CN103613036B - 机械防碰撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械防碰撞装置，包括传动装置、计量装置和刹车机构，所述传动装置位于绞车滚筒和所述计量装置之间，并将所述绞车滚筒的转动量传递给计量装置，计量装置在所获得的转动量达到一定数值时向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒的转动。本发明的结构简单、维修方便、安全可靠；特别是能够通过调整传动比和触点间距离的方式控制大钩的行程，本发明的适用范围广。

Description

机械防碰撞装置

技术领域

本发明属于绞车技术领域，尤其是涉及一种机械防碰撞装置。

背景技术

钻机用绞车常使用两种装置来实现绞车的急停，避免大钩碰撞井架顶部天车或底部钻台，造成井场事故。

第一种方式，使用电子式防碰撞装置，即绞车滚筒轴头安装电子传感器，通过测量绞车滚筒轴的旋转圈数，来获取绞车钢丝绳的收放信息，从而控制大钩的极限位置，实现防碰的目的，通常情况下这种设备价格高，且在实际运用过程中，由于井场环境恶劣，电子产品容易失效且安装维修不方便，因此电子式防碰撞装置存在着造价高、可靠性不好、环境适应性不强等不足。

第二种方式，绞车顶部安装天车防碰阀，当绞车滚筒缠绳达到一定高度时，触碰天车防碰阀，这是紧急刹车气缸动作，实现紧急制动，但这种方式只能实现天车防碰，不能实现钻台防碰，功能不全。

因此有必要研制出一种安全性能更高且功能全面的绞车防碰撞装置。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种机械防碰撞装置，尤其是利用机械原理控制绞车钢丝绳的收放量，能够根据作业工况即时调整绞车钢丝绳的收放量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种机械防碰撞装置，包括传动装置、计量装置和刹车机构，所述传动装置位于绞车滚筒和所述计量装置之间，并将所述绞车滚筒的转动量传递给计量装置，计量装置在所获得的转动量达到一定数值时向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒的转动。

进一步的，所述传动装置包括小链轮、大链轮和链条；所述小链轮的中心轴与所述绞车滚筒的中心轴同轴连接；所述大链轮的中心轴与所述计量装置连接；所述链条分别与小链轮和大链轮连接。

进一步的，所述大链轮与计量装置之间还具有减速机，大链轮的中心轴与减速机的动力输入装置连接，所述减速机的动力输出装置与所述计量装置连接。

进一步的，所述计量装置包括第一限位盘、第二限位盘、转轴和按钮阀；所述第一限位盘与第二限位盘结构大小基本相同，第一限位盘的盘外沿处具有第一触点，第二限位盘的盘外沿处具有第二触点，所述第一限位盘的一个盘面与所述第二限位盘的一个盘面同心的贴合在一起，第一限位盘与第二限位盘的同心的套接在所述转轴上；所述转轴与所述传动装置连接；所述按钮阀同时位于所述第一触点的最外沿的转动轨迹和第二触点的最外沿的转动轨迹上，所述按钮阀与所述第一触点或第二触点接触时向所述刹车机构传递动作指令。

进一步的，所述减速机为涡轮蜗杆减速机。

进一步的，所述传动装置的传动比为10～240。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、与绞车滚筒中心轴连接的小链轮与安装在减速机动力输入端的大链轮通过链条连接，实现了一级减速，这种减速方式对绞车滚筒的转动量的监测也更加准确，反应灵敏；

2、涡轮蜗杆减速机实现了二级减速，通过两级减速传动，绞车滚筒中心轴的高速旋转运动变为第一限位盘和第二限位盘的缓慢转动；

3、通过更换大链轮与小链轮可以获得不同传动比，从而能够适应多种工况下对钢丝绳收放量的要求；

4、增加减速机可以进一步增大本发明的传动比，最高传动比可以达到240；

5、在不改变传动比的情况下，也可以通过简单的调整第一触点与第二触点之间的位置来控制大钩的行程。；

6、机械传动具有安全可靠的优点，而且本发明的结构简单、拆装方便；特别是能够通过调整传动比和触点间距离的方式控制大钩的行程，本发明的适用范围广。

附图说明

图1是本实施例的主视图

图2是本实施例的俯视图

图3是本实施例的计量装置的结构示意图

图中：

1、小链轮2、大链轮3、链条

4、涡轮蜗杆减速机5、绞车滚筒6、第一限位盘

7、第二限位盘8、转轴9、按钮阀

10、第一触点11、第二触点

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提供一种机械防碰撞装置，包括传动装置、计量装置和刹车机构，所述传动装置位于绞车滚筒和所述计量装置之间，并将所述绞车滚筒的转动量传递给计量装置，计量装置在所获得的转动量达到一定数值时向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒的转动；

传动装置包括小链轮1、大链轮2、链条3和涡轮蜗杆减速机4；所述小链轮1的中心轴与所述绞车滚筒5的中心轴同轴连接；大链轮2的中心轴与涡轮蜗杆减速机4的动力输入装置连接，所述涡轮蜗杆减速机4的动力输出装置与所述计量装置连接，所述链条3分别套在小链轮1和大链轮2的外沿齿上。

如图3计量装置包括第一限位盘6、第二限位盘7、转轴8和按钮阀9；所述第一限位盘6与第二限位盘7结构大小基本相同，第一限位盘6的盘外沿处具有第一触点10，第二限位盘7的盘外沿处具有第二触点11，所述第一限位盘6的一个盘面与所述第二限位盘7的一个盘面同心的贴合在一起，第一限位盘6与第二限位盘7的同心的套接在所述转轴8上；所述转轴8与所述传动装置连接；所述按钮阀9同时位于所述第一触点10的最外沿的转动轨迹和第二触点11的最外沿的转动轨迹上，所述按钮阀9与所述第一触点10或第二触点11接触时向所述刹车机构传递动作指令。传动装置的传动比可以达到240。

本实例的工作过程：

1)根据工况的需要，转动第一限位盘6来设置第一触点10与第二触点11之间的位置，位置设定好后将第一限位盘6与第二限位盘7固定在一起，将按钮阀9置于第一触点10与第二触点11之间，并紧邻第一触点10；

2)开启绞车使得绞车滚筒5转动从而释放绞车滚筒5上的钢丝绳，绞车滚筒5通过中心轴将其转动量传递给小链轮1，小链轮1通过链条3将所述转动量传递给大链轮2，大链轮2再通过涡轮蜗杆减速机4将转动量传递给计量装置，此时的计量装置在传动比为240的传动装置的转速调整下表现为第一限位盘6和第二限位盘7同步的缓慢转动；

3)随着第一限位盘6和第二限位盘7的转动，第一触点10逐渐远离按钮阀9，第二限位盘7上的触点逐渐靠近按钮阀9；

4)当绞车滚筒5上的钢丝绳释放量满足工况要求时，计量装置在传动装置的作用下，其第二触点11正好转动到按钮阀9所在位置，第二触点11触动所述触动开关，按钮阀9向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒5的转动，从而停止绞车滚筒5对钢丝绳的释放动作，本实施例能够及时准确的将钢丝绳释放至指定位置，保证钢丝绳上所吊物体不会因为超出释放量而发生碰撞的危害；

5)当绞车滚筒5需要回收钢丝绳时，绞车滚筒5反向转动，同时带动传动装置以及计量装置进行反向转动，此时第一触点10逐渐向按钮阀9靠近，第二触点11逐渐远离按钮阀9，当绞车滚筒5上的钢丝绳回收量满足工况要求时，其第一触点10正好转动到按钮阀9所在位置，第一触点10触动所述触动开关，按钮阀9向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒5的转动，从而停止绞车滚筒5对钢丝绳的回收动作，本实施例能够及时准确的将钢丝绳回收至指定位置，保证钢丝绳上所吊物体不会因为超出回收量而发生碰撞的危害。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种机械防碰撞装置，其特征在于：包括传动装置、计量装置和刹车机构，所述传动装置位于绞车滚筒和所述计量装置之间，并将所述绞车滚筒的转动量传递给计量装置，计量装置在所获得的转动量达到一定数值时向所述刹车机构传递动作指令，刹车机构依据动作指令限制所述绞车滚筒的转动；

所述计量装置包括第一限位盘、第二限位盘、转轴和按钮阀；所述第一限位盘与第二限位盘结构大小基本相同，第一限位盘的盘外沿处具有第一触点，第二限位盘的盘外沿处具有第二触点，所述第一限位盘的一个盘面与所述第二限位盘的一个盘面同心的贴合在一起，第一限位盘与第二限位盘的同心的套接在所述转轴上；所述转轴与所述传动装置连接；所述按钮阀同时位于所述第一触点的最外沿的转动轨迹和第二触点的最外沿的转动轨迹上，所述按钮阀与所述第一触点或第二触点接触时向所述刹车机构传递动作指令。

2.根据权利要求1所述的机械防碰撞装置，其特征在于：所述传动装置包括小链轮、大链轮和链条；所述小链轮的中心轴与所述绞车滚筒的中心轴同轴连接；所述大链轮的中心轴与所述计量装置连接；所述链条分别与小链轮和大链轮连接。

3.根据权利要求2所述的机械防碰撞装置，其特征在于：所述大链轮与计量装置之间还具有减速机，大链轮的中心轴与减速机的动力输入装置连接，所述减速机的动力输出装置与所述计量装置连接。

4.根据权利要求3所述的机械防碰撞装置，其特征在于：所述减速机为涡轮蜗杆减速机。

5.根据权利要求1所述的机械防碰撞装置，其特征在于：所述传动装置的传动比为10～240。