CN206569953U - 气电双控防碰过卷阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气电双控防碰过卷阀，包括阀体的内孔中从下到上依次设置有行程开关I、导阀、阀杆、密封套以及球座套，行程开关I的顶杆与导阀及阀杆依次顶接，导阀外圆套装有弹簧I；阀杆外周套装有密封套，在阀杆与密封套之间的空腔中安装有弹簧II；密封套的外端面与球座套内端面顶接，球座套的外端球形开口中夹持有球螺杆的球体下部，球螺杆的球体上部套装在球座螺母内，球座螺母内端与阀体外端通过螺纹套接；球螺杆的球体纵轴线下端顶部凸缘与阀杆顶接，球螺杆的球体纵轴线一侧的中腰凹槽与行程开关II的顶杆顶接，球螺杆的球体纵轴线上端设置有延长杆。本实用新型的结构简单，维护方便。
Description
技术领域
本实用新型属于石油机械技术领域，涉及一种气电双控防碰过卷阀。
背景技术
在钻井作业过程中，因为司钻疏忽、操作不当或者保护系统失效可能导致游吊系统持续上升，碰撞到天车引发严重钻井事故。目前钻机上常见的机械防碰装置有天车防碰装置和滚筒过卷防碰装置。其中过卷防阀以安装简单，检查维护方便，成为钻机的最为常用的防碰装置。现有的过卷阀为气控阀，功能单一，在使用过程中由于阀卡阻等原因，可能导致刹车失效或延迟，可靠性不高，且需要经常检修。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种气电双控防碰过卷阀，解决了现有的过卷阀为气控阀，功能单一，在使用过程中由于阀卡阻可能导致刹车失效或延迟，可靠性不高的问题。
本实用新型采用的技术方案是，一种气电双控防碰过卷阀，包括作为安装主体的阀体，阀体的内孔中从下到上依次设置有行程开关I、导阀、阀杆、密封套以及球座套，行程开关I的顶杆与导阀顶接，导阀另一端与阀杆顶接，导阀外圆套装有弹簧I；
阀杆外周套装有密封套，密封套位于内孔第二级台阶孔中，密封套内端面与内孔第二级台阶孔底面顶接，在阀杆与密封套之间的空腔中安装有弹簧II；
密封套的外端面与球座套内端面顶接，球座套位于内孔第三级台阶孔中，球座套的外端球形开口中夹持有球螺杆的球体下部，球螺杆的球体上部套装在球座螺母内，球座螺母内端与阀体外端通过螺纹套接；球螺杆的球体纵轴线下端设置为顶部凸缘，该顶部凸缘与阀杆顶接，球螺杆的球体纵轴线一侧凹槽称为中腰凹槽，该中腰凹槽与行程开关II的顶杆顶接，球螺杆的球体纵轴线上端设置有延长杆，该延长杆通过锁紧螺母与拨杆螺纹连接。
本实用新型的气电双控防碰过卷阀，其特征还在于：
所述的行程开关I安装在阀体安装法兰底部的内孔中，行程开关I的感应杆与导阀接触，对外连接有A、B连接线；行程开关II安装在球座螺母外侧，行程开关II的感应杆与球螺杆的中腰凹槽接触，对外连接有C、D连接线。
所述的阀体的内孔径向开有两个气体接口，即IN气体接口和OUT气体接口，IN气体接口对内与内孔第一级台阶孔弹簧I所在的空腔连通；OUT气体接口对内与内孔第二级台阶孔弹簧II所在的空腔连通。
所述的弹簧I一端与阀体内孔第一级台阶孔底面顶接，弹簧I另一端与导阀凸肩顶接；弹簧II一端与密封套下台阶孔底边顶接，弹簧II另一端与阀杆上的小台阶顶接。
所述的阀杆与密封套接触面之间、密封套与阀体接触面之间分别设有密封圈；导阀凸肩与阀杆的接触面镶嵌有橡胶垫。
本实用新型的有益效果是，通过对绞车滚筒缠绳量的限制达到对游吊起到防碰的作用，对于司钻误操作有辅助保护作用，能够减轻司钻人员的精神压力；使用了气路及互异双电路控制，即使用单一阀件带动气电两路防碰信号，可靠性更高，结构简单，防碰调节范围大，维护检查方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中，1.行程开关I，2.阀体，3.螺栓，4.弹簧I，5.导阀，6.阀杆，7.弹簧II，8.密封圈，9.密封套，10.球座套，11.球座螺母，12.球螺杆，13.行程开关II，14.锁紧螺母，15.拨杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
以下所述的上下位置仅以图1所示为准，实际安装位置以此类推。
参照图1，本实用新型的结构是，包括作为安装主体的阀体2，阀体2的安装法兰通过多个螺栓3安装在固定基座上，阀体2的内孔中从下到上依次设置有行程开关I1、导阀5、阀杆6、密封套9以及球座套10，行程开关I1的顶杆与导阀5顶接，导阀5另一端与阀杆6顶接，导阀5外圆套装有弹簧I4，弹簧I4一端(图中下端)与阀体2内孔第一级台阶孔底面顶接，弹簧I4另一端与导阀5凸肩顶接；
阀杆6外周套装有密封套9，密封套9位于内孔第二级台阶孔中，密封套9内端面(图中下端面)与内孔第二级台阶孔底面顶接，在阀杆6与密封套9之间的空腔中安装有弹簧II7，弹簧II7一端(图中下端)与密封套9下台阶孔底边顶接，弹簧II7另一端与阀杆6上的小台阶顶接；阀杆6与密封套9接触面之间、密封套9与阀体2接触面之间分别设有密封圈8；导阀5凸肩与阀杆6的接触面镶嵌有橡胶垫，在导阀5与密封套9下台阶孔完全接触时，实现气路的密封；
密封套9的外端面(图中上端面)与球座套10内端面顶接，球座套10位于内孔第三级台阶孔中，球座套10用于将密封套9压紧，球座套10的外端球形开口中夹持有球螺杆12的球体下部，球螺杆12的球体上部套装在球座螺母11内，球座螺母11内端与阀体2外端通过螺纹套接，通过球座螺母11将球螺杆12紧固在阀体2上端口，球螺杆12为铰接形式能够自由转动；球螺杆12的球体纵轴线下端设置为顶部凸缘，该顶部凸缘与阀杆6顶接，球螺杆12的球体纵轴线一侧凹槽称为中腰凹槽，该中腰凹槽与行程开关II13的顶杆顶接，球螺杆12的球体纵轴线上端(尾端)设置有延长杆，该延长杆通过锁紧螺母14与拨杆15螺纹连接，转动拨杆15能够调节伸出长度并由锁紧螺母14锁紧固定，使得防碰高度的设定非常方便；
行程开关I1安装在阀体2安装法兰底部的内孔中(该段内孔为螺纹孔)，行程开关I1的感应杆与导阀5接触，对外连接有A、B连接线；行程开关II13安装在球座螺母11外侧，行程开关II13的感应杆与球螺杆12的中腰凹槽接触，对外连接有C、D连接线；
阀体2的内孔径向开有两个气体接口，即IN气体接口和OUT气体接口，用于连接气路管线，其中IN气体接口对内与内孔第一级台阶孔弹簧I4所在的空腔连通，用于推动导阀5移动；OUT气体接口对内与内孔第二级台阶孔弹簧II7所在的空腔连通，用于推动阀杆6移动。
本实用新型的工作原理是，
当游吊系统上升超过防碰高度时，绞车滚筒上钢丝绳缠绕超过防碰过卷阀并触碰到拨杆15，球螺杆12被拨过一定的角度，其顶部凸缘转动离开阀杆6轴心线，弹簧I4和弹簧II7推动导阀5往上运动并与密封套9闭合，防碰过卷阀气路切断(导阀5与密封套9下台阶孔接触紧密)并产生防碰气信号一，同时导阀5碾压的行程开关I1被释放，行程开关I1断开并产生防碰电信号二，同时由于球螺杆12球头中腰凹槽移位，造成行程开关II13被挤压，行程开关II13接通并产生防碰电信号三。上述的三个防碰信号同时传递给盘刹控制系统，操作盘刹进行紧急刹车，绞车滚筒刹死，游吊停止上升。
初次使用时，需要根据防碰的滚筒缠绳层数数量来调整拨杆15的长度，以保证本实用新型装置在不同的工况下使用。
正常工作情况下，球螺杆12处于中轴线位置，顶部凸缘带动阀杆6将导阀5顶开，内部气路处于导通状态，行程开关I1处于闭合状态，信号为通；行程开关II13处于断开状态，信号为断。行程开关I1与行程开关II13的通断信号为互异信号。形成电信号冗余设计，提高可靠性。
另外本实用新型设计为断气刹车，一路通电刹车及一路断电刹车，当气源压力不够或者系统断气、断电时，或者三路中有部分失效时绞车也能够实现安全保护刹车。
Claims (5)
1.一种气电双控防碰过卷阀，其特征在于：包括作为安装主体的阀体(2)，阀体(2)的内孔中从下到上依次设置有行程开关I(1)、导阀(5)、阀杆(6)、密封套(9)以及球座套(10)，行程开关I(1)的顶杆与导阀(5)顶接，导阀(5)另一端与阀杆(6)顶接，导阀(5)外圆套装有弹簧I(4)；
阀杆(6)外周套装有密封套(9)，密封套(9)位于内孔第二级台阶孔中，密封套(9)内端面与内孔第二级台阶孔底面顶接，在阀杆(6)与密封套(9)之间的空腔中安装有弹簧II(7)；
密封套(9)的外端面与球座套(10)内端面顶接，球座套(10)位于内孔第三级台阶孔中，球座套(10)的外端球形开口中夹持有球螺杆(12)的球体下部，球螺杆(12)的球体上部套装在球座螺母(11)内，球座螺母(11)内端与阀体(2)外端通过螺纹套接；球螺杆(12)的球体纵轴线下端设置为顶部凸缘，该顶部凸缘与阀杆(6)顶接，球螺杆(12)的球体纵轴线一侧凹槽称为中腰凹槽，该中腰凹槽与行程开关II(13)的顶杆顶接，球螺杆(12)的球体纵轴线上端设置有延长杆，该延长杆通过锁紧螺母(14)与拨杆(15)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的气电双控防碰过卷阀，其特征在于：所述的行程开关I(1)安装在阀体(2)安装法兰底部的内孔中，行程开关I(1)的感应杆与导阀(5)接触，对外连接有A、B连接线；行程开关II(13)安装在球座螺母(11)外侧，行程开关II(13)的感应杆与球螺杆(12)的中腰凹槽接触，对外连接有C、D连接线。
3.根据权利要求1所述的气电双控防碰过卷阀，其特征在于：所述的阀体(2)的内孔径向开有两个气体接口，即IN气体接口和OUT气体接口，IN气体接口对内与内孔第一级台阶孔弹簧I(4)所在的空腔连通；OUT气体接口对内与内孔第二级台阶孔弹簧II(7)所在的空腔连通。
4.根据权利要求1所述的气电双控防碰过卷阀，其特征在于：所述的弹簧I(4)一端与阀体(2)内孔第一级台阶孔底面顶接，弹簧I(4)另一端与导阀(5)凸肩顶接；弹簧II(7)一端与密封套(9)下台阶孔底边顶接，弹簧II(7)另一端与阀杆(6)上的小台阶顶接。
5.根据权利要求1所述的气电双控防碰过卷阀，其特征在于：所述的阀杆(6)与密封套(9)接触面之间、密封套(9)与阀体(2)接触面之间分别设有密封圈(8)；导阀(5)凸肩与阀杆(6)的接触面镶嵌有橡胶垫。
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