一种煤层气钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井技术领域，尤其涉及一种煤层气钻机。
【背景技术】
[0002]煤层气钻机在钻井作业过程中，起、下钻杆作业占相当大的工作量，目前起、下钻杆作业基本上都是采用人力又拉又拽的半机械化作业方式，费时、费力且安全隐患多。国外钻机有液压驱动液力控制的“自动换杆机构”，比人工操作有很大的改进，其换杆作业由液压手柄操控换杆机构动作来完成，劳动强度小多了。但每一个动作都需要人工操作，并没有真正实现“自动化”，几百根钻杆的起、下，操作重复、繁琐，容易疲劳，如果失误操作，则会引起事故。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的目的是提供一种煤层气钻机，该煤层气钻机包括自动换杆机构，通过PLC控制器进行控制，实现全程自动化，降低劳动强度，避免失误操作。
[0004]本实用新型提供了一种煤层气钻机，所述煤层气钻机包括自动换杆机构、PLC控制器和人机交互器，其中，所述PLC控制器分别与所述自动换杆机构和所述人机交互器电连接。
[0005]其中，所述煤层气钻机还包括传感器，所述PLC控制器与所述传感器电连接。
[0006]其中，所述自动换杆机构包括车架、排杆架、举升机构、夹紧钳、钻杆支撑架；其中，所述排杆架并排于所述车架旁，在所述车架上设置所述举升机构，所述举升机构的一端可升起，所述举升机构的可升起端设置所述夹紧钳，所述钻杆支撑架设置在所述举升机构上。
[0007]其中，所述钻杆支撑架为V型架。
[0008]其中，所述PLC控制器分别与所述车架、所述排杆架、所述举升机构、所述夹紧钳、所述钻杆支撑架电连接。
[0009]其中，所述PLC控制器上设置有控制开关。
[0010]本实用新型的煤层气钻机，利用PLC控制器进行控制，实现了换杆机构的全自动化。该煤层气钻机把PLC控制器应用在煤层气钻机的自动换杆机构上，让自动换杆机构的机械运动和自动控制两者结合起来，把上钻杆和下钻杆的过程根据设定好的程序自动运行，以减少人员参与设备的操作，以此来减轻岗位工人劳动强度、提高作业效率、消除安全隐患。
[0011]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
【附图说明】
[0012]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1示例性地示出了本实用新型提供的煤层气钻机的示意图；
[0014]图2示例性地示出了煤层气钻机中的自动换杆机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0016]本实用新型的基本思想是采用液压驱动电气控制的模式，应用PLC(可编程控制器)对自动换杆机构进行控制，让换杆操作的机械运动按设定的程序自动运行，只按一下按钮就可以自动完成一个换杆操作的全套动作。使煤层气钻机钻井起下钻具作业实现高度自动化、程控化，安全可靠效率高。
[0017]下面结合附图，对本实用新型所提供的煤层气钻机进行详细说明。
[0018]图1示出了本实用新型提供的煤层气钻机100的示意图。该煤层气钻机100包括自动换杆机构104、PLC控制器102和人机交互器101，其中，PLC控制器分别与自动换杆机构104和人机交互器101电连接。
[0019]再次如图1所示，该煤层气钻机100还可以包括传感器103，传感器103与PLC控制器102电连接。
[0020]图2示出了根据本实用新型的煤层气钻机的自动换杆机构104的结构示意图。参照图2所示，该煤层气钻机的自动换杆机构104包括车架1、排杆架2、举升机构3、夹紧钳
4、钻杆支撑架(简称V型架)5，以及设置在排杆架2上的挡杆架(未示出)。图2中，钻杆支撑架5为V型架5。其中，排杆架2并排于车架I旁，在车架I上设置举升机构3，举升机构3的一端可升起，举升机构3的可升起端设置夹紧钳4，V型架5设置在举升机构3上。V型架5作为钻杆的活动滑道，在起、下钻过程中直接接送钻杆，实现替代人工举升、往返接送等工作。
[0021 ]自动换杆机构104在工作过程中，可以实现下述一系列上杆动作:V型架5翻转-档杆架升起(钻杆滚进V型架5) - V型架5翻转复位一V型架5前进-夹紧钳4夹紧(夹紧钻杆)- V型架5举升-夹紧钳4 (带钻杆)前伸(钻杆接头与钻机动力头的接头对接拧紧)-夹紧钳4松开(动力头带动钻杆离开V型架上钻台)-夹紧钳4缩回-V型架5后退- V型架5回落-档杆架回落。自动换杆机构104通过上述一系列动作实现上杆操作。
[0022]自动换杆机构104还可以实现下述一系列卸钻杆动作:V型架5举升一V型架5前进一夹紧钳4前伸(钻机动力头带钻杆在V型架5中滑动)--夹紧钳4夹紧(夹紧钻杆，动力头拧松钻杆接头)-夹紧钳4 (带钻杆)缩回-V型架5回落-夹紧钳4松开-V型架5后退一V型架5翻转一档杆架回落(钻杆滚进钻杆架)一V型架5翻转复位。自动换杆机构104通过上述一系列动作实现卸钻杆的操作。
[0023]PLC控制器102分别与车架1、排杆架2、举升机构3、夹紧钳4、钻杆支撑架5，以及所述挡杆架电连接。并且，在PLC控制器102上设置有控制开关。
[0024]上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
[0025]最后应说明的是:以上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精神和范围。
【主权项】
1.一种煤层气钻机，其特征在于，所述煤层气钻机包括自动换杆机构(104)、PLC控制器(102)和人机交互器(101)，其中，所述PLC控制器(102)分别与所述自动换杆机构(104)和所述人机交互器(101)电连接。2.如权利要求1所述的煤层气钻机，其特征在于，所述煤层气钻机还包括传感器(103)，所述PLC控制器(102)与所述传感器(103)电连接。3.如权利要求1或2所述的煤层气钻机，其特征在于，所述自动换杆机构(104)包括车架(I)、排杆架(2)、举升机构(3)、夹紧钳(4)、钻杆支撑架(5)，以及设置在排杆架(2)上的挡杆架；其中，所述排杆架(2)并排于所述车架(I)旁，在所述车架(I)上设置所述举升机构(3)，所述举升机构(3)的一端可升起，所述举升机构(3)的可升起端设置所述夹紧钳(4)，所述钻杆支撑架(5)设置在所述举升机构(3)上。4.如权利要求3所述的煤层气钻机，其特征在于，所述钻杆支撑架(5)为V型架。5.如权利要求3所述的煤层气钻机，其特征在于，所述PLC控制器(102)分别与所述车架(I)、所述排杆架(2)、所述举升机构(3)、所述夹紧钳(4)、所述钻杆支撑架(5)，以及所述挡杆架电连接。6.如权利要求3所述的煤层气钻机，其特征在于，所述PLC控制器(102)上设置有控制开关。
【专利摘要】本实用新型提供了一种煤层气钻机，所述煤层气钻机包括自动换杆机构、PLC控制器和人机交互器，PLC控制器分别与自动换杆机构和人机交互器电连接。该煤层气钻机把PLC控制应用在煤层气钻机的自动换杆机构上，让自动换杆机构的机械运动和自动控制两者结合起来，把上钻杆和下钻杆的过程根据设定好的程序自动运行，以减少人员参与设备的操作，以此来减轻岗位工人劳动强度、提高作业效率、消除安全隐患。
【IPC分类】E21B19/16, E21B19/15
【公开号】CN204729029
【申请号】CN201520431447
【发明人】卢国忠, 吕建云, 董萌, 王欣, 王建峰
【申请人】山东中天泰和实业有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月19日