带有安全装置的石油修井绞车刹车自动控制机构和方法与流程

本发明涉及一种钻修井绞车刹车自动控制机构和方法，属于石油修井作业技术领域。

背景技术：

石油修井机和通井机是油田开发过程中的常见设备，在油井小修和大修作业中广泛使用。目前的石油修井机在起、下管柱时绞车控制和刹车装置大部分都是手动操作的，手动刹车是通过人眼观察管柱的位置然后进行相应的手动操作。修井机或通井机绞车工作现场大多为露天环境，存在着高温或低温、雨雪、大风、油污等恶劣条件，配备的手动绞车刹车装置存在着操作环境差、劳动强度大、故障率高、工人劳动强度大、自动化程度低等缺点，由于现场作业管柱的起下工作很频繁，人工按压刹车杆存在工作枯燥、容易产生劳累等缺点。现场刹车大都是通过人眼观察管柱的位置，然后进行刹车，刹车力靠人手感应，极易出现管柱过位，刹车过紧等故障。现有刹车操作需要需要通过司钻的眼手配合，存在节拍慢、严重依赖操作人员熟练程度等问题。采用自动化刹车装置可以进行远程控制，避免以上缺点。修井机绞车和刹车自动化技术是钻修井自动技术发展的必然结果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种带有安全装置的石油修井绞车刹车自动控制机构和方法。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种带有安全装置的石油修井绞车刹车自动控制机构，包括底座、直线导轨副、液压缸、滑板、翻转推板、拉紧杆、拉紧弹簧、移动座、刹车把和刹车轴，所述液压缸固定在底座上，其活塞杆端部与移动座连接，翻转推板与移动座前端枢转连接；所述直线导轨副安装在底座的一端，在直线导轨副上设有滑板，所述拉紧杆一端固定在滑板上，另一端与刹车把铰接，刹车把通过键与刹车轴连接，液压缸推出时依次通过移动座、翻转推板、滑板带动拉紧杆移动，从而带动安装在刹车轴上的刹车把回转，实现打开刹车和控制刹车力；所述拉紧杆和底座之间设有拉紧弹簧，液压缸收回时拉紧杆在拉紧弹簧的拉力下，带动安装在刹车轴上的刹车把反向回转，实现刹车的闭合。

所述液压缸的活塞杆端部安装有用于控制位移量的位移传感器。

本发明还包括安全气缸，所述安全气缸通过支架固定在移动座上，其活塞杆与翻转推板连接；安全气缸的活塞杆收回，翻转推板翻转并从滑板下部穿过，拉伸弹簧起作用实现机械锁紧。

所述底座固定在修井机绞车刹车装置底部。

本发明还提供了一种石油修井绞车刹车自动控制方法，包括如下内容：

1)液压缸的活塞杆推出，带动安装有翻转推板的移动座直线运动，翻转推板推动滑板直线移动，滑板带动连接在其上的拉紧杆移动，从而带动安装在刹车轴上的刹车把回转，实现打开刹车和控制刹车力；

2)液压缸的活塞杆收回时，拉紧杆在安装在安装底座上的拉紧弹簧的拉力下，带动安装在刹车轴上的刹车把反向回转，从而实现刹车的闭合；

3)紧急情况时，安全气缸的活塞杆收回，翻转推板翻转，翻转推板从滑板下部穿过，拉伸弹簧起作用，实现机械锁紧；

4)通过绞车液压缸自动控制和位移传感器检测实现修井机绞车刹车的远程控制、自动锁紧和松开，并可以控制锁紧力的大小。

有益效果：本发明通过液压缸远程控制刹车力和配套的激光测距等检测装置远程实现刹车锁紧和自动松开，实现修井绞车刹车快速工作、安全可靠、自动化程度高改善劳动条件、减轻劳动强度、减少故障率、提高自动化水平。本发明采用拉簧锁紧、液压缸松开，通过液压缸远程控制和配套的激光测距等检测装置远程实现刹车锁紧和自动松开，实现修井绞车刹车快速工作、安全可靠、自动化程度高等自动控制效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二。

图中：1底座、2直线导轨副、3液压缸、4滑板、5位移传感器、6翻转推板、7安全气缸、8拉紧杆、9拉紧弹簧、10移动座、11刹车把、12刹车轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图1所示为本发明的结构示意图一。

图2所示为本发明的结构示意图二。

本发明包括底座1、直线导轨副2、液压缸3、滑板4、翻转推板6、拉紧杆8、拉紧弹簧9、移动座10、刹车把11和刹车轴12。

所述液压缸3固定在底座1上，其活塞杆端部与移动座10连接，翻转推板6与移动座10前端枢转连接，液压缸3推出时推动移动座10直线运动，移动座10带动翻转推板6直线运动。

所述直线导轨副2安装在底座1的一端，在直线导轨副2上设有滑板4，所述拉紧杆8一端固定在滑板4上，另一端与刹车把11铰接，刹车把11通过键与刹车轴12连接，液压缸3推出时通过翻转推板6推动滑板4沿直线导轨副2滑动，带动拉紧杆8移动，从而带动安装在刹车轴12上的刹车把11回转，实现打开刹车和控制刹车力。

所述拉紧杆8和底座1之间设有拉紧弹簧9，液压缸3收回时，拉紧杆8在拉紧弹簧9的拉力下，带动安装在刹车轴上12的刹车把11反向回转，实现刹车的闭合。

所述液压缸3的活塞杆端部安装有位移传感器5，液压缸3的伸缩可以通过位移传感器5控制位移量，从而精确控制刹车力的大小。

本发明还包括安全气缸7，所述安全气缸7通过支架固定在移动座10上，其活塞杆与翻转推板6连接。

当出现紧急情况时，安全气缸7的活塞杆收回，翻转推板6翻转并从滑板4下部穿过，拉伸弹簧9起作用实现机械锁紧。通过液压缸3远程控制和配套的激光测距等检测装置远程实现刹车锁紧和自动松开，达到了石油修井绞车刹车快速工作、安全可靠、自动化程度高等自动控制效果。

所述底座1固定在修井机绞车刹车装置底部。

本发明的工作原理及过程：

1)液压缸3的活塞杆推出，带动安装有翻转推板6的移动座10直线运动，翻转推板6推动滑板4直线移动，滑板4带动连接在其上的拉紧杆8移动，从而带动安装在刹车轴12上的刹车把11回转，实现打开刹车和控制刹车力；

2)液压缸3的活塞杆收回时，拉紧杆8在安装在安装底座1上的拉紧弹簧9的拉力下，带动安装在刹车轴上12的刹车把11反向回转，从而实现刹车的闭合；

3)紧急情况时，安全气缸7的活塞杆收回，翻转推板6翻转，翻转推板6从滑板4下部穿过，拉伸弹簧9起作用，实现机械锁紧；

4)通过绞车液压缸自动控制和位移传感器检测实现修井机绞车刹车的远程控制、自动锁紧和松开，并可以控制锁紧力的大小。

本发明具有以下特点：a)可以远离工作环境差的现场，实现远程操作；b)可以有效减轻劳动强度；c)可以减少故障率，提高工作效率；d)可以精确控制刹车的力度；e)可以提高自动化程度；f)有紧急安全装置。

本发明通过液压缸远程控制刹车力和配套的激光测距等检测装置远程实现刹车锁紧和自动松开，实现修井绞车刹车快速工作、安全可靠、自动化程度高改善劳动条件、减轻劳动强度、减少故障率、提高自动化水平。本发明采用拉簧锁紧、液压缸松开，通过液压缸远程控制和配套的激光测距等检测装置远程实现刹车锁紧和自动松开，并可以控制锁紧力的大小，还具有安全装置，保证紧急状况下人员和设备的安全，实现修井绞车刹车快速工作、安全可靠、自动化程度高等自动控制效果。

本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。