一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻采机械，特别涉及到一种石油钻机上用的防止游车上碰下砸的装置。
【背景技术】
[0002]在石油钻机工作过程中，游车在天车和钻台面之间上下游动，经常会因为控制不精确出现游车向上碰到天车，向下游车底部的大钩碰到钻台面的现象，这就是上碰下砸的含义。为了避免发生这种现象导致设备损坏，现有技术中发展了很多防上碰下砸的技术方法。
[0003]目前在石油钻井游车防上碰下砸方法通常是根据编码器计算的大钩高度值来防止上碰下砸的动作。该方法是利用编码器来测量的大钩高度，通过设定大钩高度的上下限，一旦游车运行时超限后就会发出信号给绞车盘刹以启动刹车，从而避免出现上碰下砸的现象。现有技术的这种测量方法存在以下缺点:1、编码器经常由于钻台震动的原因跑码，影响精度。2、编码器随着钻井的深度增加产生累计误差。3、另外随着钻井深度的增加，钻具的重量增大，大绳的拉伸变形也会影响大钩高度的精度。上述这些不足都会影响游车上碰下砸动作的可靠性，司钻不得不经常的进行校正，无形中增加了司钻的劳动量。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的用于石油钻机上游车防上碰下砸的装置。本实用新型的防上碰下砸装置要能够做到安全可靠，不受环境影响，反应迅速，并解放司钻，无需再经常校正系统。
[0005]为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0006]一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置，所述的石油钻机上包括有天车、游车和钻台面，所述的游车在天车和钻台面之间上下移动，在游车的下部设有大钩，所述天车与钻台面间距离为T，游车本身的高度为L，游车到天车之间的距离为变量X，则所述大钩距离钻台面的高度为T-X-L，其特征在于，所述的防上碰下砸装置包括有激光测距传感器、安全栅、控制器、刹车继电器、释放按钮和触摸屏，所述的激光测距传感器利用支架固定在天车的下端，该激光测距传感器的探头正对所述的游车，所述的安全栅连接所述的激光器测距传感器以接收传感器信号，该安全栅连接并传输传感器信号至所述的控制器，所述控制器的一个输出端连接触摸屏，一个输出端连接刹车继电器，该刹车继电器连接所述的释放按钮以控制盘刹刹车。
[0007]在本实用新型的石油钻机上游车的防上碰下砸装置中，所述的激光测距传感器通过屏蔽电缆连接安全栅以构成本安回路，激光距传感器作为本安防爆激光测距传感器。
[0008]在本实用新型的石油钻机上游车的防上碰下砸装置中，所述控制器中设有通过触摸屏设置的大钩高度的上限和下限阈值，在触摸屏上显示有大钩的实时高度。
[0009]与现有技术相比，本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置的有益效果是:
[0010]1、本实用新型的激光测距传感器反应迅速，可以在现场恶劣环境下使用，并且激光测距精度准确，不受风速、光线、温度和噪音影响。
[0011]2、本实用新型的激光测距传感器和安全栅一起构成了本安回路，可在危险环境中使用，从而增加了整个系统的安全性。
[0012]3、本实用新型中采用了触摸屏，可通过触摸屏进行简单设置，显示直观方便，界面友好。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置的结构组成示意图。
[0014]图2是本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置的电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构组成和工作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0016]如图1和图2，所述的石油钻机上包括有天车1、游车2和钻台面3，所述的游车2在天车I和钻台面3之间上下移动，在游车2的下部设有大钩4，所述天车I与钻台面3间距离为T，游车2本身的高度为L，游车2到天车I之间的距离为变量X，则所述大钩4距离钻台面3的高度H也是一个变量，H=T-X-L。本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置在结构上主要包括有激光测距传感器5、安全栅6、控制器7、刹车继电器8、释放按钮9和触摸屏10。
[0017]其中，所述的激光测距传感器5利用支架固定在天车I的下端，该激光测距传感器5的探头正对所述的游车2。上述激光测距传感器5需要供电，激光测距传感器5通过司钻房电控箱供电，二者通过屏蔽电缆连接。
[0018]上述的安全栅6连接所述的激光器测距传感器5以接收传感器信号，该安全栅6连接并传输传感器信号至所述的控制器7，所述控制器7的一个输出端连接触摸屏10，一个输出端连接刹车继电器8，该刹车继电器8连接所述的释放按钮9以控制盘刹刹车的启停动作。
[0019]激光测距检测技术是目前比较成熟的技术，我们将它运用到石油行业非常有益，野外石油钻机打井时的风速、光线、温度和噪音等环境对其完全干扰不到，且激光测距反应迅速，适合游车高速运行的工况。
[0020]本实用新型石油钻机上游车的防上碰下砸装置采用的激光测距传感器为本安型传感器，激光测距传感器和安全栅形成本质安全回路(简称本安回路)，可保证现场人身和设备的安全。控制器采用西门子PLC-200，可进行编程且性能稳定可靠，西门子品牌的触摸屏可进行上限和下限的设置，界面简洁直观。上述安全栅接收激光测距传感器的传感器信号并输出给控制器，控制器将大钩高度在触摸屏上显示出来。可编程的控制器里设有大钩高度计算公式H=T-X-L。激光测距传感器发出激光脉冲可检测游车到天车的相对距离X，若天车到钻台面距离为T，游车本身距离为L。刹车继电器的闭节点以及释放旋钮和盘刹紧停回路串在一起，触摸屏上可设置大钩高度上下限，若大钩高度超限，则控制器输出开关量信号给刹车继电器动作。释放按钮用于防上碰下砸系统动作后解锁盘刹刹车。
[0021]本实用新型是一种新型的石油钻机游车防上碰下砸系统，其能够完成对大钩高度的测量，并在游车上碰或下砸的危险区域由控制器控制继电器对绞车盘刹输出信号完成对绞车盘刹的刹车动作，可设定游车上下限实现游车的防上碰下砸作用，测量准确，动作可靠，并且使用安全。
【主权项】
1.一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置，所述的石油钻机上包括有天车、游车和钻台面，所述的游车在天车和钻台面之间上下移动，在游车的下部设有大钩，所述天车与钻台面间距离为T，游车本身的高度为L，游车到天车之间的距离为变量X，则所述大钩距离钻台面的高度为T-X-L，其特征在于，所述的防上碰下砸装置包括有激光测距传感器、安全栅、控制器、刹车继电器、释放按钮和触摸屏，所述的激光测距传感器利用支架固定在天车的下端，该激光测距传感器的探头正对所述的游车，所述的安全栅连接所述的激光器测距传感器以接收传感器信号，该安全栅连接并传输传感器信号至所述的控制器，所述控制器的一个输出端连接触摸屏，一个输出端连接刹车继电器，该刹车继电器连接所述的释放按钮以控制盘刹刹车。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置，其特征在于，所述的激光测距传感器通过屏蔽电缆连接安全栅以构成本安回路，激光距传感器作为本安防爆激光测距传感器。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置，其特征在于，所述控制器中设有通过触摸屏设置的大钩高度的上限和下限阈值，在触摸屏上显示有大钩的实时高度。
【专利摘要】本实用新型涉及到一种石油钻机上游车的防上碰下砸装置，所述的防上碰下砸装置包括有激光测距传感器、安全栅、控制器、刹车继电器、释放按钮和触摸屏，所述的激光测距传感器利用支架固定在天车的下端，该激光测距传感器的探头正对所述的游车，所述的安全栅连接所述的激光器测距传感器以接收传感器信号，该安全栅连接并传输传感器信号至所述的控制器，所述控制器的一个输出端连接触摸屏，一个输出端连接刹车继电器，该刹车继电器连接所述的释放按钮以控制盘刹刹车。本实用新型的防上碰下砸装置结构组成简单、使用安全可靠，不受环境影响且反应迅速，以解放司钻，使其无需再经常校正系统。
【IPC分类】E21B19-02, B66D1-54
【公开号】CN204344008
【申请号】CN201420698520
【发明人】丁亮, 王彬宇
【申请人】上海中曼石油装备有限公司, 中曼石油钻井技术有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月20日