本實(shí)用新型屬于石油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶自檢功能的鉆機(jī)防碰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前鉆機(jī)上配套的機(jī)械和電子防碰系統(tǒng)都需要經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，以及執(zhí)行單元的元器件傳遞才能最終控制盤(pán)剎剎車(chē)，由于閥件和元器件日常維護(hù)時(shí)檢查難度大，其性能受到惡劣天氣、水汽腐蝕等環(huán)境因素的影響，控制線(xiàn)路會(huì)出現(xiàn)粘連、虛接、卡阻等情況，影響防碰系統(tǒng)的正常工作，使得可靠性降低，一旦防碰系統(tǒng)失效將引發(fā)嚴(yán)重安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本實(shí)用新型的目的是提供一種帶自檢功能的鉆機(jī)防碰系統(tǒng)，解決現(xiàn)有鉆機(jī)防碰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，保護(hù)及保險(xiǎn)措施不完善，無(wú)自測(cè)功能，自動(dòng)化程度低的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種帶自檢功能的鉆機(jī)防碰系統(tǒng)，包括電磁換向閥Y1、電磁換向閥Y2和氣控?fù)Q向閥X1，電磁換向閥Y1和電磁換向閥Y2進(jìn)氣口同時(shí)與氣源連通，電磁換向閥Y1出氣口通過(guò)梭閥S1與壓力開(kāi)關(guān)M3連接，電磁換向閥Y2出氣口通過(guò)氣控?fù)Q向閥X1與壓力開(kāi)關(guān)M4連接，壓力開(kāi)關(guān)M4通過(guò)繼電器RL03觸點(diǎn)及繼電器RL02觸點(diǎn)與+24V電源連接；壓力開(kāi)關(guān)M4通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M3及繼電器RL01線(xiàn)圈與負(fù)極連接，壓力開(kāi)關(guān)M4還通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M3、急停按鈕SB01及電液控制閥YV1與負(fù)極連接，電液控制閥YV1控制端與絞車(chē)液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)連接；

還包括PLC控制器，PLC控制器的兩個(gè)輸出端分別與繼電器RL02的線(xiàn)圈、繼電器RL03的線(xiàn)圈控制連接，繼電器RL02的線(xiàn)圈、繼電器RL03的線(xiàn)圈另一端分別與+24V電源連接；PLC控制器的另外兩個(gè)輸出端分別與電磁換向閥Y1的線(xiàn)圈、電磁換向閥Y2的線(xiàn)圈控制連接；

還包括天車(chē)防碰閥PT1、過(guò)卷防碰閥PT2和電子防碰機(jī)構(gòu)PT3，天車(chē)防碰閥PT1、過(guò)卷防碰閥PT2之間連接有梭閥S2，天車(chē)防碰閥PT1通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M1接回PLC控制器第一輸入端，過(guò)卷防碰閥PT2通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M2接回PLC控制器第二輸入端，電子防碰機(jī)構(gòu)PT3直接接回PLC控制器第三輸入端，壓力開(kāi)關(guān)M1和壓力開(kāi)關(guān)M2另外分別與+24V電源連接；PLC控制器第四輸入端另外通過(guò)繼電器RL01的觸點(diǎn)與+24V電源連接。

本實(shí)用新型的帶自檢功能的鉆機(jī)防碰系統(tǒng)，其特征還在于：

所述的壓力開(kāi)關(guān)M1～壓力開(kāi)關(guān)M3是常閉，壓力開(kāi)關(guān)M4是常開(kāi)，氣控?fù)Q向閥X1是常通氣，電磁換向閥Y1及電磁換向閥Y2是常斷氣，天車(chē)防碰閥PT1和過(guò)卷防碰閥PT2為通氣剎車(chē)。

正常鉆井情況下繼電器RL02和繼電器RL03為常通電，電磁換向閥Y1是常斷電，電磁換向閥Y2是常通電。

本實(shí)用新型的有益效果是，自檢在每次啟動(dòng)絞車(chē)前進(jìn)行，通過(guò)電控機(jī)構(gòu)對(duì)防碰系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)作元件和閥件進(jìn)行逐一檢查測(cè)試，彌補(bǔ)了人工手動(dòng)檢查測(cè)試的不足，減輕司鉆人員的勞動(dòng)量，提高了檢查頻率和檢查的效果，提高鉆機(jī)防碰系統(tǒng)的保護(hù)等級(jí)和可靠性，保證了鉆井系統(tǒng)單次運(yùn)行的防碰可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中，Y1-Y2表示電磁換向閥，S1～S2表示梭閥，M1～M4表示壓力開(kāi)關(guān)，RL01～RL03表示繼電器，QY表示氣源，X1表示氣控?fù)Q向閥，SB01表示急停按鈕，YV1表示電液控制閥，PT1表示天車(chē)防碰閥，PT2表示過(guò)卷防碰閥，PT3表示電子防碰機(jī)構(gòu)，PLCCS表示PLC控制器，YYSC表示絞車(chē)液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，

包括電磁換向閥Y1、電磁換向閥Y2和氣控?fù)Q向閥X1，電磁換向閥Y1和電磁換向閥Y2進(jìn)氣口同時(shí)與氣源QY連通，電磁換向閥Y1出氣口通過(guò)梭閥S1與壓力開(kāi)關(guān)M3連接，電磁換向閥Y2出氣口通過(guò)氣控?fù)Q向閥X1與壓力開(kāi)關(guān)M4連接，壓力開(kāi)關(guān)M4通過(guò)繼電器RL03觸點(diǎn)及繼電器RL02觸點(diǎn)與+24V電源連接；壓力開(kāi)關(guān)M4通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M3及繼電器RL01線(xiàn)圈與負(fù)極(0V)連接，壓力開(kāi)關(guān)M4還通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M3、急停按鈕SB01及電液控制閥YV1與負(fù)極(0V)連接，電液控制閥YV1控制端與絞車(chē)液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)(YYSC)連接；

還包括PLC控制器(PLCCS)，PLC控制器的兩個(gè)輸出端(A/B)分別與繼電器RL02的線(xiàn)圈、繼電器RL03的線(xiàn)圈控制連接，繼電器RL02的線(xiàn)圈、繼電器RL03的線(xiàn)圈另一端分別與+24V電源連接；PLC控制器的另外兩個(gè)輸出端(C/D)分別與電磁換向閥Y1的線(xiàn)圈、電磁換向閥Y2的線(xiàn)圈控制連接；

還包括天車(chē)防碰閥PT1、過(guò)卷防碰閥PT2和電子防碰機(jī)構(gòu)PT3，天車(chē)防碰閥PT1、過(guò)卷防碰閥PT2之間連接有梭閥S2，天車(chē)防碰閥PT1通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M1接回PLC控制器第一輸入端(P1端)，過(guò)卷防碰閥PT2通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M2接回PLC控制器第二輸入端(P2端)，電子防碰機(jī)構(gòu)PT3直接接回PLC控制器第三輸入端(P0端)，壓力開(kāi)關(guān)M1和壓力開(kāi)關(guān)M2另外分別與+24V電源連接；PLC控制器第四輸入端(P端)另外通過(guò)繼電器RL01的觸點(diǎn)與+24V電源連接。

上述的壓力開(kāi)關(guān)M1～壓力開(kāi)關(guān)M3是常閉，壓力開(kāi)關(guān)M4是常開(kāi)，氣控?fù)Q向閥X1是常通氣，電磁換向閥Y1及電磁換向閥Y2是常斷氣，天車(chē)防碰閥PT1和過(guò)卷防碰閥PT2為通氣剎車(chē)。正常鉆井情況下繼電器RL02和繼電器RL03為常通電，電磁換向閥Y1是常斷電，電磁換向閥Y2是常通電。

天車(chē)防碰閥PT1和過(guò)卷防碰閥PT2氣信號(hào)傳給壓力開(kāi)關(guān)M3、壓力開(kāi)關(guān)M4，是一級(jí)剎車(chē)動(dòng)作元件；另外天車(chē)防碰閥PT1、過(guò)卷防碰閥PT2和電子防碰機(jī)構(gòu)PT3的防碰信號(hào)同時(shí)反饋給PLC控制器，然后其控制繼電器RL02觸點(diǎn)、RL03觸點(diǎn)作為二級(jí)剎車(chē)動(dòng)作元件。

剎車(chē)主電路上有繼電器RL02觸點(diǎn)、繼電器RL03觸點(diǎn)以及壓力開(kāi)關(guān)M3、壓力開(kāi)關(guān)M4共四個(gè)動(dòng)作元件控制剎車(chē)，任何一個(gè)元件失效后防碰系統(tǒng)依然有效；PLC控制器通過(guò)繼電器RL02、RL03和電磁換向閥Y1、電磁換向閥Y2來(lái)控制元器件剎車(chē)同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)上述四個(gè)動(dòng)作元器件。

自檢之前需按急停按鈕，防碰自檢程序在每次電機(jī)啟動(dòng)前由PLC控制器自動(dòng)完成，自檢裝置檢測(cè)成功后絞車(chē)電機(jī)才能啟動(dòng)。

本實(shí)用新型的工作原理是，

1、防碰的控制。天車(chē)防碰閥PT1和過(guò)卷防碰閥PT2的防碰氣信號(hào)各分成兩路，第一路防碰氣是通過(guò)梭閥S2匯總后再分成兩支氣路，支氣路一通過(guò)梭閥S1傳遞到壓力開(kāi)關(guān)M3，支氣路二驅(qū)動(dòng)氣控?fù)Q向閥X1，關(guān)斷開(kāi)關(guān)M4的氣信號(hào)，壓力開(kāi)關(guān)M3和壓力開(kāi)關(guān)M4作為一級(jí)剎車(chē)動(dòng)作元件控制主電路的斷開(kāi)；第二路防碰氣是分別通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)M1、壓力開(kāi)關(guān)M2轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞給PLC控制器，另外電子防碰機(jī)構(gòu)PT3信號(hào)直接傳遞給PLC控制器；PLC控制器接收到信號(hào)M1、M2或者PT3防碰信號(hào)后依次輸出四個(gè)(A、B、C、D)控制信號(hào)，控制繼電器RL02線(xiàn)圈和繼電器RL03線(xiàn)圈斷開(kāi)，同時(shí)控制電磁換向閥Y1通電，電磁換向閥Y2斷電，主電路壓力開(kāi)關(guān)M3和壓力開(kāi)關(guān)M4的氣信號(hào)變化后均斷開(kāi)；繼電器RL02觸點(diǎn)和繼電器RL03觸點(diǎn)、壓力開(kāi)關(guān)M3和壓力開(kāi)關(guān)M4串聯(lián)接通并控制電液控制閥YV1的通斷電，從而控制絞車(chē)液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)進(jìn)行剎車(chē)，即使絞車(chē)液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)的四個(gè)動(dòng)作元件中有部分失效，整個(gè)防碰系統(tǒng)依然能夠?qū)崿F(xiàn)有效執(zhí)行。

2、防碰系統(tǒng)的自檢。按下急停按鈕SB01，繼電器RL02觸點(diǎn)、繼電器RL03觸點(diǎn)、壓力開(kāi)關(guān)M3、壓力開(kāi)關(guān)M4以及繼電器RL01線(xiàn)圈串聯(lián)形成回路。PLC控制器依次輸出四個(gè)(A、B、C、D)控制信號(hào)，首先將繼電器RL02和繼電器RL03依次接通和斷開(kāi)，其次給電磁換向閥Y1和電磁換向閥Y2依次供電和斷電，其控制的壓力開(kāi)關(guān)M3和壓力開(kāi)關(guān)M4被導(dǎo)通和關(guān)斷，每次檢測(cè)動(dòng)作都會(huì)觸發(fā)繼電器RL01線(xiàn)圈的通斷電，利用繼電器RL01將檢測(cè)結(jié)果反饋到PLC控制器中，并提示各元器件的動(dòng)作執(zhí)行狀況。

本實(shí)用新型的裝置，鉆機(jī)防碰信號(hào)通過(guò)梭閥、電磁閥和氣控?fù)Q向閥處理后轉(zhuǎn)換到壓力開(kāi)關(guān)或繼電器輔助觸點(diǎn)等電氣元件并形成一級(jí)和二級(jí)剎車(chē)動(dòng)作，最終操作電液控制閥來(lái)控制剎車(chē)系統(tǒng)剎車(chē)，通過(guò)PLC控制器可以實(shí)現(xiàn)防碰時(shí)對(duì)電器元件的操作和絞車(chē)啟動(dòng)前對(duì)防碰系統(tǒng)的自檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果提供給司鉆并作為絞車(chē)電機(jī)啟動(dòng)的依據(jù)。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行，無(wú)需人工干預(yù)，防碰系統(tǒng)自檢成功后絞車(chē)才能啟動(dòng)。