一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，属于石油钻井设备技术领域，该保护装置包括偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置、电磁阀和控制器，控制器与偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀连接，当位置检测装置检测到顶驱吊环靠近二层平台并且偏移状态检测装置检测到顶驱吊环处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过电磁阀控制绞车减速或者停止，以解决现有技术中的顶驱钻井设备中顶驱吊环可能会与二层平台发送碰撞，造成设备损坏、高空落物伤人、伤及二层台上的工作人员甚至压垮二层台造成人员伤亡的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置
本技术属于石油钻井设备
，特别涉及一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置。
技术介绍
顶驱是一种顶部驱动钻井系统，其可以从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送进，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。但是，在现有的配备顶驱的钻机中大多存在以下安全隐患：在起下钻的过程中，由于操作不当或者监控视线不清的原因，容易导致顶驱吊环上挂、下压二层台的情况，可能造成设备损坏、高空落物伤人、伤及二层台人员甚至压垮二层台造成人员伤亡的风险。
技术实现思路
本技术提供一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，以解决因操作不当而导致顶驱吊环与二层平台发生碰撞，致使设备损坏、高空落物伤人、伤及二层台上的工作人员甚至压垮二层台造成人员伤亡的技术问题。本技术通过下述技术方案实现：一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，包括顶驱、顶驱吊环、二层平台、井架、天车和绞车，还包括：偏移状态检测装置，用于检测顶驱吊环处于竖直中位状态还是倾斜伸出状态；位置检测装置，所述位置检测装置的数量为两组，分别安装于二层平台的上方和下方，用于检测顶驱吊环是否靠近二层平台；报警装置，用于发出警报并提醒司钻；电磁阀，与绞车中的刹车系统电连接，用于控制绞车减速或者停止；控制器，与偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀连接，当顶驱吊环靠近二层平台并且顶驱吊环处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过电磁阀控制绞车减速或者停止。进一步地，为了更好的实现本技术，所述偏移状态检测装置为光电传感器,所述光电传感器包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关安装于所述顶驱上，所述第二光电开关安装于所述顶驱吊环上。进一步地，为了更好的实现本技术，所述偏移状态检测装置为角度传感器，所述角度传感器安装于所述顶驱吊环。进一步地，为了更好的实现本技术，所述偏移状态检测装置为压力传感器，所述压力传感器与液压缸连接。进一步地，为了更好的实现本技术，所述位置检测装置包括编码器，所述编码器安装于所述绞车上，且所述编码器与所述控制器电连接。进一步地，为了更好的实现本技术，每组所述位置检测装置均具有近处检测点和远处检测点，所述近处检测点与所述二层平台之间的高度距离小于远处检测点与所述二层平台之间的高度距离，当顶驱吊环到达远处检测点时，控制器控制报警装置发出警报并通过绞车中的刹车系统控制绞车减速，当顶驱吊环到达近处检测点并且顶驱吊环处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过绞车中的刹车系统控制绞车停止。进一步地，为了更好的实现本技术，该用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置还包括上限位检测点和下限位检测点，分别安装于靠近井架的顶部和底部，所述上限位检测点与所述下限位检测点均与所述控制器电连接；当顶驱抵达上限位检测点时，控制器控制绞车中的刹车系统制动，当吊环抵达下限位检测点时，控制器控制绞车中的刹车系统制动。进一步地，为了更好的实现本技术，该用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置还包括复位按钮，所述复位按钮与所述控制器电连接，所述复位按钮用于解除所述绞车的制动。进一步地，为了更好的实现本技术，所述报警装置为声光报警装置。进一步地，为了更好的实现本技术，还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接。本技术相较于现有技术具有以下有益效果：本技术提供的保护装置包括控制器以及分别与控制器连接的偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀，当位置检测装置检测到顶驱吊环靠近二层平台并且偏移状态检测装置检测到顶驱吊环处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报，并通过电磁阀控制绞车减速或者停止，从而使得顶驱吊环在碰撞到二层平台之前，司钻变能够收到警报，提前的手动控制顶驱吊环回归中位，以避免顶驱吊环与二层平台发生碰撞的情况发生，提高了顶驱钻井过程的安全性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置的结构示意图；图2是本技术一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置中光电传感器的安装示意图；图3是本技术一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置中角度传感器的安装示意图；图4是本技术一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置中压力传感器的安装示意图；图5是实施例1的控制原理图；图6是实施例2的控制原理图；图7是实施例3的控制原理图。图中：1-顶驱；11-顶驱吊环；2-二层平台；3-光电传感器；31-第一光电开关；32-第二光电开关；4-角度传感器；5-压力传感器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。实施例1：如图1、图2和图5所示：一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，该智能保护装置中的顶驱钻井装置包括顶驱1、顶驱吊环11、二层平台2、井架、天车、绞车；其中，顶驱吊环11铰接在顶驱1上，且顶驱吊环11与顶驱1之间设置有双作用活塞油缸，通过该双作用活塞油缸能够实现顶驱吊环11的前倾、中位和后倾三个位置的变化；井架安装在钻台上，二层平台2安装在井架中部，天车安装在井架顶部，绞车安装在钻台上，绞车内的钢丝绳绕过天车与顶驱1的上端连接；智能保护装置包括：偏移状态检测装置，用于检测顶驱吊环11处于竖直中位状态还是倾斜伸出状态；位置检测装置，位置检测装置的数量为两组，两组位置检测装置分别安装于二层平台2的上方和下方，用于检测顶驱吊环11是否靠近二层平台2；报警装置，用于发出警报并提醒司钻；电磁阀，与绞车中的刹车系统电连接，用于控制绞车减速或者停止；控制器，与偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀连接，当顶驱吊环11靠近二层平台2并且顶驱吊环11处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过电磁阀控制绞车减速或者停止。具体的，上述的偏移状态检测装置为光电传感器3，本实施例中，光电传感器3为相互配对的第一光电开关31和第二光电开关32，第一光电开关31安装于顶驱1上，第二光电开关32安装于顶驱吊环11上；当顶驱吊环11处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，包括顶驱(1)、顶驱吊环(11)、二层平台(2)、井架、天车和绞车，其特征在于，包括：/n偏移状态检测装置，用于检测顶驱吊环(11)处于竖直中位状态还是倾斜伸出状态；/n位置检测装置，所述位置检测装置的数量为两组，分别安装于二层平台(2)的上方和下方，用于检测顶驱吊环(11)是否靠近二层平台(2)；/n报警装置，用于发出警报并提醒司钻；/n电磁阀，与绞车中的刹车系统电连接，用于控制绞车减速或者停止；/n控制器，与偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀连接，当顶驱吊环(11)靠近二层平台(2)并且顶驱吊环(11)处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过电磁阀控制绞车减速或者停止。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，包括顶驱(1)、顶驱吊环(11)、二层平台(2)、井架、天车和绞车，其特征在于，包括：
偏移状态检测装置，用于检测顶驱吊环(11)处于竖直中位状态还是倾斜伸出状态；
位置检测装置，所述位置检测装置的数量为两组，分别安装于二层平台(2)的上方和下方，用于检测顶驱吊环(11)是否靠近二层平台(2)；
报警装置，用于发出警报并提醒司钻；
电磁阀，与绞车中的刹车系统电连接，用于控制绞车减速或者停止；
控制器，与偏移状态检测装置、位置检测装置、报警装置和电磁阀连接，当顶驱吊环(11)靠近二层平台(2)并且顶驱吊环(11)处于倾斜状态时，控制器控制报警装置发出警报并通过电磁阀控制绞车减速或者停止。


2.根据权利要求1所述用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，其特征在于，所述偏移状态检测装置为光电传感器(3),所述光电传感器(3)包括第一光电开关(31)和第二光电开关(32)，所述第一光电开关(31)安装于所述顶驱(1)上，所述第二光电开关(32)安装于所述顶驱吊环(11)上。


3.根据权利要求1所述用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，其特征在于，所述偏移状态检测装置为角度传感器(4)，所述角度传感器(4)安装于所述顶驱吊环(11)。


4.根据权利要求1所述用于防止顶驱与二层平台挂碰的智能保护装置，其特征在于，所述偏移状态检测装置为压力传感器(5)，所述压力传感器(5)与液压缸连接。


5.根据权利要求2-4任一项所述用于防止...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成武，刘天文，范永强，蒲小平，
申请(专利权)人：库尔勒维高油井工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65