天车防碰电脑控制器制造技术

一种天车防碰控制器，由微电脑，与微电脑连接的传感器及方向转换电路、实时数字显示电路、清零复位电路、声响报警电路、刹车控制电路、上下限报警刹车位置预置电路，及自动控温电路和电源电路组成，呈全密封整体结构，有操作简单、防爆、防水、防有害气体等优点，能自动显示滑车运行高度、任意设置上下报警及刹车位置，能实现人工刹车、自动刹车及重锤式防碰装置三层防护，极大地减轻了司钻劳动强度，保证在恶劣天气安全生产。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻井机械的天车防碰装置，确切说是一种天车防碰的电脑控制器。目前，用于石油、天然气开采、地质勘探及寻找地下水的各类大中型钻机，在野外作业时，虽然使用了重锤式等老式防碰装置，但是由于主要是靠司钻眼力来判断游动滑车的位置，在恶劣天气，能见度差就很难准确地判断滑车在几十米高井架上的实际位置，若司钻工作疲劳注意力不集中，极易发生游动滑车与天车相撞，造成井架发生位移的重大恶性事故，直接造成经济损失少则几十万，大至数百万，国内外现在尚无可靠的办法解决这一困扰钻探行业的技术难题。本技术的目的在于从技术上根本解决这个问题，设计一种适应于各种恶劣气候条件均能正常工作，能极大地改善操作人员劳动强度，实现自动声响报警、自动快速刹车、能有效避免钻井过程中碰天车重大事故发生的控制装置——天车防碰电脑控制器。本技术的目的是通过如下技术方案来实现的整个控制系统包括有天车防碰电脑控制器(以下简称控制器)、刹车控制箱、气源等部分组成。控制器主机箱悬挂在井架横杆上，指重表旁正对司钻位置，便于操作人员观察。控制器中的传感器安装于绞车与导气龙头之间，通过导线与控制器主机相连，当绞车转动时，传感器中的霍尔元件即把转动的磁脉冲信号转换成电脉冲经整形放大后输入到控制器的微电脑中，经过运算由控制器数码板表示的数码值来显示绞车转动的圈数，这样就可以把游动滑车从钻台平面到原防碰天车间经过的距离直观地用数字显示出来，让司钻操作自若，确保安全生产。刹车控制箱固定于刹车气缸附近，并通过刹车电缆线连接控制器，当游动滑车上下运行高度一旦超过报警位置而未引起操作人员注意时，控制器就自动给刹车控制箱一个驱动电压，开启气阀使压缩空气进入刹车气缸，完成绞车的刹车动作，避免事故发生。本技术的特征在于，控制器由微电脑、传感器及传感器方向转换电路、实时数字显示电路、清零复位电路、声响报警电路、刹车控制电路、上下限刹车位置予置电路、自动控温电路以及电源电路组成。传感器与其方向转换电路相连，而传感器方向转换电路则通过传感器正反开关与微电脑主板相连，在滑车运行方向与数码显示数值相反时使用；实时数字显示电路通过9芯连线与微电脑主板相连，传感器将滑车在井架上下运行的信息，通过传感器方向转换电路输送到微电脑中，经过运算处理后，由数字显示电路将其数值实时地通过数码管显示出来与微电脑主板相连的清零复位电路，由防水防各种污染特性良好的电磁转换电路组成，在数码显示与实际操作产生误差时，通过本电路可以将吊卡放至钻台平面实现清零复位消除误差；与微电脑主板连接的声响报警电路，在滑车达到报警高度时，在微电脑控制下通过报警电路中的报警喇叭执行声响报警以提示操作人员注意；与微电脑主板连接的刹车控制电路，在传感器将滑车超限的信号传给微电脑，由数码板显示出来后，微电脑同时通过刹车控制电路将刹车信号传给刹车控制箱，产生驱动电压开启气阀使刹车气缸迅速充入压缩空气而刹车；与微电脑连接的上下限刹车位置予置电路，可以在微电脑控制下人为设定上下限刹车位置，并以数显方式显示出来便于操作，以保证生产安全，实际操作时，将滑车低速上行至原防碰天车刹车位置而由数码板所显示的数值减1-2个数，预置为防碰天车上限刹车位置，上限刹车数码减去1-5个数码设定为上限报警位置，下限刹车位置及下限报警高度是专为滑车下行时为保证人身安全而设定；通过具有加热器、温度开关及中间继电器的自动控温电路，可以使控制器能在恶劣气候条件下保持正常工作；电源电路由带有看门狗功能的逻辑稳压电源构成，具有很强的抗干扰特性，能在强干扰环境中避免程序丢失或乱跳，以保证主板电路的正常工作。本技术的积极效果在于(1)钻机游动滑车上下运行时，能自动显示其上下高度，司钻可以直视数码显示，准确地控制滑车，而不受气候条件影响；(2)可以根据钻机具体情况任意设置上下限刹车及报警位置；(3)滑车上升高度一旦超过上限报警位置而司钻未采取行动时，上限刹车将迅速自动地通过刹车控制箱实现刹车；(4)该控制器具有安置在司钻操作台旁的远程清零开关，能方便地对滑车进行零对零(吊卡接触转盘时为0)位置进行校正；(5)控制器内的自动控温装置可以确保控制器能在高寒地区的恶劣气候条件下正常工作；(6)控制器采用全密封设计、操作简便、能防爆、防水、防有害气体为各类大中型钻机野外作业所必需。本技术有如下附图附图说明图1为控制器装置配示意图；图2为控制器后背板面；图3为控制器结构原理图；图4为控制器配线图；图5为控制器主板电路图；图6为控制器数字显示电路图；图7为控制器上下限报警刹车予置电路图；图8为控制器电源电路图。图1中，1悬挂架，2主机箱，3导气龙头，4传感器，5绞车，6司钻台，7远程清零接键，8刹车控制箱，9刹车气缸进气接口，10气管线，11原防碰天车刹车进气口，12总气源口。图3虚线框内为控制器主机。实施例图3-8中的天车防碰电脑控制器，其微电脑选用使用普遍功能强大的89C51单片机；其主板电路中的TEL4261电源集成块及电源电路中的逻辑稳压电源均带有看门狗式功能具有很强的抗电磁干扰能力，其自动控温装置中的加热器启动温度≤0℃，关断温度≥5℃，该控制器能在环境温度-50℃至65℃范围内正常工作。显示高度0-999数码，预置位数3组(两组报警，一组刹车)，主机箱外观尺寸700×500×280cm，重26kg。权利要求1.一种天车防碰电脑控制装置，其特征在于该装置是由微电脑，与微电脑连接的传感器及方向转换电路、实时数字显示电路、清零复位电路、声响报警电路、刹车控制电路、上下限报警刹车位置予置电路，自动控温电路和电源电路所组成。2.按照权利要求1所述的天车防碰电脑控制装置，其特征是微电脑采用MCS-51系列单片机。3.按照权利要求2所述的天车防碰电脑控制装置，其特征是在主板电路及电源电路中分别采用具有强抗干扰功能的TEL4261电源集成块及逻辑稳压电源。4.按照权利要求3所述的天车防碰电脑控制装置，其特征是该装置呈全密封整体结构形式。专利摘要一种天车防碰控制器,由微电脑,与微电脑连接的传感器及方向转换电路、实时数字显示电路、清零复位电路、声响报警电路、刹车控制电路、上下限报警刹车位置预置电路,及自动控温电路和电源电路组成,呈全密封整体结构,有操作简单、防爆、防水、防有害气体等优点,能自动显示滑车运行高度、任意设置上下报警及刹车位置,能实现人工刹车、自动刹车及重锤式防碰装置三层防护,极大地减轻了司钻劳动强度,保证在恶劣天气安全生产。文档编号B66F19/00GK2364016SQ9923132公开日2000年2月16日 申请日期1999年4月8日 优先权日1999年4月8日专利技术者李广林 申请人:成都菲达实业有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天车防碰电脑控制装置，其特征在于该装置是由微电脑，与微电脑连接的传感器及方向转换电路、实时数字显示电路、清零复位电路、声响报警电路、刹车控制电路、上下限报警刹车位置予置电路，自动控温电路和电源电路所组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李广林，
申请(专利权)人：成都菲达实业有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]