一种吊卡安装装置联动系统的制作方法

1.本发明属于石油钻采设备井口工具安全装置系统，具体涉及一种石油钻机钻井作业中防止用吊卡起吊钻杆、油管和套管等管材的吊卡安装装置联动系统。


背景技术：

2.在现代石油钻井工程中，井口工具事故频发，其中吊卡在吊装管具过程中意外打开造成的事故占很大比例。现有的吊卡都采用安全销来保证安全，单安全销失效导致从吊环脱落造成事故仍然频发。目前有多种结构的锁紧安全销，来防止吊环安全销失效，其主要原理均是利用弹簧和机构防止安全销上下窜动从而跳出脱落导致吊环脱落。但是由于结构和尺寸的限制，各种方案安全销不可能做的太大，使用环境复杂，有腐蚀性的气液体，各种冲击和碰撞，弹簧寿命短，导致这些方案的安全销无法持久有效的保证安全。或者即使安全销失效了，也无法及时发现或采取措施，不能及时的传递信息和处理状况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有的吊卡安全销无法持久有效地保证安全以及无法及时传递失效信息的缺点，提供一种防止吊卡意外打开从而管材脱落且能实时监控吊卡的安全状态的吊卡安装装置联动系统。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：吊卡安装装置联动系统，包括吊卡、吊卡上安装防止失效安全销，安全销包括插销本体和档杆，插销本体和档杆在旋转轴部位由弹簧连接,在吊卡上设置有一触发传感器，安全销锁紧状态时档杆压紧触发传感器的触点行程开关，触发传感器上连接一无线发射单元，所述无线发射单元连接至司空台的气控装置。
5.气控装置包括阀导箱、滚筒离合器控制阀及盘刹控制单元，阀导箱内设置有接收无线发射单元信号的无线接收单元。
6.所述滚筒离合器控制阀为双向控制阀，向上为高速，向下切换低速。
7.无线接收单元上连接防爆电磁换向阀，防爆电磁换向阀气源来自于滚筒离合器控制阀，防爆电磁换向阀气信号通过梭阀连接盘刹控制单元。
8.阀导箱内的电磁换向阀的出口气路通过梭阀和安全防碰装置并联到到盘刹控制单元上。
9.所述安全防碰装置为电子防碰装置、机械防碰装置或过圈防碰装置。
10.如果安全销能够正常工作，那么在档杆压紧触发传感器的触点行程开关时可以触发传感器，从而通过无线装置发出一个无线信号给气控单元内的阀导箱，阀导箱中无线接收装置将信号转换为电控信号控制电磁阀换向，从而断开滚筒高低速离合器控制阀的来气，盘刹控制单元接受不到气信号不会刹车，从而可以安全起吊。
11.如果安全销锁紧机构的弹簧失效、损坏或其他原因没有正常锁紧安全销，无法保证作业安全，那么无法触发传感器，阀导箱中无线接收装置没有接收到信号，电磁阀没有接
收信号从而换向，处于常闭状态，从而将滚筒高低速离合器控制阀的来气于盘刹控制单元连通，盘刹控制单元接受到气信号后会紧急刹车锁死了绞车，从而无法起吊，直到检查出隐患问题所在，才能正常起吊。
12.如果不使用吊卡或特殊情况，可以关闭阀导箱开关，屏蔽掉阀导箱或进行短时间释放。
13.与现有技术相比，本实用新型的技术方案产生的有益效果如下：
14.1、本发明采用了传统的安全销机械防失效机构，防止吊卡在作业过程用意外打开，保证基本的作业安全。
15.2、本发明采用了触发传感器对安全销的工作状态进行实时的监控，无论安全销因为什么原因或处于什么位置失效，不能保证吊装作业安全时，触发传感器都能及时的发现并发出警告，从而终止起吊作业，确保人员安全。
16.3、本发明的安全装置与钻机控制系统连接在一起，当安全销失效时，第一时间系统直接通过控制系统锁定了绞车，从根本上制止了起吊作业，一方面节省了信息传递和反应操作的时间，另一方面，防止了紧急情况下的人员操作的失误，从而进一步确保了作业的安全性。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图。
18.图2为安全销工作触发原理示意图
19.图3为本发明的连锁控制系统气路控制示意图。
20.图中标注为：1、吊卡；21、插销本体；22、档杆；3、触发传感器；4、无线发射器；5、阀导箱；51、防爆电磁换向阀；52、无线信号接收单元；53、吊卡安全装置开关；54、梭阀；6、滚筒高低速离合器控制阀；7、盘刹控制单元。
具体实施方式
21.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
22.吊卡安装装置联动系统，如图1、2、3所示，包括吊卡1、安装在吊卡上的为防止吊卡打开的安全销、安装在吊卡上为感应安全销锁紧状态在吊卡上安装触发传感器3、传递触发传感器信号的无线发射器4及安装在钻机司钻控制房气控流程上的气控装置。安全销包括插销本体21及档杆22，安全销锁紧状态时档杆22压紧触发传感器的触点行程开关。
23.气控装置包括阀导箱5、滚筒高低速离合器控制阀6(是一个双向控制阀，向上是高速，向下切换低速)及盘刹控制单元7，阀导箱内设置有接收无线发射器信号的无线接收单元52，无线接收单元上连接防爆电磁换向阀51，防爆电磁换向阀上连接了滚筒高低速离合器控制阀和盘刹控制单元7，防爆电磁换向阀与滚筒高低速离合器控制阀6通过吊卡安装装置开关53连接，防爆电磁换向阀和盘刹控制单元通过梭阀54连接。
24.如图1、2所示，吊卡上安装了采用机械结构防止失效的安全销，防止作业过程中因为振动或碰撞等原因造成安全销失效从而导致吊卡打开脱落。机械结构的安全销的插销本体和档杆在旋转轴部位由弹簧连接，没有外力的情况下档杆无法向外张开并与插销本体形成一个闭合的环，限制了插销上下移动的行程空间，从而防止了安全销从吊卡的孔中脱落。
25.吊卡上的安全销附近安装了为感应安全销锁紧状态的触发传感器能够实时的感应到安全销的安全状态。机械结构的安全销正常安装好后，它的档杆在旋转轴部位弹簧力作用下只能向吊卡内部旋转，紧紧的压迫传感器上的触点行程开关，从而产生一个触发信号传递到吊卡上的无线发射器。
26.吊卡上安装了能无线传递传递触发传感器信号的无线发射器，能够实时的将安全销的状态发射到司钻控制房的控制装置。
27.如图3所示，安装在钻机司钻控制方气控流程上的气控装置阀导箱内的无线接收单元能够实时接收来自与无线发射器的信号，并将信号转换为控制信号控制阀导箱内的电磁换向阀来操作绞车盘刹安全系统，实时的控制钻机提升系统。气控装置阀导箱内的电磁换向阀由绞车滚筒高低速控制阀控制气作为气源。由于只要进行正常起吊工作，滚筒高低速阀门必然有气来驱动绞车滚筒离合器带动滚筒正常工作，这样就确保了只要有起吊作业，本套装置就能正常工作。如果因为维修或其他原因需要关闭本装置，只需要关闭吊卡安装装置开关从而切断气源，就可以关闭本装置。气控装置阀导箱内的电磁换向阀的出口气路通过梭阀和安全防碰装置(如电子防碰、机械防碰、过圈防碰)并联到到盘刹控制单元上。安全防碰装置是指绞车设备原有的控制绞车的安装装置，和本技术的吊卡安装装置联动系统是并列平行的，只不过控制的对象不同。安全防碰装置是当钻机提升系统出问题时切断绞车动力。本技术是吊装系统出问题时切断绞车动力。
28.当气源正常时，如果安全销正常安装并工作，就会触发传感器产生一个信号并传递到无线发射器，无线发射器将这个信号发射到气控系统阀导箱，气控系统阀导箱内的无线接收单元接收到这个信号后将其转换为可以控制电磁阀的电磁信号，从而驱动防爆电磁换向阀换向处于断开状态，气控装置阀导箱出口处于断气状态，从而不能触发盘刹控制系统上，系统可以正常工作。
29.反之，如果安全销没有正常安装并工作，触发传感器不会产生任何信号，无线发射器也不会将任何信号发射到阀导箱，阀导箱内的无线接收单元没有接收信号，其不会产生控制电磁阀信号，从而防爆电磁换向阀处于常闭状态，气控系统阀导箱出口处于通气状态，触发盘刹控制系统上，系统紧急刹车，不能进行起吊作业。
30.如果操作人员在安装安全销时没有安装到位或其他原因导致安全销意外失效，无需人员干预，能及时的发现、报警并实时的进行处理，从而保证了作业的安全性，避免事故的发生。
31.以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对实用新型实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。