CN207315345U - 一种钻机顶驱安全防护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钻机顶驱安全防护系统，包括翘起油缸、锁定油缸、锁止销、锁定块、检测开关、翘板、液压锁、翘起多路阀、锁定多路阀、定量泵、翘起手柄、锁定手柄；定量泵的出口接锁定多路阀的P口，锁定多路阀的A1口和B1口分别接液压锁的V1口和V2口，锁定多路阀的PB口接翘起多路阀的P口，液压锁的C1口接锁定油缸2的无杆腔，液压锁的C2口接锁定油缸的有杆腔；翘起多路阀的A2口接翘起油缸的无杆腔，翘起多路阀的B2口接翘起油缸的有杆腔；翘起手柄上带有使能按钮，按下使能按钮翘起手柄才能动作，防止无意间碰到翘起手柄产生的误动作；锁定块下方设置有检测锁止销位置的检测开关，防止在锁定状态下翘起动力头造成的结构损伤及安全事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种安全防护系统，特别涉及一种钻机顶驱动力头安全防护系统，属于工程机械技术领域。
背景技术
目前车载顶驱钻机的顶驱动力头装置一般采用可翘起的结构形式，方便在低位装卸钻杆，与自动换杆装置配合使用大大提高了换杆的方便性及效率。
可翘动力头装置一般由翘起机构及锁定机构构成。钻进时，锁定机构将动力头锁定在垂直状态，减少因振动造成的动力头偏斜，进而影响钻孔垂直度；更换钻杆时，需要先解锁锁定机构，在翘起动力头至合适的角度装卸钻杆。
通常，动力头的锁定/解锁、翘起/回落由两组手柄分别控制，两组手柄间没有任何保护。换杆时若机手在锁定状态下扳动动力头翘起手柄，翘起力达到一定值后会撕裂结构件，造成设备损伤或安全事故。若钻进过程中动力头未在锁定状态，误操作动力头翘起手柄，动力头带动井下钻具翘起至与井壁接触，力达到一定值后会造成严重的井下事故。
现有技术方案中，动力头翘起与锁定采用两组操作手柄分别控制，两组手柄间没有任何关联，很容易因误操作造成设备损伤或安全事故。
实用新型内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种钻机顶驱安全防护系统，通过合理布置检测开关及选用合适的操作器件，避免因误操作造成的设备损害及安全事故，提高操作安全性。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：包括：翘起油缸、锁定油缸、锁止销、锁定块、开关、翘板，液压锁、翘起多路阀、锁定多路阀、定量泵；其中锁定块固定于动力头的翘板上，锁定块中开设有用于锁止销插入的孔，锁定块下放设置有用于检测锁止销位置的检测开关；顶驱动力头具有三种状态：初始状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸完全缩回；锁死状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸完全伸出，锁止销插入锁定块中；翘起状态，锁定油缸缩回，翘起油缸伸出并带动动力头翘起一定角度。
定量泵的出口接锁定多路阀的P口，锁定多路阀的A1口和B1口分别接液压锁的V1口和V2口，锁定多路阀的PB口接翘起多路阀的P口，液压锁的C1口接锁定油缸2的无杆腔，液压锁的C2口接锁定油缸的有杆腔；翘起多路阀的A2口接翘起油缸的无杆腔，翘起多路阀的B2口接翘起油缸的有杆腔，翘起多路阀、锁定多路阀的T口回液压油箱。
作为优选方案，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：还包括控制器、翘起手柄、锁定手柄；所述翘起手柄上带有使能按钮，通过按下使能按钮翘起手柄才能动作，防止无意间碰到翘起手柄产生的误动作。锁定手柄与锁定电磁阀YV1连接。
作为优选方案，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述检测开关采用接近开关，接近开关固定于翘板的固定板上且位于锁定块中心孔的正下方。
作为优选方案，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述检测开关为限位开关或压力开关。
具体的，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述锁定多路阀中包括锁定电磁阀YV1、解锁电磁阀YV2。
具体的，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述翘起多路阀中包括翘起电磁阀YV3、回落电磁阀YV4。
作为优选方案，所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：还包括锁定指示灯，所述锁定指示灯在锁定状态亮，显示红色，解锁状态不亮。
本实用新型钻机顶驱安全防护系统的工作方法：开关检测锁止销是否插入锁定块中，当锁定油缸伸出一定量，锁止销进入开关的检测区间，判定动力头处于锁定状态；
需要动力头翘起时，向上扳动动力头翘起手柄，同时按下手柄上的使能按钮，若未按使能按钮，视为误动作，动力头没有响应；
控制器首先判断锁止销是否处于锁定状态，若未锁定，则翘起电磁阀YV3得电，动力头翘起；若处于锁定状态，则控制器发出控制信号，解锁电磁阀YV2得电，锁定油缸缩回，开关检测到完全解锁后，控制器发出控制信号，翘起电磁阀YV3得电，动力头翘起。
有益效果：本实用新型提供的钻机顶驱安全防护系统，具有以下优点：1）通过采用带使能的电控手柄防止钻进过程中误操作动力头翘起手柄造成的井内事故；2)通过合理布置检测开关和液压控制系统，在进行动力头翘起操作时自动解锁动力头，避免了在锁定状态下翘起动力头造成的结构损伤及可能的安全事故。
附图说明
图1是顶驱动力头不同状态示意图；
图2是液压原理示意图；
图3是翘起保护的电气控制流程图；
图中：翘起油缸1、锁定油缸2、锁止销3、锁定块4、接近开关5、翘板6、液压锁21、、翘起多路阀22、锁定多路阀23、定量泵24。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示，为一种钻机顶驱安全防护系统，包括：翘起油缸1、锁定油缸2、锁止销3、锁定块4、接近开关5及翘板6；其中锁定块4固定于翘板6上，锁定块4中开设有用于锁止销3插入的孔，接近开关5固定于翘板6的固定板上且位于锁定块4中心孔的正下方。图1中给出了顶驱动力头的三种状态，其中A为初始状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸2完全缩回；B为锁死状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸2完全伸出，锁止销3插入锁定块4中；C为翘起状态，翘起油缸1伸出带动动力头翘起一定角度，锁定油缸2完全缩回。
图2为液压控制系统原理，包括：锁定油缸2、液压锁21、翘起油缸1、翘起多路阀22、锁定多路阀23、定量泵24；定量泵24的出口接锁定多路阀23的P口，锁定多路阀23的A1口和B1口分别接液压锁21的V1口和V2口，锁定多路阀23的PB口接翘起多路阀22的P口，液压锁21的C1口和C2口分别接锁定油缸2的无杆腔和有杆腔；翘起多路阀22的A2口接翘起油缸1的无杆腔，翘起多路阀22的B2口接翘起油缸1的有杆腔，翘起多路阀22、锁定多路阀23的T口回液压油箱。
电气系统元件包括：控制器、翘起手柄、锁定手柄、接近开关、锁定指示灯及图2中的锁定电磁阀YV1、解锁电磁阀YV2、翘起电磁阀YV3、回落电磁阀YV4。其中翘起手柄上带使能按钮，只有按下使能按钮手柄翘起手柄才能动作，防止无意间碰到手柄产生的误动作。锁定指示灯在锁定状态亮，显示红色，解锁状态不亮。
安全防护系统的原理如图3所示：
接近开关5检测锁止销3是否插入锁定块4中，当锁定油缸2伸出一定量，锁止销3进入接近开关5的检测区间，判定动力头处于锁定状态。
需要动力头翘起时，向上扳动动力头翘起手柄，同时按下手柄上的使能按钮，若未按使能按钮，视为误动作，动力头没有响应。这就有效避免了钻进过程中因无意碰到翘起手柄造成的井内事故。
控制器首先判断锁止销是否处于锁定状态，若未锁定，则YV3电磁阀得电，动力头翘起；若处于锁定状态，则控制器发出控制信号，电磁阀YV2得电，锁定油缸缩回，接近开关5检测到完全解锁后，控制器发出控制信号，YV3电磁阀得电，动力头翘起。翘起操作前自动进行解锁动作，避免了因未解锁就翘起造成的结构件损伤及安全事故。
钻进操作前向下扳动动力头锁定手柄，使动力头锁定在垂直状态，防止因长时间工作翘起油缸泄压造成的动力头摆动，进而影响钻井垂直度。锁定状态锁定指示灯常亮，对机手起到一定的提示作用。
本实用新型中，检测锁止销位置的接近开关也可用接近开关或压力开关等代替，其在系统中的工作原理相同，不做累述。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：包括翘起油缸、锁定油缸、锁止销、锁定块、检测开关、翘板、液压锁、翘起多路阀、锁定多路阀、定量泵；其中锁定块固定于动力头的翘板上，锁定块中开设有用于锁止销插入的孔，锁定块下方设置有用于检测锁止销位置的检测开关；顶驱动力头具有三种状态：初始状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸完全缩回；锁死状态，动力头处于垂直位置，锁定油缸完全伸出，锁止销插入锁定块中；翘起状态，锁定油缸缩回，翘起油缸伸出并带动动力头翘起一定角度；
定量泵的出口接锁定多路阀的P口，锁定多路阀的A1口和B1口分别接液压锁的V1口和V2口，锁定多路阀的PB口接翘起多路阀的P口，液压锁的C1口接锁定油缸2的无杆腔，液压锁的C2口接锁定油缸的有杆腔；翘起多路阀的A2口接翘起油缸的无杆腔，翘起多路阀的B2口接翘起油缸的有杆腔，翘起多路阀、锁定多路阀的T口回液压油箱。
2.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：还包括控制器、翘起手柄、锁定手柄；所述翘起手柄上带有使能按钮，通过按下使能按钮翘起手柄才能动作，防止无意间碰到翘起手柄产生的误动作。
3.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述检测开关采用接近开关，接近开关固定于翘板的固定板上且位于锁定块中心孔的正下方。
4.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述检测开关为限位开关或压力开关。
5.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述锁定多路阀中包括锁定电磁阀YV1、解锁电磁阀YV2。
6.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：所述翘起多路阀中包括翘起电磁阀YV3、回落电磁阀YV4。
7.根据权利要求1所述的钻机顶驱安全防护系统，其特征在于：还包括锁定指示灯，所述锁定指示灯在锁定状态亮，显示红色，解锁状态不亮。
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| CN201721058293.4U CN207315345U (zh) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | 一种钻机顶驱安全防护系统 |
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Cited By (2)
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| CN109469657A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-15 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 液压系统和钻井机 |
| CN110871537A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 住友重机械工业株式会社 | 注射成型系统 |
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