CN202031487U - 修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统 - Google Patents

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CN202031487U CN2011200444786U CN201120044478U CN202031487U CN 202031487 U CN202031487 U CN 202031487U CN 2011200444786 U CN2011200444786 U CN 2011200444786U CN 201120044478 U CN201120044478 U CN 201120044478U CN 202031487 U CN202031487 U CN 202031487U
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张斌
尹华
刘有平
梁孟英
龙涛
马太清
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West Sichuan Drilling Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，它包括升降选择开关、驱动井架升降的动力装置、检测井架上升高度的位移传感器、根据输入信号控制动力装置通断的控制电路和用于提示操作者的报警装置，所述升降选择开关和位移传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出与动力装置和报警装置连接。本实用新型可以避免二级井架起降操作的盲动性，防止误操作，提高井架操作的可靠性，有效防止危险事故的发生。同时减轻了工人的劳动强度，提高了井架起放的平稳性，缩短了作业时间，提高作业效率。

Description

修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，具体指一种修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统。 
背景技术
现有的修井机和车载钻机中，绝大多数井架采用桅杆式轻便带绷井架，这种井架采用两级伸缩套装结构，其中二级井架的伸缩采用超长行程液压油缸来实现。在二级井架的下部设置制动机构，这套机构大多仿照美国IDECO公司产品设计。 
二级井架伸出时，当伸到预定高度时，二级井架制动机构的承载块完全脱离一级井架导向条的限制，承载块在弹簧力作用下伸出并进入到一级井架承载梁上方。根据此机构的设计思想，此时就应停止上升操作，同时根据《中华人民共和国石油天然气行业标准》SY/T 5791-2007《液压修井机立放井架作业规程》4.2.4.4的描述：“井架上体接近终点时应减小伸缩液缸控制阀手柄的开启度，使井架上体缓慢上升，井架上体上升至承载块位置以上至承载块正常伸出后，手柄回中位，打开针形阀，缓慢下放，使井架上体安装到位，关闭针形阀。” 
从以上《作业规程》描述可以看出，井架到位与否，是由操作人员站在地面向十多米高空观看承载块是否打开来判断的。然而现实情况是，井架有众多构件对人的视线造成遮挡，故实际操作是非常困难的。据了解，上升时多数操作人员是通过听金属撞击声来判断井架到位与否。
收二级井架时，根据机构的原理，应先使二级井架向上伸一段距离，待小钩钩住承载块时再打开针形阀，井架缓慢下放。上述《作业规程》5.2.2.1描述：“轻微抬起伸缩液缸控制阀手柄，使井架上体缓慢伸出250mm左右，当承载块完全缩回后，轻微压下控制阀手柄，井架上体平稳回落。” 
然而在实际操作中，操作人员如何可靠地掌握“250mm左右”，操作人员又如何准确知道“承载块完全缩回”，实际情况是，操作人员只能站在地面向十多米高空观看承载块是否收回，在井架有众多构件遮挡的情况下，是很容易出现误操作的。根据机构原理，如果上升距离超出过多，则会出现升也升不动、放也放不下的状况。此时要由井架工上到一级井架承载梁处，用撬棍强行将承载块撬回，撬住的同时下放井架，这样的操作对井架工来说是很危险的。
基于上述原因，二级井架的起升与下放作业要占用相当长的辅助作业时间，并且在起放过程中是最容易出现安全事故的阶段，因此各施工作业队在井架的起升与下放作业时要投入大量的精力，且还不能完全避免事故的发生。 
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种能准确掌握到位情况、安全可靠、提高升降效率的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统。 
本实用新型解决技术问题的技术手段是这样实现的：修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，它包括升降选择开关和驱动井架升降的动力装置，其特征在于：本系统还包括检测井架上升高度的位移传感器、根据输入信号控制动力装置通断的控制电路和用于提示操作者的报警装置，所述升降选择开关和位移传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出与动力装置和报警装置连接。 
所述动力装置为液压动力系统，控制电路与液压动力系统电磁阀连接。在液压动力系统的液压油箱里设有液位传感器，液位传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出通过离合器与液压动力系统的液压油泵连接。 
所述控制电路为可编程控制器。 
所述报警装置为语音报警装置，语音报警装置的输出分别接扬声器和工作指示灯。 
为保险起见，本控制系统还包括受行程挡块触发的气动阀，气动阀与液压动力系统电磁阀连接，行程挡块略高于井架到位位置。当控制电路失效时，行程挡块还能触发气动阀，由气动阀控制液压动力系统关断。 
本实用新型能控制二级井架的伸缩，检测井架伸缩的位置或井架支撑块的位置，保证井架能顺利缩回，支撑架能在预定的位置打开，并在井架伸缩到不同的位置时，由PLC或气路系统（气动阀）控制液压动力系统工作并同时发出语音提示或报警。本系统可以避免二级井架起降操作的盲动性，防止误操作，提高井架操作的可靠性，有效防止危险事故的发生。同时减轻了工人的劳动强度，提高了井架起放的平稳性，缩短了作业时间，提高作业效率。 
本系统能有效地保证现有修井机井架系统的正常安全起升与下放作业，既能安全生产，又能提高作业工效，具有明显的社会效益和经济效益，有较为广阔的应用前景。 
附图说明
图1-本实用新型结构示意图。 
图2-本实用新型液压及气压部分结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 
参见图1，从图上可以看出，本实用新型修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，它包括升降选择开关和驱动井架升降的动力装置。其改进在于：本系统还包括位移传感器、根据输入信号控制动力装置通断的控制电路和用于提示操作者的报警装置，所述升降选择开关和位移传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出与动力装置和报警装置连接。 
所述动力装置为液压动力系统，控制电路与液压动力系统电磁阀连接。在液压动力系统的液压油箱里设有液位传感器，液位传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出通过离合器与液压动力系统的液压油泵连接。如果操作人员疏忽了检查液压油箱液位，当油箱液位较低时，不能正常操作井架的起升，并可能会引起液压油泵损坏。系统中增加一个液压油箱液位传感器，当液位低于正常工作时的液位时，通过语音报警装置提醒操作人员，并控制离合器断开液压油泵，不能进行井架起升操作，以保护油泵。 
所述控制电路为可编程控制器。 
所述报警装置为语音报警装置，语音报警装置的输出分别接扬声器和工作指示灯。 
为保险起见，本控制系统还包括受行程挡块触发的气动阀，气动阀与液压动力系统电磁阀连接，行程挡块略高于井架到位位置。当控制电路失效时，行程挡块还能触发气动阀，由气动阀控制液压动力系统关断，其结构见图2。 
本系统设置了超长距离的位移传感器，实时检测二级井架上升的高度并计算出二级井架的上升速度，根据系统的响应速度，可编程控制器在不同的位置发出相应的指令和指示信号，控制液压系统的工作状态，从而精确控制二级井架的高度。 
本实用新型控制过程描述 
1.升二级井架时，把选择开关置于“升”位置，按原操作程序抬起阀“A”手柄，二级井架开始升出。当上升到距承载块打开300mm时语音提示“快到了，请减速”，此时操作人员应减小阀的开度，使上升速度放慢。当上升到承载块打开时，控制系统切断油路，井架停止上升，同时语音提示“打开了，打开了”，此时操作人员应将阀“A”手柄放回中位，打开阀“D”，二级井架开始下落。当承载块落到承载梁上时，语音提示“到位了，到位了”，升二级井架过程结束。
2.降二级井架时，把选择开关置于“降”位置，关闭阀“D”，按原操作程序抬起阀“A”手柄，二级井架开始升出。当升到承载块锁钩将承载块钩住时，控制系统切断油路，井架停止上升，同时语音提示“钩住了，钩住了”，此时操作人员应将阀“A”手柄放回中位，打开阀“D”，二级井架开始下落，直到将二级井架全部缩回。 
3.当电控系统（控制电路）失效时，仅当二级井架上升到“钩住了”位置，行程挡块碰撞气动阀，由压缩空气推动气动阀切断升缩油路，使二级井架停止上升。 
4.关闭电控系统电源、气控系统气源，系统恢复到改装前状态。 

Claims (6)

1.修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，它包括升降选择开关和驱动井架升降的动力装置，其特征在于：本系统还包括检测井架上升高度的位移传感器、根据输入信号控制动力装置通断的控制电路和用于提示操作者的报警装置，所述升降选择开关和位移传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出与动力装置和报警装置连接。
2.根据权利要求1所述的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，其特征在于：所述动力装置为液压动力系统，控制电路与液压动力系统电磁阀连接。
3.根据权利要求2所述的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，其特征在于：在液压动力系统的液压油箱里设有液位传感器，液位传感器的输出接控制电路的输入，控制电路的输出通过离合器与液压动力系统的液压油泵连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，其特征在于：所述控制电路为可编程控制器。
5.根据权利要求4所述的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，其特征在于：所述报警装置为语音报警装置，语音报警装置的输出分别接扬声器和工作指示灯。
6.根据权利要求5所述的修井机或车载钻机中二级井架升降控制系统，其特征在于：本控制系统还包括受行程挡块触发的气动阀，气动阀与液压动力系统电磁阀连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105370635A (zh) * 2015-09-30 2016-03-02 徐州重型机械有限公司 一种液压油箱液位保护系统及其方法
CN105485081A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 盐城市同昌机械有限公司 一种井架司钻房液压操作箱

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