专利名称：石油钻机气动刹车控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种对石油钻机进行控制的装置，具体的说是利用气动原理远距离控制石油钻井绞车刹车和游车大钩匀速下放的闭环控制装置。
背景技术：
一般石油钻机的正常刹车、紧急刹车和游车大钩的下放速度都是通过司钻操纵绞车刹把来控制绞车滚筒转速，当游车大钩下放时，速度会越来越快，若要保持匀速下放，司钻要随时调整刹车力大小，司钻操作非常紧张，容易疲劳。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是如何通过气动原理对钻机刹车和游车大钩匀速下放。具体地说，本实用新型的设计结构为一种石油钻机气动刹车控制装置，它是由司钻控制房(1)、气控刹车装置(2)、钻井绞车(3)和电气系统(4)构成，气控刹车装置(2)中的气缸一端通过气体管路与司钻控制房(1)中的气刹相连，气控刹车装置(2)中的气缸活塞端通过传动轴(2.3)与钻井绞车(3)中的刹车轴(3.1)相接，电气系统(4)分别与钻井绞车(3)和司钻控制房(1)中的电控阀(1.5)相连。
气控刹车装置(2)中气缸分为常开气缸(2.2)和常闭气缸(2.1)，且分别与司钻控制房(1)中的常开气刹(1.4)和常闭气刹(1.3)相连通。
在常闭气缸(2.1)中置有可实现钻井绞车的紧急刹车的弹簧。
电气系统(4)中具有信号处理器(4.1)和编码器(4.2)，编码器(4.2)接在绞车滚筒轴(3.3)上并将采集的转速信号输入到信号处理器(4.1)中，经处理和放大后的电信号去控制电控阀(1.5)，使电控阀(15)输出一个随滚筒转速变化的气压信号，通过梭阀(1.6)控制信号放大器(1.7)，使其输出一个可调的气压，并送入气控刹车装置(2)中的常开气缸(2.2)。
本实用新型具有如下优点(1)可使司钻操作到某一速度时，游车大钩时刻保持匀速下放。(2)当游车大钩下放时，司钻可以很方便的控制钻压大小、刹车的松开和刹紧。另一方面，利用气动控制也提高了刹车的灵敏度。(3)当气路出现故障时，气控刹车系统失去控制气，它会自动地靠弹簧力牢牢的刹住大钩载荷，保证了石油钻机的安全性，减轻了司钻的劳动强度，提高了石油钻机的自动化控制水平。
本实用新型工作原理描述如下气源给本系统供气。
司钻通过操作司钻控制房1中的手动调压阀1.4的输出气压，再通过梭阀1.6控制信号放大器1.7，使其输出一个可调的气压，并送入气控刹车装置2中的常开气缸2.2，将气体压力转化为机械力，从而实现常开气刹的功能。
司钻通过操作司钻控制房1中的手动调压阀1.3的输出气压，控制信号放大器1.2，使其输出一个可调气压，并送入气控刹车装置2中的常闭气缸2.1，将气体压力转化为机械力，从而实现常闭气刹的功能。前面将气压力转化为机械力后，来驱动与活塞杆相连接的传动轴2.3，进而驱动钻井绞车3的刹车轴3.1，实现对绞车滚筒3.2的刹车。
当绞车滚筒3.2的转速低于或高于要求的转速时，接在绞车滚筒轴3.3上的编码4.2采集绞车滚筒轴3.3的转速信号，并输入到信号处理器4.1中，经处理和放大后的电信号去控制电控阀1.5，使电控阀1.5输出一个随滚筒转速变化的气压信号，通过梭阀1.6控制信号放大器1.7，使其输出一个可调的气压，并送入气控刹车装置2中的常开气缸2.2，通过前面叙述的连杆机构，调节对滚筒的刹车力，从而达到控制钻机载荷匀速下放的目的。
当气路出现故障或有防碰信号输入气控阀1.1断气时，常闭气缸2.1断气，靠弹簧力实现对绞车的紧急刹车。
附图为本实用新型钻井绞车闭环控制系统示意图。图号说明如下1.司钻控制房 2.气控刹车装置 3.钻井绞车4.电气系统1.1防碰阀 1.2信号放大器 1.3常闭气刹 1.4常开气刹1.5电控阀 1.6梭阀 1.7信号放大器 2.1常闭气缸2.2常开气缸 2.3传动轴 3.1刹车轴 3.2绞车滚筒3.3绞车滚筒轴 4.1信号处理器 4.2编码器具体实施方式
一种石油钻机气动刹车控制装置，它是由司钻控制房(1)、气控刹车装置(2)、钻井绞车(3)和电气系统(4)构成，气控刹车装置(2)中的气缸一端通过气体管路与司钻控制房(1)中的气刹相连，气控刹车装置(2)中的气缸活塞端通过传动轴(2.3)与钻井绞车(3)中的刹车轴(3.1)相接，电气系统(4)分别与钻井绞车(3)和司钻控制房(1)中的电控阀(1.5)相连。气控刹车装置(2)中气缸分为常开气缸(2.2)和常闭气缸(2.1)，且分别与司钻控制房(1)中的常开气刹(1.4)和常闭气刹(1.3)相连通。在常闭气缸(2.1)中置有可实现钻井绞车的紧急刹车的弹簧。电气系统(4)中具有信号处理器(4.1)和编码器(4.2)，编码器(4.2)接在绞车滚筒轴(3.3)上并将采集的转速信号输入到信号处理器(4.1)中，经处理和放大后的电信号去控制电控阀(1.5)，使电控阀(1.5)输出一个随滚筒转速变化的气压信号，通过梭阀(1.6)控制信号放大器(1.7)，使其输出一个可调的气压，并送入气控刹车装置(2)中的常开气缸(2.2)。本实用新型中的编码器、信号处理器等均为已有产品。
权利要求1.一种石油钻机气动刹车控制装置，其特征是由司钻控制房(1)、气控刹车装置(2)、钻井绞车(3)和电气系统(4)构成，气控刹车装置(2)中的气缸一端通过气体管路与司钻控制房(1)中的气刹相连，气控刹车装置(2)中的气缸活塞端通过传动轴(2.3)与钻井绞车(3)中的刹车轴(3.1)相接，电气系统(4)分别与钻井绞车(3)和司钻控制房(1)中的电控阀(1.5)相连。
2.根据权利要求1所述的石油钻机气动刹车控制装置，其特征是气控刹车装置(2)中气缸分为常开气缸(2.2)和常闭气缸(2.1)，且分别与司钻控制房(1)中的常开气刹(1.4)和常闭气刹(13)相连通。
3.根据权利要求2所述的石油钻机气动刹车控制装置，其特征是在常闭气缸(2.1)中置有可实现钻井绞车的紧急刹车的弹簧。
4.根据权利要求1.2所述的石油钻机气动刹车控制装置，其特征是电气系统(4)中具有信号处理器(4.1)和编码器(4.2)，编码器(4.2)接在绞车滚筒轴(3.3)上并将采集的转速信号输入到信号处理器(4.1)中，经处理和放大后的电信号去控制电控阀(1.5)，使电控阀(1.5)输出一个随滚筒转速变化的气压信号，通过梭阀(1.6)控制信号放大器(1.7)，使其输出一个可调的气压，并送入气控刹车装置(2)中的常开气缸(22)。
专利摘要本实用新型是涉及一种对石油钻机进行控制的装置,具体的说是利用气动原理远距离控制石油钻井绞车刹车和游车大钩匀速下放的闭环控制装置。由司钻控制房、气控刹车装置、钻井绞车和电气系统构成,气控刹车装置中的气缸一端通过气体管路与司钻控制房中的气刹相连,气控刹车装置中的气缸活塞端通过传动轴与钻井绞车中的刹车轴相接,电气系统分别与钻井绞车和司钻控制房中的电控阀相连。本实用新型可使司钻操作到某一速度时,游车大钩时刻保持匀速下放;当游车大钩下放时,司钻可以很方便的控制钻压大小、刹车的松开和刹紧;另一方面,利用气动控制也提高了刹车的灵敏度。保证了石油钻机的安全性,减轻了司钻的劳动强度,提高了石油钻机的自动化控制水平。
文档编号E21B44/00GK2493746SQ0124687
公开日2002年5月29日 申请日期2001年7月26日 优先权日2001年7月26日
发明者杨恩峰, 郑芸哲 申请人:杨恩峰, 郑芸哲