專利名稱：石油鉆機(jī)游車防上碰下砸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉i鉆探設(shè)備技米領(lǐng)域，特別是石油鉆機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在鉆井作業(yè)中，由于鉆機(jī)游車需要頻繁往返于天車和鉆臺(tái)的上下空 間里，所以游車就存在上碰天車或下砸鉆臺(tái)的危險(xiǎn)。尤其對(duì)于鏈傳動(dòng) 鉆機(jī)和油田仍在使用的其他機(jī)械鉆機(jī)，這種危險(xiǎn)需要司鉆時(shí)刻高度警 惕，因此，大大增加了司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)仍存在很多隱患。
目前常用的防止游車上碰下碾的方法主要有以下幾種(一)在滾 筒上加裝防碰過巻閥。該方法可，靠易行，但只有防止游車上碰天車的 功能。(二)在井架的適當(dāng)位置安裝激光感應(yīng)器。該方法可以實(shí)現(xiàn)防止 游車上碰下砸的功能，但受外界環(huán)境的限制，且成本高。(三)將專用 編碼器連接PLC，計(jì)箅游車高度，當(dāng)游車高度超出安全范圍，PLC控 制絞車減速停車。該方法廣泛應(yīng)用于電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，但對(duì)于鏈傳動(dòng)鉆機(jī) 和油田仍在使用的其他機(jī)械鉆機(jī)，該方法增加設(shè)備多，成本高。綜上 所述，幵發(fā)新型簡(jiǎn)易的鉆機(jī)游車防上碰下砸系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械鉆機(jī)的改造 是十分必要的。
車或下碾鉆臺(tái)的事故，本實(shí)用新型提出了一種簡(jiǎn)易的石油鉆機(jī)游車防 上碰下確系統(tǒng)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是石油鉆機(jī)游車 防上碰下砸系統(tǒng)，由裝在絞車滾筒倒面的金屬圓環(huán)(1)和磁塊(2 )、 霍爾開關(guān)(3、 4 )、控制器(5 )犮操作面板(6 )構(gòu)成；在金屬圓環(huán)(1 ) 上等距離安裝若干磁塊(2 ),霍爾開關(guān)(3、 4 )靠近磁塊(2 )安裝并 和控制器(5 )相連，控制器(5 )與操作面板(6 )連接。
所述磁塊(2 )的長(zhǎng)度為霍爾開關(guān)有效感應(yīng)寬度的2倍，且兩個(gè)霍 爾幵關(guān)(3、 4 )之間的圓周距離應(yīng)為兩個(gè)磁塊(2 )之間的圓周距離。
本實(shí)用新型的有益效果是，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，安裝方便，準(zhǔn)確顯示 游車高度，并可任意^:置限位高度。對(duì)于油田仍在使用的機(jī)械鉆機(jī)， 只需小的改動(dòng)和小的成本便可實(shí)現(xiàn)防止游車上碰下砸功能。本系統(tǒng)也 可以使用在鉆機(jī)的改造中起到很纖的效果。


圖1為本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實(shí)用新型采集單元安裝詳圖； 圖3為本實(shí)用新型采集單元的輸出波形A; 圖4為本實(shí)用新型采集單元的輸出波形B。 圖號(hào)說明1.金屬圓環(huán)，2.磁塊，3.霍爾幵關(guān)，4.霍爾開關(guān)， 5.控制器(ECU) ， 6.操作面板。
單元和信號(hào)處理單元構(gòu)成。所述的信號(hào)源裝置由金屬圓環(huán)1和磁塊2 構(gòu)成。所述的信號(hào)采集單元由兩個(gè)霍爾幵關(guān)3和4構(gòu)成。所述的信號(hào) 處理單元由控制器(ECU ) 5和操作面板6構(gòu)成。
下面結(jié)合圖1、圖2詳細(xì)說明本系統(tǒng)的實(shí)施方式。 圖1中，將金屬圓環(huán)1裝在'絞車滾筒側(cè)面，并在金屬圓環(huán)1上等 距離安裝32個(gè)磁塊2，靠近金屬圓環(huán)1安裝兩個(gè)霍爾開關(guān)3和4，并 將兩個(gè)霍爾開關(guān)3和4與控制器(ECU ) 5連接，操作面板6也連接到 控制器(ECU) 5上。
在使用前霜將游車懸掛高度儀，上下跑一個(gè)來回，校正滾筒圈數(shù) 所對(duì)應(yīng)的游車高度值。校正完畢后，根據(jù)需要設(shè)置高度限制范圍。
圖2中，磁塊2的長(zhǎng)度為霍爾開關(guān)有效感應(yīng)寬度的2倍，且兩個(gè) 霍爾開關(guān)3和4之間的圓周距離應(yīng)為兩個(gè)磁塊2之間的圓周距離。
本實(shí)用新型的工作原理是肖金屬圓環(huán)1帶動(dòng)32個(gè)磁塊2瞬時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾開關(guān)3和4的輸出波形如附圖3所示，此種情況下，霍 爾開關(guān)4產(chǎn)生的信號(hào)波形始終超前于霍爾開關(guān)3產(chǎn)生的信號(hào)波形；當(dāng) 金屬圓環(huán)1帶動(dòng)32個(gè)磁塊2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾開關(guān)3和4的輸出波 形如附圖4所示，此種情況下，霍爾開關(guān)3產(chǎn)生的信號(hào)波形始終超前 于霍爾幵關(guān)4產(chǎn)生的信號(hào)波形。所以，控制器5可以通過采集霍爾開 關(guān)3和4的輸出信號(hào)來判斷金屬圓環(huán)1是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 并計(jì)算出金屬畫環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)的圏數(shù)。因?yàn)榻饘賵A環(huán)1是裝在絞車滾筒側(cè) 面，所以，金羼圓環(huán)1的轉(zhuǎn)動(dòng)圏數(shù)也就對(duì)應(yīng)一定的游車運(yùn)動(dòng)距離。用 戶可l^通過操作面板6設(shè)定游車'上碰限制高度和下硒限制高度?？刂?br> 器5計(jì)算出游車的高度后，同上碰限制高度和下砸限制高度比較，當(dāng) 游車高度超出安全范圍時(shí)，控制器5可以發(fā)出有源或無源開關(guān)信號(hào)用 于絞車剎車控制。
本實(shí)用新型中所用的磁塊、霍爾開關(guān)、控制器(ECU)、操作面板 均為現(xiàn)有器件，根據(jù)本文件描述'的功能要求本領(lǐng)域技術(shù)人員均可自由 選購，本文不再描述其結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.石油鉆機(jī)游車防上碰下砸系統(tǒng)，其特征在于由裝在絞車滾筒側(cè)面的金屬圓環(huán)(1)和磁塊(2)、霍爾開關(guān)(3、4)、控制器(5)及操作面板(6)構(gòu)成；在金屬圓環(huán)(1)上等距離安裝若干磁塊(2)，霍爾開關(guān)(3、4)靠近磁塊(2)安裝并和控制器(5)相連，控制器(5)與操作面板(6)連接。
2、 根據(jù)l又利要求1所述的石油鉆機(jī)游車防上碰下砸系統(tǒng)，其特征 是磁塊(2)的長(zhǎng)度為霍爾開關(guān)有效感應(yīng)寬度的2倍，且兩個(gè)霍爾開關(guān)(3、 4)之間的圓周距離應(yīng)為兩個(gè)磁塊(2)之間的圓周距離。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油鉆探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中的石油鉆機(jī)游車防上碰下砸系統(tǒng)，它由信號(hào)源裝置、信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元構(gòu)成。在金屬圓環(huán)上等距離安裝若干磁塊霍爾開關(guān)靠近磁塊安裝并和控制器相連，控制器與操作面板連接。系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，安裝方便，準(zhǔn)確顯示游車高度，并可任意設(shè)置限位高度。對(duì)于油田仍在使用的機(jī)械鉆機(jī)，只需小的改動(dòng)和小的成本便可實(shí)現(xiàn)防止游車上碰下砸功能。
文檔編號(hào)E21B44/00GK201059186SQ200720031849
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者宋志剛 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司