专利名称：石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油、地质勘探钻井机械，是一种专用于石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统。
现有的钻机安全保险系统，见
图1。它的整个系统工作过程如下钻机滚筒1被压缩空气驱动，按箭头方向旋转时，游动滑车2被钢丝绳牵引向上，当游动滑车上升到井架顶部危险位置时，碰到钢丝绳3，钢丝绳被提升、张紧后，打开安置在操作平台上的气路开关阀4。这时由管5过来的压缩空气经由三通6、气路开关阀进入气路控制中心7。一方面气路控制中心切断管8压缩空气，使气控阀9关闭，切断管5与管10的通路，同时排放钻机滚筒里的压缩空气；另一方面将压缩空气送入刹车气缸11，使手刹把12转至图中的虚线位置，由刹车带25对钻机滚筒刹车。由于现有技术的运作首先要张紧数十米长的钢丝绳，还要开启多个气阀，经过多组气路通道，最后还要由执行速度较慢的刹车气缸刹车，因而安全系统总体速度缓慢，加之在严冬季节刹车气缸易冻，动作执行有不够可靠的危险因素存在。这样游动滑车与天车13相撞的事故时有发生，有时还酿成重大事故，造成巨大经济损失与人员伤亡。
本实用新型的目的是提供一种具有快速反应能力的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统。它的技术方案是游动滑车上升到井架顶部危险位置时碰到限位钢丝绳，将碰停开关断开，断电信号传递到操作平台，使钻机滚筒里的气包放气；同时直流起重电磁盘断电，被吸持的悬吊重物落下(经机械缓冲装置缓冲)，带动手刹把紧急刹车。由于整个系统从讯号的发生、控制、执行都是以断电的形式为基础，因此制动速度、可靠性、准确度都比现有技术有显著提高和增强。
图1现有的钻机安全保险系统。
图2石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统。
对照图2对本实用新型实施例做进一步叙述当游动滑车2处在正常范围内升降时，第一道和第二道防线限位钢丝绳14、19都处于水平状态，其一端固定在井架上，另一端悬挂的小圆锤21、22分别压住碰停开关15、20，使它们常开点闭合。正常工作时各执行机构处在通电状态，接触器线圈JC通电，JC1,JC2,JC3三个常开点闭合，一方面接通放气电磁阀23，使之处于关闭状态；另一方面使直流起重电磁盘16工作，吸住悬吊重物17。如果游动滑车上升到危险区域时，第一道防线限位钢丝绳14被提起，限位开关15发出断电信号。这时，一方面放气电磁阀23断电，使得管8过来的压缩空气经由三通24放气，进而使气控阀9关闭，将钻机滚筒1里的气包放气；另一方面直流起重电磁盘16断电，由硅极二管D1、D2与电阻R、电容C组成的半波整流、续流及阻容线路使直流起重电磁盘经短暂延时后释放被吸持的悬吊重物17，悬吊重物自由落下中，通过机械缓冲装置18缓冲(机械缓冲装置可以是带空气式阻尼气缸或宝塔形弹簧的大质量缓冲盘)，并将手刹把12拉下，急速刹车，使游动滑车2停止上升。在正常工作时，控制部件保持着通电的热状态，即使严冬季节也不会发生因冰冻而控制失灵的情况。
为适应钻井操作的特殊需要，有时游动滑车要求越过第一道防线限位钢丝绳14，而不中断钻机正常运行。这时操作者可以用手按住按钮AT，使得碰停开关15在断开后仍能维持线路的导通状态。为确保安全，本系统设有第二道防线限位钢丝绳19及限位开关20。另外还有手动钮AF、AH用做应急和复位操作。
权利要求1．一种石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于它由第一道、第二道防线限位钢丝绳、碰停开关、放气电磁阀、直流起重电磁盘及被吸持的悬吊重物组成，碰停开关、放气电磁阀、直流起重电磁盘之间以导线联接。
2．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于第一道、第二道防线限位钢丝绳主体呈水平状态，其一端固定在钻机井架上，另一端经过一个支点后，悬挂着小圆锤，由小圆锤的升降控制碰停开关的“通”与“断”。
3．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于两组碰停开关的常开触点以串联形式联接，并在第一道防线限位钢丝绳控制的碰停开关的常开触点两端联结短路按钮。
4．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于放气电磁阀是常开电磁阀，并且在钻机正常工作时，一直处于通电状态。
5．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于直流起重电磁盘与悬吊重物，在钻机正常工作时，一直处于通电吸合状态，断电时立即释放。
6．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于直流起重电磁盘由硅二极管与电阻、电容组成的半波整流、续流及阻容延时线路控制直流起重电磁盘需要的延时动作。
7．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于悬吊重物直接挂在钻机手刹把上，其下方设有带空气式阻尼气缸或带宝塔形弹簧的大质量盘体作机械缓冲装置。
8．根据权利要求1所述的石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统，其特征在于从危险信号发生、中间控制及最后执行的各个环节、结构都是以断电为基础来运作和安排的。
专利摘要一种石油勘探钻机的防止游动滑车顶天车的安全保险系统。技术方案是游动滑车2上升至危险位置时碰到限位钢丝绳14，碰停开关15会将断电信号传递到操作平台，使放气电磁阀23放气，并通过气控阀9使钻机滚筒1里的气包放气；同时直流起重电磁盘16断电，被吸持的悬吊重物17落下，带动手刹把12刹车。由于从讯号的发生、控制、执行都是以断电的形式为基础，因此制动速度、可靠性、准确度都比现有技术有显著提高。
文档编号E21B15/00GK2336080SQ9724877
公开日1999年9月1日 申请日期1997年12月11日 优先权日1997年12月11日
发明者周仲骅 申请人:周仲骅