防碰天车装置的制作方法

本实用新型涉及钻机技术领域，具体涉及一种防碰天车装置。

背景技术：

目前，公知的用于石油天然气钻井、修井工程的防碰天车装置只带有超限自动刹车功能，但由于在刹车前游车的上提速度比较快，致使游车的上冲惯性增大，其有效的防碰刹车距离也增大，即上冲的游车强行撞到天车，以及刹车响应滞后，刹车机构动作不及时而使游车撞到天车的事故发生。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供的防碰天车装置，可以及时监测游车的高度，从而及时发出执行指令，以避免游车与天车碰撞。

第一方面，本实用新型提供的防碰天车装置，防止游车在运动过程中与天车碰撞，包括：

滚筒，通过所述滚筒的转动以实现所述游车的上下运动；

信息采集单元，用于采集所述滚筒的转动情况；

中央处理单元，用于根据所述滚筒的转动情况，判断所述游车的高度是否超过阈值，若所述游车高度超过阈值，触发执行指令；

显示单元，用于显示所述游车的高度；和

执行单元，用于响应所述中央处理单元的执行指令，以避免游车与天车碰撞。

可选地，所述执行单元包括报警电路，所述阈值包括报警值，若所述游车高度超过所述报警值，所述报警电路产生声光报警信号。

可选地，所述执行单元包括防碰保护电路，所述阈值包括防碰值，若所述游车高度超过所述防碰值，所述防碰保护电路执行防碰动作。

可选地，所述防碰动作为刹车制动，使得所述滚筒停止转动。

可选地，所述信息采集单元包括数字高度传感器，所述高度传感器用以获取所述滚筒的高度。

可选地，所述数字高度传感器安装于滚筒端头的传动箱上、导气龙头、离合器输出端或减速器输出端。

可选地，所述信息采集单元包括传感编码器，所述传感编码器所产生的二路脉冲用以获取所述滚筒的转动角度以及与之对应的钢丝绳的位移长度。

可选地，所述显示单元为液晶显示屏或数码显示管。

第二方面，本实用新型提供的防碰天车装置的应用，包括所述的防碰天车装置，所述防碰天车装置应用于安装在陆上或海上的油田钻机、修井机或通井机。

本实用新型提供的防碰天车装置，采用先进的微电脑控制技术，可以有效、可靠的显示游车的运行状态，同时给执行单元提供可靠、准确的控制信号，当游车高度超过阈值到达危险区域时，执行单元提供声光报警以提示操作人员。

本实用新型提供的防碰天车装置的应用，防碰天车装置采用全密封结构设计，恶意满足油田各种恶劣环境的要求，具有防止游车碰撞到天车的声光报警功能，阈值大小可以根据实际现场要求进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型实施例所提供的一种防碰天车装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

图1是本实用新型实施例所提供的一种防碰天车装置的结构框图。参见图1，本实用新型实施例提供了一种防碰天车装置，防止游车在运动过程中与天车碰撞，包括：

滚筒100，通过所述滚筒100的转动以实现所述游车的上下运动；

信息采集单元200，用于采集所述滚筒100的转动情况；

中央处理单元300，用于根据所述滚筒100的转动情况，判断所述游车的高度是否超过阈值，若所述游车高度超过阈值，触发执行指令；

显示单元400，用于显示所述游车的高度；和

执行单元500，用于响应所述中央处理单元300的执行指令，以避免游车与天车碰撞。

本实用新型提供的防碰天车装置，采用先进的微电脑控制技术，可以有效、可靠的显示游车的运行状态，同时给执行单元500提供可靠、准确的控制信号，当游车高度超过阈值到达危险区域时，执行单元500提供声光报警以提示操作人员。

其中，所述执行单元500包括报警电路，所述阈值包括报警值，若所述游车高度超过所述报警值，所述报警电路产生声光报警信号。为防止报警器报警持续时间过长，影响工作，每次上碰下砸报警持续时间为3秒；超速报警时间长度不定：超速则报警，不超速了就停止报警。

其中，所述执行单元500包括防碰保护电路，所述阈值包括防碰值，若所 述游车高度超过所述防碰值，所述防碰保护电路执行防碰动作。所述防碰动作为刹车制动，使得所述滚筒100停止转动。

其中，所述信息采集单元200包括数字高度传感器，所述高度传感器用以获取所述滚筒100的高度。所述数字高度传感器安装于滚筒100端头的传动箱上、导气龙头、离合器输出端或减速器输出端。本实用新型的数字传感器，传感齿轮轴采用了双滚子密封轴承支撑安装，且增加了安装支撑架的厚度，改善了数字传感器的传动性能和润滑条件，提高了整体可靠性能，使得数字传感器经久耐用。

其中，所述信息采集单元200包括传感编码器，所述传感编码器所产生的二路脉冲用以获取所述滚筒100的转动角度以及与之对应的钢丝绳的位移长度。传感编码器的精度高、重复性好、防碰动作快，游车高度指示可以精确到0.01米。游车的高度显示范围为-5米至45米。

在一个优选实施例中，所述显示单元400为液晶显示屏或数码显示管。本实用新型实施例可以采用进口的STN-LED(半反半透)型带有背光的大屏幕液晶屏显示，以数字和模拟光柱形式实时显示当前滚筒100圈数、大钩当前高度,具有声光报警功能，能确保大钩在设定区域安全运行。

本实用新型模拟游车运行与数字显示游车高度同屏显示，具有屏幕大，数字清晰等特点。本实用新型实施例采用了不锈钢防水按键，美观大方，防水密封，操作可靠，寿命长，故障少，对使用环境要求不高。具有背光开关，在白天光线强时关掉背光显示开关更清晰。

本实用新型采用了单键开关机的新技术，有力的保障了系统运行的可靠性，整机零部件采用数字模块化结构，关键零件采用进口，有效的保障了运行的可靠性。

本实用新型在原有的基础上新增加了大钩运行速度、上米钻时、时钟新功能，钩速与钻时自动根据工况显示。本实用新型整体设计采用友好的人机交互方式，设置参数简单、直观、一目了然。

本实用新型可以采用交流电源，通过噪声滤波器后变为干净的电源，由变压器降压，经整流滤波后送主机，由主机内部稳压后产生系统所需要的直流电压，供各单元电路。

本实用新型中，所有的螺栓、螺母、平垫片、开尾销都必须镀锌处理，但不含镀铬、镀镍件。

本实用新型的系统结构简单，操作方便，运行可靠，采用专用数据电缆连接，便于快速安装，具有体积小巧、防爆设计、宽温环境下使用、自检功能、设置参数密码等功能和特点。

本实用新型采用低温防爆设计，仪器内有保温层和加热装置，进行低温环境下加热，使仪器在低温环境下能正常工作。不锈钢金属面板与按键，抗腐蚀、防油、防水。本实用新型采用汽车级标准设计，抗震性好，稳定度高，故障率低，使用寿命长。

本实用新型实施例还提供了一种防碰天车装置的应用，包括所述的防碰天车装置，所述防碰天车装置应用于安装在陆上或海上的油田钻机、修井机或通井机。

本实用新型提供的防碰天车装置的应用，防碰天车装置采用全密封结构设计，恶意满足油田各种恶劣环境的要求，具有防止游车碰撞到天车的声光报警功能，阈值大小可以根据实际现场要求进行调整。适用于有易燃、易爆气体的危险场所以及含有爆炸性气体或蒸汽混合物的环境。

在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的框图显示了根据本实用新型的实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作 为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

为便于表示，图1中仅用一个单向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

中央处理单元300可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过中央处理单元300中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的中央处理单元300可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本实用新型实施例所公开的装置可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。

本实用新型实施例所提供的进行防碰天车装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其 它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。