CN208454318U - 作业机天车防碰集成控制仪 - Google Patents

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雷永明
胡学松
刘铭强
刘庆
陶登华
石立黎
吴健
倪弘
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Abstract

本实用新型涉及一种作业机天车防碰集成控制仪,包括司钻组合阀、气动换向阀一和电磁换向阀,司钻组合阀包括同轴联动的油门控制阀、油门调压阀和离合器控制阀,气源还与机械防碰阀、电磁防碰阀及紧急制动阀连接,机械防碰阀、电磁防碰阀及紧急制动阀通过气动换向阀一控制司钻组合阀,通过气动换向阀二控制制动气缸,通过气动换向阀三控制辅助刹车气缸,各元件均安装于集成控制箱中。该作业机天车防碰集成控制仪可依次实现绞车等待、绞车怠速和绞车工作,在绞车工作过程中可实现绞车机械制动、绞车电气制动、绞车紧急制动、绞车辅助制动或绞车解刹。当天车有碰撞风险时,本实用新型可使绞车离合器及时分离且制动气缸及时制动。

Description

作业机天车防碰集成控制仪
技术领域
本实用新型涉及一种油田修井作业设备,特别涉及一种作业机天车防碰集成控制仪,属于作业机天车防碰技术领域。
背景技术
油田修井作业时,作业机包括井架、天车、游车、大钩、钢丝绳、吊环、地滑车等。天车固定在井架顶部,游车在天车与地面之间滑动,在作业过程中,游动大钩的提升高度是靠作业司钻通过驾驶室看窗观察实现的,避免游动大钩触碰天车,造成严重的安全事故。
当游动大钩提升到距离井架天车的危险高度时,需要自动切断提升绞车动力传递、绞车刹车抱死、发动机油门降至怠速,避免游动大钩碰撞天车的事故发生。现有作业机天车的防碰系统是通过气动和电气系统来控制的,缺陷是零配件安装分散、无三防(防雨、防油、防尘)功能、部件易腐蚀老化、材料消耗大、维修困难、安全系数较低,一旦电气系统出现故障,将无法实现紧急制动,容易导致碰车事故的发生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种作业机天车防碰集成控制仪,能实现在空载情况下加油门,绞车运转后绞车离合器结合;当天车有碰撞风险时,绞车离合器及时分离且制动气缸及时制动。
为解决以上技术问题,本实用新型的一种作业机天车防碰集成控制仪,包括司钻组合阀1、气动换向阀一2和电磁换向阀3,司钻组合阀1包括同轴联动的油门控制阀1a、油门调压阀1b和离合器控制阀1c,油门控制阀1a为三位三通气动阀,油门控制阀1a的A口与油门调压阀1b的入口相连,油门调压阀1b的出口与绞车油门的供气口相连;离合器控制阀1c 是中位机能为K型的三位四通气动阀,离合器控制阀1c的B口与绞车离合器的供气口相连;气动换向阀一2和电磁换向阀3均为两位三通阀,气动换向阀一2的P口与压缩空气气源相连,气动换向阀一2的A口与电磁换向阀3的P口相连,电磁换向阀3的A口与分别与油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口相连;压缩空气气源还与机械防碰阀4的P口及气动换向阀二5 的P口相连,机械防碰阀4的A口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连,气动换向阀一2为两位三通阀,气动换向阀二5的A口与制动气缸6的进气口相连;机械防碰阀4的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;气动换向阀一2、电磁换向阀3和气动换向阀二5均安装于集成控制箱中。
相对于现有技术,本实用新型取得了以下有益效果:正常工作时,电磁换向阀3未得电,位于右工位;气动换向阀一2的控制口未建压,位于左工位;压缩空气从气动换向阀一2的P口到A口,再进入电磁换向阀3的P口,从电磁换向阀3的A口分别到达油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口,当司钻组合阀1位于中位时,油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口均不通,油门控制阀1a的A口与离合器控制阀1c的B口均未建压,绞车处于等待状态;当司钻组合阀1位于右工位时,油门控制阀1a的R口与A口相通,绞车油门工作;此时离合器控制阀1c的R口与A口相通,B口仍未建压,绞车离合器处于分离状态;当司钻组合阀1位于左工位时,油门控制阀1a的R口与A口相通,绞车油门工作;此时离合器控制阀1c的R口与B口相通,绞车离合器结合。当机械防碰阀4被触发时,机械防碰阀4的P口与A口导通,气动换向阀一2的控制口建压,气动换向阀一2位于右工位,气动换向阀一2 的P口与A口不通,司钻组合阀1被切断气源,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;同时气动换向阀二5的控制口建压,气动换向阀二5的P口与A口导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动。本实用新型将各种零部件进行模块化集成,安装于集成控制箱中,可以避免雨、油、尘侵蚀,延长零部件寿命,可安装自润滑装置,实现免维护功能。
作为本实用新型的改进,压缩空气气源还与电磁防碰阀7的P口相连,电磁防碰阀7的A口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连,电磁防碰阀7 的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;电磁防碰阀7也安装于所述集成控制箱中。正常工作时,电磁防碰阀7 的P口向A口不通;当天车有碰撞风险时,电磁防碰阀7得电动作,电磁防碰阀7 的P口与A口导通,气动换向阀一2与气动换向阀二5的控制口建压,气动换向阀一2关闭;同时电磁换向阀3得电断气,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;同时气动换向阀二5的P口与A口导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动,与机械防碰阀4实现双保险,且集成于集成控制箱中,实现三防。
作为本实用新型的进一步改进,压缩空气气源还与紧急制动阀8的P口相连,紧急制动阀8的A口与第一梭阀9的右入口相连,第一梭阀9的左入口与电磁防碰阀7的A口相连,第一梭阀9的中部出口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连;紧急制动阀8和第一梭阀9 也安装于所述集成控制箱中。当紧急制动阀8被人工压下时,紧急制动阀8的P口与A口导通,压缩空气从第一梭阀9的右端进入,然后从第一梭阀9的中部出口进入气动换向阀一2与气动换向阀二5的控制口,气动换向阀一2关闭,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;气动换向阀二5导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动,与机械防碰阀4、电磁防碰阀7构成三保险,且集成于集成控制箱中,实现三防。
作为本实用新型的进一步改进,压缩空气气源还与气动换向阀三10的P口相连,气动换向阀三10 为两位三通阀,气动换向阀三10的A口与辅助刹车气缸11的进气口相连;气动换向阀三10 也安装于所述集成控制箱中。当天车有碰撞风险时,机械防碰阀4或电磁防碰阀7被触发而导通,或者紧急制动阀8被按下而导通时,一方面气动换向阀二5导通,制动气缸6的活塞杆伸出,对绞车进行制动;另一方面气动换向阀三10的控制口建压,气动换向阀三10的P口与A口导通,压缩空气进入辅助刹车气缸11,辅助刹车气缸11动作对绞车进行辅助制动,使天车的防碰制动功能更加可靠。
作为本实用新型的进一步改进,压缩空气气源还与辅助刹车调压阀12的入口相连,辅助刹车调压阀12的出口与手动换向阀13的P口相连,手动换向阀13为两位三通阀,手动换向阀13的A口与第二梭阀14的右入口相连,气动换向阀三10的A口与第二梭阀14的左入口相连,第二梭阀14的中部出口与辅助刹车气缸11的进气口相连;辅助刹车调压阀12、手动换向阀13和第二梭阀14 也安装于所述集成控制箱中。当特殊情况下需要对绞车进行制动时,人为操纵手动换向阀13,使手动换向阀13的P口与A口导通,压缩空气通过第二梭阀14进入辅助刹车气缸11,即可立刻对绞车进行辅助制动。
作为本实用新型的进一步改进,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口与压缩空气气源之间设有防碰复位阀15,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口分别与防碰复位阀15的A口相连,防碰复位阀15的P口与压缩空气气源相连,防碰复位阀15的B口与气动换向阀一2、气动换向阀二5和气动换向阀三10的控制口相连;防碰复位阀15为两位四通阀,防碰复位阀15的正常工位为P口与A口相通,B口与R口不通且R口与大气相通;防碰复位阀15 安装于所述集成控制箱中。防碰复位阀15位于复位工位时,防碰复位阀15的P口与A口导通,压缩空气可以到达机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口,使机械防碰阀4和电磁防碰阀起到双保险的防碰功能。将防碰复位阀15置于解刹工位时,防碰复位阀15 P口与A口之间切断,R口与B口之间导通,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口不再有压缩空气到达,此时气动换向阀一2、气动换向阀二5和气动换向阀三10的控制口通过防碰复位阀15的R口与大气导通,各自在弹簧作用下复位,即使机械防碰阀4和电磁防碰阀7被触发,司钻组合阀1也不会断气,制动气缸6或辅助刹车气缸11也不会动作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明,附图仅提供参考与说明用,非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施一的原理图。
图2为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施二的原理图。
图3为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施三的原理图。
图4为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施四的原理图。
图5为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施五的原理图。
图6为本实用新型作业机天车防碰集成控制仪实施六的原理图。
图中:司钻组合阀1;油门控制阀1a;油门调压阀1b;离合器控制阀1c;气动换向阀一2;电磁换向阀3;机械防碰阀4;气动换向阀二5;制动气缸6;电磁防碰阀7;紧急制动阀8;第一梭阀9;气动换向阀三10;辅助刹车气缸11;辅助刹车调压阀12;手动换向阀13;第二梭阀14;防碰复位阀15。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型的作业机天车防碰集成控制仪包括司钻组合阀1、气动换向阀一2和电磁换向阀3,司钻组合阀1包括同轴联动的油门控制阀1a、油门调压阀1b和离合器控制阀1c,油门控制阀1a为三位三通气动阀,油门控制阀1a的A口与油门调压阀1b的入口相连,油门调压阀1b的出口与绞车油门的供气口相连;离合器控制阀1c 是中位机能为K型的三位四通气动阀,离合器控制阀1c的B口与绞车离合器的供气口相连;气动换向阀一2和电磁换向阀3均为两位三通阀,气动换向阀一2的P口与压缩空气气源相连,气动换向阀一2的A口与电磁换向阀3的P口相连,电磁换向阀3的A口与分别与油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口相连。
压缩空气气源还与机械防碰阀4的P口及气动换向阀二5 的P口相连,机械防碰阀4的A口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连,气动换向阀一2为两位三通阀,气动换向阀二5的A口与制动气缸6的进气口相连;机械防碰阀4的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;气动换向阀一2、电磁换向阀3和气动换向阀二5均安装于集成控制箱中。
如图2所示,压缩空气气源还与电磁防碰阀7的P口相连,电磁防碰阀7的A口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连,电磁防碰阀7 的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;电磁防碰阀7也安装于集成控制箱中。
如图3所示,压缩空气气源还与紧急制动阀8的P口相连,紧急制动阀8的A口与第一梭阀9的右入口相连,第一梭阀9的左入口与电磁防碰阀7的A口相连,第一梭阀9的中部出口分别与气动换向阀一2和气动换向阀二5的控制口相连;紧急制动阀8和第一梭阀9 也安装于集成控制箱中。
如图4所示,压缩空气气源还与气动换向阀三10的P口相连,气动换向阀三10 为两位三通阀,气动换向阀三10的A口与辅助刹车气缸11的进气口相连;气动换向阀三10 也安装于集成控制箱中。
如图5所示,压缩空气气源还与辅助刹车调压阀12的入口相连,辅助刹车调压阀12的出口与手动换向阀13的P口相连,手动换向阀13为两位三通阀,手动换向阀13的A口与第二梭阀14的右入口相连,气动换向阀三10的A口与第二梭阀14的左入口相连,第二梭阀14的中部出口与辅助刹车气缸11的进气口相连;辅助刹车调压阀12、手动换向阀13和第二梭阀14 也安装于集成控制箱中。
如图6所示,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口与压缩空气气源之间设有防碰复位阀15,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口分别与防碰复位阀15的A口相连,防碰复位阀15的P口与压缩空气气源相连,防碰复位阀15的B口与气动换向阀一2、气动换向阀二5和气动换向阀三10的控制口相连;防碰复位阀15为两位四通阀,防碰复位阀15 的正常工位为P口与A口相通,B口与R口不通且R口与大气相通;防碰复位阀15 安装于集成控制箱中。
本实用新型的作业机天车防碰集成控制仪,可依次实现绞车等待、绞车怠速和绞车工作,在绞车工作过程中可实现绞车机械制动、绞车电气制动、绞车紧急制动、绞车辅助制动或绞车解刹,绞车等待时,电磁换向阀3及气动换向阀一2均处于导通状态,司钻组合阀1位于中位,压缩空气通过气动换向阀一2和电磁换向阀3,分别到达油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口,油门控制阀1a的R口及离合器控制阀1c的R口均不通,油门控制阀1a的A口与离合器控制阀1c的B口均未建压。
绞车怠速时,司钻组合阀1位于右工位,油门控制阀1a的R口与A口相通,绞车油门工作;此时离合器控制阀1c的R口与A口相通,B口仍未建压,绞车离合器处于分离状态。
绞车工作时,司钻组合阀1位于左工位,油门控制阀1a的R口与A口相通,绞车油门工作;此时离合器控制阀1c的R口与B口相通,绞车离合器结合。
绞车机械制动时,机械防碰阀4被触发,机械防碰阀4的P口与A口导通,气动换向阀一2的控制口建压,气动换向阀一2位于右工位,气动换向阀一2 的P口与A口不通,司钻组合阀1被整体切断气源,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;同时气动换向阀二5的控制口建压,气动换向阀二5的P口与A口导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动。
绞车电气制动时,电磁防碰阀7得电,电磁防碰阀7 的P口与A口导通,气动换向阀一2与气动换向阀二5的控制口建压,气动换向阀一2关闭;同时电磁换向阀3得电断气,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;同时气动换向阀二5的P口与A口导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动。
绞车紧急制动时,紧急制动阀8的P口与A口导通,压缩空气从第一梭阀9的右端进入,然后从第一梭阀9的中部出口进入气动换向阀一2与气动换向阀二5的控制口,气动换向阀一2关闭,绞车油门回到怠速状态,绞车离合器分离;气动换向阀二5导通,制动气缸6的活塞杆伸出,绞车制动。
绞车辅助制动时,一方面机械防碰阀4或电磁防碰阀7被触发而导通,或者紧急制动阀8被按下而导通,气动换向阀二5导通,使制动气缸6动作的同时,气动换向阀三10的控制口建压,气动换向阀三10的P口与A口导通,压缩空气进入辅助刹车气缸11,辅助刹车气缸11的活塞杆伸出,进行辅助刹车;另一方面可以人为操纵手动换向阀13,使手动换向阀13的P口与A口导通,压缩空气通过第二梭阀14进入辅助刹车气缸11,使辅助刹车气缸11动作。
绞车解刹时,防碰复位阀15置于解刹工位,防碰复位阀15 P口与A口之间切断,R口与B口之间导通,机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口不再有压缩空气到达,此时气动换向阀一2、气动换向阀二5和气动换向阀三10的控制口通过防碰复位阀15的R口与大气导通,各自在弹簧作用下复位,即使机械防碰阀4和电磁防碰阀7被触发,司钻组合阀1也不会断气,制动气缸6或辅助刹车气缸11也不会动作;当防碰复位阀15置于复位工位时,防碰复位阀15的P口与A口导通,压缩空气可以到达机械防碰阀4和电磁防碰阀7的P口,使机械防碰阀4和电磁防碰阀起到双保险的防碰功能。
以上仅为本实用新型之较佳可行实施例而已,非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现,在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种作业机天车防碰集成控制仪,包括司钻组合阀(1)、气动换向阀一(2)和电磁换向阀(3),其特征在于:司钻组合阀(1)包括同轴联动的油门控制阀(1a)、油门调压阀(1b)和离合器控制阀(1c),油门控制阀(1a)为三位三通气动阀,油门控制阀(1a)的A口与油门调压阀(1b)的入口相连,油门调压阀(1b)的出口与绞车油门的供气口相连;离合器控制阀(1c)是中位机能为K型的三位四通气动阀,离合器控制阀(1c)的B口与绞车离合器的供气口相连;气动换向阀一(2)和电磁换向阀(3)均为两位三通阀,气动换向阀一(2)的P口与压缩空气气源相连,气动换向阀一(2)的A口与电磁换向阀(3)的P口相连,电磁换向阀(3)的A口与分别与油门控制阀(1a)的R口及离合器控制阀(1c)的R口相连;压缩空气气源还与机械防碰阀(4)的P口及气动换向阀二(5) 的P口相连,机械防碰阀(4)的A口分别与气动换向阀一(2)和气动换向阀二(5)的控制口相连,气动换向阀一(2)为两位三通阀,气动换向阀二(5)的A口与制动气缸(6)的进气口相连;机械防碰阀(4)的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;气动换向阀一(2)、电磁换向阀(3)和气动换向阀二(5)均安装于集成控制箱中。
2.根据权利要求1所述的作业机天车防碰集成控制仪,其特征在于:压缩空气气源还与电磁防碰阀(7)的P口相连,电磁防碰阀(7)的A口分别与气动换向阀一(2)和气动换向阀二(5)的控制口相连,电磁防碰阀(7) 的正常工位为A口向P口单向导通,触发工位为双向导通;电磁防碰阀(7)也安装于所述集成控制箱中。
3.根据权利要求2所述的作业机天车防碰集成控制仪,其特征在于:压缩空气气源还与紧急制动阀(8)的P口相连,紧急制动阀(8)的A口与第一梭阀(9)的右入口相连,第一梭阀(9)的左入口与电磁防碰阀(7)的A口相连,第一梭阀(9)的中部出口分别与气动换向阀一(2)和气动换向阀二(5)的控制口相连;紧急制动阀(8)和第一梭阀(9) 也安装于所述集成控制箱中。
4.根据权利要求3所述的作业机天车防碰集成控制仪,其特征在于:压缩空气气源还与气动换向阀三(10)的P口相连,气动换向阀三(10) 为两位三通阀,气动换向阀三(10)的A口与辅助刹车气缸(11)的进气口相连;气动换向阀三(10) 也安装于所述集成控制箱中。
5.根据权利要求4所述的作业机天车防碰集成控制仪,其特征在于:压缩空气气源还与辅助刹车调压阀(12)的入口相连,辅助刹车调压阀(12)的出口与手动换向阀(13)的P口相连,手动换向阀(13)为两位三通阀,手动换向阀(13)的A口与第二梭阀(14)的右入口相连,气动换向阀三(10)的A口与第二梭阀(14)的左入口相连,第二梭阀(14)的中部出口与辅助刹车气缸(11)的进气口相连;辅助刹车调压阀(12)、手动换向阀(13)和第二梭阀(14) 也安装于所述集成控制箱中。
6.根据权利要求5所述的作业机天车防碰集成控制仪,其特征在于:机械防碰阀(4)和电磁防碰阀(7)的P口与压缩空气气源之间设有防碰复位阀(15),机械防碰阀(4)和电磁防碰阀(7)的P口分别与防碰复位阀(15)的A口相连,防碰复位阀(15)的P口与压缩空气气源相连,防碰复位阀(15)的B口与气动换向阀一(2)、气动换向阀二(5)和气动换向阀三(10)的控制口相连;防碰复位阀(15)为两位四通阀,防碰复位阀(15) 的正常工位为P口与A口相通,B口与R口不通且R口与大气相通;防碰复位阀(15) 安装于所述集成控制箱中。
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