CN202059210U - 电磁刹车安全切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁刹车安全切换装置，包括双刀双抛直流接触器、备用电池组、手柄位置检测电路和切换控制电路，双刀双抛直流接触器常闭触点与电磁刹车柜直流主输出连接，电磁刹车本体输入端与双刀双抛直流接触器的中间动触点连接，备用电池组的输出端与双刀双抛直流接触器的常开触点连接，手柄位置检测电路加装在手柄上并与切换控制电路连接，电磁刹车柜直流主输出检测信号也与切换控制电路连接；双刀双抛直流接触器工作状态受控于切换控制电路。本实用新型取得的有益效果是：(1)便于加装于电磁刹车系统中；(2)当井场突然断电或者刹车整流柜出现故障时，自动将工作电源切换至备用电池组，从而避免因刹车失效而发生生产事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电磁刹车安全切换装置，在井场突然断电或者刹车整流柜故障时，能瞬间自动切换为备用电源及控制系统，避免因刹车系统失效造成的人身、财产损失。
背景技术
钻井施工作业环节，电磁刹车系统是钻具控制设备中的重要组成部分，钻具下放过程中主要依靠电磁刹车的制动力矩进行减速，配合液压盘刹进行驻车制动，已经习惯性把电磁刹车力矩纳入正常操控范围以内，钻井施工中，为了保证时效，司钻根据经验一般在吊卡接近转盘面3至5米的高度时才进行刹车减速，如果此时因井场突然断电或者刹车整流柜故障导致电磁刹车制动力矩失效，尤其是重钻具下放过程中速度过快，仅依靠液压盘刹已经无法将钻具控制在安全速度，此时若使用紧急制动就会有绷断大绳的危险，由此可能引发人身伤亡、设备损毁等恶性事故，所以电磁刹车工作是否稳定可靠事关重大。
发明内容
本装置主要用于在紧要情况下保证电磁刹车力矩有效，能将钻具控制到安全速度，所以本电路设计本着简洁实用为目的。
本实用新型区别于使用不间断电源将电池组逆变，而后将逆变后的交流电源提供给电磁刹车整流柜，这种设计只能用于防护电磁刹车柜突然断电，另外由于电磁刹车功率大，逆变部分造价高而且容易损坏。本装置可对突然间的断电、电磁刹车整流柜损坏、控制手柄电路损坏等进行防护，造价较低，并可加装于所有钻井电磁刹车系统。
为了避免现有电磁刹车系统在井场突然断电或者刹车整流柜故障时可能造成的恶性事故，消除安全隐患，本实用新型提供了一种解决方案，该电磁刹车安全切换装置能够在井场突然断电或者刹车整流柜故障时，通过识别刹车系统的工作状态，瞬间切换为备用电源及备用控制系统，保障刹车系统持续有效。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括双刀双抛直流接触器、备用电池组、手柄位置检测电路和切换控制电路，双刀双抛直流接触器常闭触点与电磁刹车柜直流主输出连接，电磁刹车本体输入端与双刀双抛直流接触器的中间动触点连接，备用电池 组的输出端与双刀双抛直流接触器的常开触点连接，手柄位置检测电路加装在手柄上并与切换控制电路连接，电磁刹车柜直流主输出检测信号也与切换控制电路连接；双刀双抛直流接触器工作状态受控于切换控制电路。
进一步，手柄位置检测电路包括固定于手柄活动部位的微型磁铁和固定于手柄总成外壳的干簧管；切换控制电路包括AOB185I型直流数字电流表和延时继电器，所述AOB185I型直流数字电流表的工作电源端与备用电池组串接，电磁刹车整流柜的任意一条输出线上串接有一个分流电阻，所述AOB185I型直流数字电流表的电流采样端与分流电阻并联，所述AOB185I型直流数字电流表的下限输出端与干簧管、延时继电器的工作线圈及备用电池组的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间。
进一步，本实用新型的另一种方案为：手柄位置检测电路包括固定于手柄活动部位的微型磁铁和固定于手柄总成外壳的干簧管；所述切换控制电路包括AOB185U型直流数字电压表和延时继电器，所述AOB185U型直流数字电压表的工作电源端与备用电池组并联，所述AOB185U型直流数字电流表的电压采样端分别与电磁刹车整流柜的两个输出端相连，所述AOB185U型直流数字电压表的下限输出端与干簧管、延时继电器的工作线圈及备用电池组的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间。
进一步，所述双刀双抛直流接触器工作线圈的两端并联有一个状态指示灯。
更进一步，备用电池组连接有一个专用充电器，所述专用充电器与220伏交流电源连接。
本实用新型取得的有益效果是：(1)便于加装于电磁刹车系统中，根据刹车系统的工作电压调节备用电池组的个数即可；(2)，当井场突然断电或者刹车整流柜出现故障时，自动将工作电源切换至备用电池组，从而避免因刹车失效而发生生产事故。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理示意图。
图2是实施例1的工作原理示意图。
图3是实施例2的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，本实施例的电磁刹车安全切换装置，包括双刀双抛直流接触器KM、备用电池组B、手柄位置检测电路S和切换控制电路Q，双刀双抛直流接触器KM常闭触点与电磁刹车柜直流主输出连接，电磁刹车本体输入端与双刀双抛直流接触器KM的中间动触点连接，备用电池组B的输出端与双刀双抛直流接触器KM的常开触点连接，手柄位置检测电路S加装在手柄上并与切换控制电路Q连接，电磁刹车柜直流主输出检测信号也与切换控制电路Q连接；双刀双抛直流接触器工作状态受控于切换控制电路Q：所述手柄位置检测电路S包括固定于手柄活动部位的微型磁铁C和固定于手柄总成外壳的干簧管G；所述切换控制电路Q包括AOB185I型直流数字电流表和延时继电器KT，所述AOB185I型直流数字电流表的工作电源端与备用电池组B连接，所述电磁刹车整流柜的任意一条输出线上串接有一个分流电阻F，所述AOB185I型直流数字电流表的电流采样端与分流电阻F并联，所述AOB185I型直流数字电流表的下限输出端与干簧管G、延时继电器TK的工作线圈及备用电池组B的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间。
下面结合本实用新型工作状态及切换过程对其工作原理进一步进行描述。
本实施例的本实施例的电磁刹车安全切换装置，采用电流控制的方式进行切换，正常工作时，司钻在控制刹车手柄操作时，微型磁铁C与手柄同步运动，在未达到预设角度前，干簧管G受到磁场作用，处于断开位置，切换控制电路Q中的时间继电器TK的控制线圈不得电。手柄从初始位置开始角度逐步增大时，电磁刹车整流柜的输出电压电流也随之增大，分流电阻F是与AOB185I型直流数字电流表配套使用的分流器，电流表上的数值也在不断增加，在没有达到电流表下限预设值前，电流表的下限输出端处于闭合状态，但是此时干簧管G仍受到磁场作用处于断开状态，延时继电器KT不动作，随着手柄给定的继续增加，电流表数值超过下限预设值，电流表内部下限输出触断开，下限输出触断开后，手柄给定继续增大，干簧管G脱离磁场作用而闭合，在手柄由大到小的过程中，工作情况顺序相反。由此可见，正常情况下进行电磁刹车操作过程中，时间继电器TK的工作线圈回路中，两个控制触点至少有一个触点是断开的，也就是有一段时间内两个触点是同时断 开的，因此切换控制电路Q不工作。
当井场出现突然断电、电磁刹车柜损坏或手柄电路损坏的故障时，使得电磁刹车系统不能正常工作后，无论控制手柄处于什么位置，电磁刹车柜直流输出回路都没有对应电流流过，直流电流表下限触点一直闭合状态，当手柄开始刹车操作时，角度大于预设角度，干簧管G闭合接通时间继电器TK的工作线圈，经过0.2秒延时后，时间继电器TK常开触点接通双刀双抛直流接触器KM的工作线圈，使得双刀双抛直流接触器KM吸合，电磁刹车本体工作电源直接由备用电池组B提供，同时应急状态指示灯点亮。此时电磁刹车以额定电压的最大值工作，以最大的刹车力矩将钻具控制到安全速度，达到安全避险的有益效果。在故障消失后，在手柄回位再次操作时，电流表下限输出重新参与切换控制电路，即由应急状态自动恢复成正常工作状态。
实施例2
如图3所示，本实施例的电磁刹车安全切换装置，所述手柄位置检测电路S包括固定于手柄活动部位的微型磁铁C和固定于手柄总成外壳的干簧管G；所述切换控制电路包AOB185U型直流数字电压表和延时继电器KT，所述AOB185U型直流数字电压表的工作电源端与备用电池组B串接，所述AOB185U型直流数字电流表的电压采样端分别与电磁刹车整流柜的两个输出端相连，所述AOB185U型直流数字电压表的下限输出端与干簧管G、延时继电器TK的工作线圈及备用电池组B的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间，其它部分与实施例相同。
本实施例的电磁刹车安全切换装置，采用电压控制的方式进行切换，当井场出现突然断电、电磁刹车柜损坏或手柄电路损坏的故障时，使得电磁刹车系统不能正常工作后，无论控制手柄处于什么位置，电磁刹车柜直流输出回路都没有对应电压，直流电压表下限触点一直闭合状态，当手柄开始刹车操作时，角度大于预设角度，干簧管G闭合接通时间继电器TK的工作线圈，经过0.2秒延时后，时间继电器TK常开触点接通双刀双抛直流接触器KM的工作线圈，使得双刀双抛直流接触器KM吸合，电磁刹车本体工作电源直接由备用电池组B提供，同时应急状态指示灯点亮。在故障消失后，在手柄回位再次操作时，电压表下限输出重新参与切换控制电路，即由应急状态自动恢复成正常工作状态。
Claims (5)
1.一种电磁刹车安全切换装置，其特征是：包括双刀双抛直流接触器KM、备用电池组B、手柄位置检测电路S和切换控制电路Q，双刀双抛直流接触器KM常闭触点与电磁刹车柜直流主输出连接，电磁刹车本体输入端与双刀双抛直流接触器KM的中间动触点连接，备用电池组B的输出端与双刀双抛直流接触器KM的常开触点连接，手柄位置检测电路S加装在手柄上并与切换控制电路Q连接，电磁刹车柜直流主输出检测信号也与切换控制电路Q连接；双刀双抛直流接触器工作状态受控于切换控制电路Q。
2.根据权利要求1所述的电磁刹车安全切换装置，其特征是：所述手柄位置检测电路S包括固定于手柄活动部位的微型磁铁C和固定于手柄总成外壳的干簧管G；所述切换控制电路Q包括AOB185I型直流数字电流表和延时继电器KT，所述AOB185I型直流数字电流表的工作电源端与备用电池组B串接，所述电磁刹车整流柜的任意一条输出线上串接有一个分流电阻F，所述AOB185I型直流数字电流表的电流采样端与分流电阻F并联，所述AOB185I型直流数字电流表的下限输出端与干簧管G、延时继电器TK的工作线圈及备用电池组B的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间。
3.根据权利要求1所述的电磁刹车安全切换装置，其特征是：所述手柄位置检测电路S包括固定于手柄活动部位的微型磁铁C和固定于手柄总成外壳的干簧管G；所述切换控制电路包括AOB185U型直流数字电压表和延时继电器KT，所述AOB185U型直流数字电压表的工作电源端与备用电池组B并联，所述AOB185U型直流数字电流表的电压采样端分别与电磁刹车整流柜的两个输出端相连，所述AOB185U型直流数字电压表的下限输出端与干簧管G、延时继电器TK的工作线圈及备用电池组B的正负极串接；所述延时继电器TK的常开触点、双刀双抛直流接触器KM的工作线圈串接于备用电池组B的正负极之间。
4.根据权利要求2或3所述的电磁刹车安全切换装置，其特征是：所述双刀双抛直流接触器KM工作线圈的两端并联有一个状态指示灯。
5.根据权利要求1所述的电磁刹车安全切换装置，其特征是：备用电池组B连接有一个专用充电器Z，所述专用充电器Z与220伏交流电源连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN103033746A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-10 | 上海电气电站设备有限公司 | 一种永磁机负载回馈测量装置 |
| CN103187791A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-03 | 谷润雨 | 车用应急电源转换系统 |
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- 2011-05-09 CN CN2011201587077U patent/CN202059210U/zh not_active Expired - Fee Related
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