专利名称：石油钻机游车防上碰下砸系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉i钻探设备技米领域，特别是石油钻机安全防护系统。
背景技术：
在钻井作业中，由于钻机游车需要频繁往返于天车和钻台的上下空 间里，所以游车就存在上碰天车或下砸钻台的危险。尤其对于链传动 钻机和油田仍在使用的其他机械钻机，这种危险需要司钻时刻高度警 惕，因此，大大增加了司钻的劳动强度，同时仍存在很多隐患。
目前常用的防止游车上碰下碾的方法主要有以下几种(一)在滚 筒上加装防碰过巻阀。该方法可，靠易行，但只有防止游车上碰天车的 功能。(二)在井架的适当位置安装激光感应器。该方法可以实现防止 游车上碰下砸的功能，但受外界环境的限制，且成本高。(三)将专用 编码器连接PLC，计箅游车高度，当游车高度超出安全范围，PLC控 制绞车减速停车。该方法广泛应用于电驱动钻机，但对于链传动钻机 和油田仍在使用的其他机械钻机，该方法增加设备多，成本高。综上 所述，幵发新型简易的钻机游车防上碰下砸系统对于机械钻机的改造 是十分必要的。
车或下碾钻台的事故，本实用新型提出了一种简易的石油钻机游车防 上碰下確系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是石油钻机游车 防上碰下砸系统，由装在绞车滚筒倒面的金属圆环(1)和磁块(2 )、 霍尔开关(3、 4 )、控制器(5 )犮操作面板(6 )构成；在金属圆环(1 ) 上等距离安装若干磁块(2 ),霍尔开关(3、 4 )靠近磁块(2 )安装并 和控制器(5 )相连，控制器(5 )与操作面板(6 )连接。
所述磁块(2 )的长度为霍尔开关有效感应宽度的2倍，且两个霍 尔幵关(3、 4 )之间的圆周距离应为两个磁块(2 )之间的圆周距离。
本实用新型的有益效果是，系统简单可靠，安装方便，准确显示 游车高度，并可任意^:置限位高度。对于油田仍在使用的机械钻机， 只需小的改动和小的成本便可实现防止游车上碰下砸功能。本系统也 可以使用在钻机的改造中起到很纤的效果。
图1为本实用新型的组成结构图； 图2为本实用新型采集单元安装详图； 图3为本实用新型采集单元的输出波形A; 图4为本实用新型采集单元的输出波形B。 图号说明1.金属圆环，2.磁块，3.霍尔幵关，4.霍尔开关， 5.控制器(ECU) ， 6.操作面板。
单元和信号处理单元构成。所述的信号源装置由金属圆环1和磁块2 构成。所述的信号采集单元由两个霍尔幵关3和4构成。所述的信号 处理单元由控制器(ECU ) 5和操作面板6构成。
下面结合图1、图2详细说明本系统的实施方式。 图1中，将金属圆环1装在'绞车滚筒侧面，并在金属圆环1上等 距离安装32个磁块2，靠近金属圆环1安装两个霍尔开关3和4，并 将两个霍尔开关3和4与控制器(ECU ) 5连接，操作面板6也连接到 控制器(ECU) 5上。
在使用前霜将游车悬挂高度仪，上下跑一个来回，校正滚筒圈数 所对应的游车高度值。校正完毕后，根据需要设置高度限制范围。
图2中，磁块2的长度为霍尔开关有效感应宽度的2倍，且两个 霍尔开关3和4之间的圆周距离应为两个磁块2之间的圆周距离。
本实用新型的工作原理是肖金属圆环1带动32个磁块2瞬时针 转动时，霍尔开关3和4的输出波形如附图3所示，此种情况下，霍 尔开关4产生的信号波形始终超前于霍尔开关3产生的信号波形；当 金属圆环1带动32个磁块2逆时针转动时，霍尔开关3和4的输出波 形如附图4所示，此种情况下，霍尔开关3产生的信号波形始终超前 于霍尔幵关4产生的信号波形。所以，控制器5可以通过采集霍尔开 关3和4的输出信号来判断金属圆环1是顺时针转动还是逆时针转动， 并计算出金属画环1转动的圏数。因为金属圆环1是装在绞车滚筒侧 面，所以，金羼圆环1的转动圏数也就对应一定的游车运动距离。用 户可l^通过操作面板6设定游车'上碰限制高度和下硒限制高度。控制
器5计算出游车的高度后，同上碰限制高度和下砸限制高度比较，当 游车高度超出安全范围时，控制器5可以发出有源或无源开关信号用 于绞车刹车控制。
本实用新型中所用的磁块、霍尔开关、控制器(ECU)、操作面板 均为现有器件，根据本文件描述'的功能要求本领域技术人员均可自由 选购，本文不再描述其结构。
权利要求1.石油钻机游车防上碰下砸系统，其特征在于由装在绞车滚筒侧面的金属圆环(1)和磁块(2)、霍尔开关(3、4)、控制器(5)及操作面板(6)构成；在金属圆环(1)上等距离安装若干磁块(2)，霍尔开关(3、4)靠近磁块(2)安装并和控制器(5)相连，控制器(5)与操作面板(6)连接。
2、 根据l又利要求1所述的石油钻机游车防上碰下砸系统，其特征 是磁块(2)的长度为霍尔开关有效感应宽度的2倍，且两个霍尔开关(3、 4)之间的圆周距离应为两个磁块(2)之间的圆周距离。
专利摘要本实用新型属于石油钻探设备技术领域中的石油钻机游车防上碰下砸系统，它由信号源装置、信号采集单元和信号处理单元构成。在金属圆环上等距离安装若干磁块霍尔开关靠近磁块安装并和控制器相连，控制器与操作面板连接。系统简单可靠，安装方便，准确显示游车高度，并可任意设置限位高度。对于油田仍在使用的机械钻机，只需小的改动和小的成本便可实现防止游车上碰下砸功能。
文档编号E21B44/00GK201059186SQ200720031849
公开日2008年5月14日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者宋志刚 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司