机电联控防碰天车制造技术

本实用新型专利技术用于大型钻机，特别是石油钻机的安全防碰装置。现有的安全装置，采用气控式，在高寒地区冬季，由于气路中水汽的凝结，易造成控制失灵，钻机发生碰顶。本实用新型专利技术采用机电联控方式，利用钻机产生的失控作用力，通过电气系统操纵钻机柴油机紧急关车，通过无动力源的机械系统产生刹车力，迫使铰车滚筒停转，达到紧急安全停车。此结构不受各种气温环境和工作条件影响，抗低温性能好，可靠性高，刹车速度快。（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
机电联控防碰天车，是大型钻井机械的安全装置，特别适用于石油钻机。属于矿场机械领域。现有的钻机上安全装置采用气控式防碰天车(见图1)，它是在井架(1)上部横架一条钢丝绳(2)，绳(2)的一端固定在井架(1)上，另一端通过滑轮(3)系在钻机气路的截止阀(4)上，当吊钩滑车(5)上升超过安全线后，就托起钢丝绳(2)向上运动(失控信号)，从而牵动截止阀(4)打开，气动力使继气器(7)工作，同时操纵两路气路，一路使离合器脱开，断开动力源，另一路使刹车气缸(9)工作，通过刹车机构的摇臂(22)刹车带(23)，产生刹车动作，使铰车滚筒(10)紧急停车，从而达到安全停车目的。这种结构在高寒地区的冬季，由于压缩空气中的水蒸汽容易凝结成小冰球堵塞管路，或者将阀门的活动部分冻死，而不能产生动作。导致钻机控制失灵而碰顶，以至造成事故。本技术的任务是设计一种装置，使野外作业的大型钻机。在各种气温环境条件下，一旦失控，能自动关闭柴油机，刹住铰车滚筒达到安全紧急停车，防止发生意外事故。这种新的装置由机械系统和电气系统构成，机械系统由井架(1)、钢丝绳(2)、锁钩机构、配重支臂机构、刹车推杆机构和刹车机构组成，电气系统由行程开关和切断油路机构组成。正常情况下，该装置不影响钻机的正常工作和正常操作中的手动刹车。一旦失控，钻机的失控信号通过钢丝绳(2)，就使机械系统的锁钩机构开锁，配重支臂机构的配重(16)下落，产生持续动力，作用在刹车推杆(19)上，迫使刹车机构工作，铰车滚筒(10)紧急停车；同时，在配重(16)下落瞬间，使电气系统的行程开关(6)闭合，切断油路机构工作，关闭柴油机，这样钻机就安全紧急自动停车。铰车滚筒停转，柴油机关车双重作用，就完全能够防止意外事故的发生。本技术的机电联控防碰天车和现有技术中的气控式防碰天车相比，由于避开了气路控制系统，因而抗低温性能好；采用机械电气联控，可靠性高；机械系统采用配重自由落体式刹车，产生冲击式的压力，刹车速度快，在0.4～0.7秒的时间内，可完成全部动作，刹车力持续性也好；另外结构简单，该装置和柴油机连结仅用简单的导线相接，机械系统不需要专门的动力源，而且在原装置位置改装，改动量小。它在高寒地区使用能显示出独特的优越性。附图2～4表示了本技术的一个具体机电联控防碰天车。图1气控式防碰天车图2机电联控防碰天车。图3锁钩机构图4切断油路机构如图2、图3、图4所示的机电联控防碰天车，由钢丝绳(2)、锁钩机构、配重支臂机构、刹车推杆机构、刹车机构等机械系统和行程开关(6)切断油路机构的电气系统构成。钢丝绳(2)一端固定在井架(1)上，另一端通过滑轮(3)与锁钩机构相连。锁钩机构(见图3)由弹簧(11)、锁钩(12)(12′)、轴(13)、(13′)组成，锁钩(12)一端和钢丝绳(2)、弹簧(11)相连(弹簧(11)固定在主体支架(8)上)，另一端和锁钩(12′)搭接，锁钩(12′)另一端可挂住支臂(15)的挂环(14)。配重支臂机构是一连杆钩件，支臂(15)一端有配重(16)，中部有挂环(14)，另一端弯曲部可绕大轴(18)旋转，端部和刹车推杆机构相连。刹车推杆机构由推杆(19)、滑块(20)组成，滑块(20)在推杆(19)一端的长槽中，并固连在刹车机构的摇臂(22)一端。行程开关(6)安装在主体支架(8)上，打开、闭合由支臂(15)压迫控制，并直接和电磁铁(24)的线圈回路相接。切断油路机构(见图4)由电磁铁(24)、拉筋线(25)和油门滑杆(26)组成。在正常情况下，锁钩机构的锁钩(12)在钢丝绳(2)和弹簧(11)共同作用下，处于平衡状态，配重支臂(15)通过挂环(14)被锁钩机构的锁钩(12′)、(12)锁在上位，刹车机构处于自由状态，用刹把手动操纵摇臂(22)刹车时，滑块(20)可在推杆(19)的长槽中滑动，对钻机正常运转、操作不产生作用，同时支臂(15)压迫电气行程开关(6)使切断油路机构的电磁铁(24)线圈处于开路状态，对钻机柴油机的正常工作亦不产生影响。一旦钻机失控，吊钩滑车(5)上升超过安全线托起钢丝绳(2)向上运动，就牵动锁钩机构的锁钩(12)，破坏弹簧(11)维持的平衡，锁钩(12)绕轴(13)旋转，使锁钩(12)(12′)脱离搭接，锁钩(12′)绕轴(13′)旋转，挂环(14)脱离锁钩(12′)的约束，支臂(15)在配重(16)的作用下绕大轴(18)旋转下落，支臂(15)的另一端迫使刹车推杆(19)推动滑块(20)带动摇臂(22)绕刹车轴(21)旋转，从而刹车机构迅速动作，刹车带(23)对铰车滚筒(10)产生持续刹车力，直至铰车滚筒(10)停止转动。在锁钩机构开锁、支臂(15)旋转的瞬间，同时释放行程开关(6)，使切断油路机构工作，电磁铁(24)线圈电路闭合，迅速动作，通过拉筋线(25)拉动柴油机高压油泵上的油门滑杆(26)切断油路，柴油机紧急关车。本文档来自技高网...

【技术保护点】
机电联控防碰天车，用作钻机上的安全防碰装置，由包含井架（１）、钢丝绳（２）和刹车机构的摇臂（２２）、刹车带（２３）构成，其特征是：可使铰车滚筒（１０）停转的机械系统由锁钩机构、配重支臂机构、刹车推杆机构组成，可关闭柴油机的电气系统由行程开关（６）、切断油路机构组成。

【技术特征摘要】
1.机电联控防碰天车，用作钻机上的安全防碰装置，由包含井架(1)、钢丝绳(2)和刹车机构的摇臂(22)、刹车带(23)构成，其特征是可使铰车滚筒(10)停转的机械系统由锁钩机构、配重支臂机构、刹车推杆机构组成，可关闭柴油机的电气系统由行程开关(6)、切断油路机构组成。2.根据权利要求1的防碰天车，其特征是机械系统的锁钩机构由可绕轴(13)、(13′)旋转的搭接的锁钩(12)、(12′)和弹簧(11)组成；配重支...

【专利技术属性】
技术研发人员：王心言，
申请(专利权)人：西安飞机制造公司，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]