控制電控閥(1.5)，使電控閥(1.5)輸出一個(gè)隨滾筒轉(zhuǎn)速變化的氣壓信號(hào)，通過(guò)梭閥(1.6)控制信號(hào)放大器(1.7)，使其輸出一個(gè)可調(diào)的氣壓，并送入氣控剎車裝置(2)中的常開(kāi)氣缸(2.2)。本實(shí)用新型中的編碼器、信號(hào)處理器等均為已有產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，其特征是由司鉆控制房(1)、氣控剎車裝置(2)、鉆井絞車(3)和電氣系統(tǒng)(4)構(gòu)成，氣控剎車裝置(2)中的氣缸一端通過(guò)氣體管路與司鉆控制房(1)中的氣剎相連，氣控剎車裝置(2)中的氣缸活塞端通過(guò)傳動(dòng)軸(2.3)與鉆井絞車(3)中的剎車軸(3.1)相接，電氣系統(tǒng)(4)分別與鉆井絞車(3)和司鉆控制房(1)中的電控閥(1.5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，其特征是氣控剎車裝置(2)中氣缸分為常開(kāi)氣缸(2.2)和常閉氣缸(2.1)，且分別與司鉆控制房(1)中的常開(kāi)氣剎(1.4)和常閉氣剎(13)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，其特征是在常閉氣缸(2.1)中置有可實(shí)現(xiàn)鉆井絞車的緊急剎車的彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.2所述的石油鉆機(jī)氣動(dòng)剎車控制裝置，其特征是電氣系統(tǒng)(4)中具有信號(hào)處理器(4.1)和編碼器(4.2)，編碼器(4.2)接在絞車滾筒軸(3.3)上并將采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入到信號(hào)處理器(4.1)中，經(jīng)處理和放大后的電信號(hào)去控制電控閥(1.5)，使電控閥(1.5)輸出一個(gè)隨滾筒轉(zhuǎn)速變化的氣壓信號(hào)，通過(guò)梭閥(1.6)控制信號(hào)放大器(1.7)，使其輸出一個(gè)可調(diào)的氣壓，并送入氣控剎車裝置(2)中的常開(kāi)氣缸(22)。
專利摘要本實(shí)用新型是涉及一種對(duì)石油鉆機(jī)進(jìn)行控制的裝置,具體的說(shuō)是利用氣動(dòng)原理遠(yuǎn)距離控制石油鉆井絞車剎車和游車大鉤勻速下放的閉環(huán)控制裝置。由司鉆控制房、氣控剎車裝置、鉆井絞車和電氣系統(tǒng)構(gòu)成,氣控剎車裝置中的氣缸一端通過(guò)氣體管路與司鉆控制房中的氣剎相連,氣控剎車裝置中的氣缸活塞端通過(guò)傳動(dòng)軸與鉆井絞車中的剎車軸相接,電氣系統(tǒng)分別與鉆井絞車和司鉆控制房中的電控閥相連。本實(shí)用新型可使司鉆操作到某一速度時(shí),游車大鉤時(shí)刻保持勻速下放;當(dāng)游車大鉤下放時(shí),司鉆可以很方便的控制鉆壓大小、剎車的松開(kāi)和剎緊;另一方面,利用氣動(dòng)控制也提高了剎車的靈敏度。保證了石油鉆機(jī)的安全性,減輕了司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了石油鉆機(jī)的自動(dòng)化控制水平。
文檔編號(hào)E21B44/00GK2493746SQ0124687
公開(kāi)日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月26日
發(fā)明者楊恩峰, 鄭蕓哲 申請(qǐng)人:楊恩峰, 鄭蕓哲