修井机天车防碰集成控制装置及天车防碰控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种修井机天车防碰集成控制装置及天车防碰控制方法，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。天车防碰控制方法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，本发明专利技术可使绞车离合器及时分离且制动气缸及时制动。

【技术实现步骤摘要】
修井机天车防碰集成控制装置及天车防碰控制方法
本专利技术涉及一种油田修井作业设备，特别涉及一种修井机天车防碰集成控制装置；本专利技术还涉及一种天车防碰控制方法，属于修井机天车防碰

技术介绍
油田修井作业时，修井机包括井架、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。现有修井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。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种修井机天车防碰集成控制装置，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，本专利技术的一种修井机天车防碰集成控制装置，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，本专利技术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。本专利技术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。作为本专利技术的改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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15P口与A口之间切断，R口与B口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修井机天车防碰集成控制装置，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。...

【技术特征摘要】
1.一种修井机天车防碰集成控制装置，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所述的修井机天车防碰集成控制装置，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所述的修井机天车防碰集成控制装置，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所述的修井机天车防碰集成控制装置，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所述的修井机天车防碰集成控制装置，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所述的修井机天车防碰集成控制装置，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。7.一种权利要求6所述修井机天车防碰集成控制装置进...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永明，胡学松，刘铭强，刘庆，陶登华，石立黎，吴健，倪弘，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32