联合作业车超限保护装置.pdf

本实用新型涉及一种石油钻探施工作业中安全监控设备，特别是涉及一种油田井下作业施工中的超限安全保护装置。其包括拉力传感器、位移传感器、放大电路、控制仪表、气控阀、位移高限报警器和测力高限报警器，拉力传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；位移传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；控制仪表的输出端连接测力高限报警器器、位移高限报警器及气控阀。本实用新型主要是将高精度测力和位移传感技术应用到井下作业施工设备上，能够实现井下作业大钩载荷自动控制，游动滑车上下位移自动限位，同时具有自动报警和联锁功能，可取代原来的机械和液压式拉力计，能够实现自动控制载荷及游动滑车上下位移自动限位。

1、  联合作业车超限保护装置，包括拉力传感器、位移传感器、放大电路、控制仪表、气控阀、位移高限报警器和测力高限报警器，其特征在于拉力传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；位移传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；控制仪表的输出端连接测力高限报警器器、位移高限报警器及气控阀。

2、  根据权利要求1所述联合作业车超限保护装置，其特征在于控制仪表为单片机CPU控制电路，并设有操作面板按键。

3、  根据权利要求2所述联合作业车超限保护装置，其特征在于单片机CPU控制电路设有拉力、位移数字显示器。

联合作业车超限保护装置
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻探施工作业中安全监控设备，特别是涉及一种油田井下作业施工中的超限安全保护装置。
背景技术：
在油田井下作业施工中，影响作业人员和作业机械安全的主要因素包括有作业机械的井架载荷、大钩升降幅度等几方面。在油田井下作业过程中，一旦载荷和升幅超限，轻则发生事故、损坏设备，重则机毁人亡。目前钻井作业中是靠人眼观察拉力计的读数变化观测井下钻具负荷的变化，由于时间短，人的反应慢，所以对由于钻具负载的突然增加而引起的拉断钻具，损坏设备、砸坏井口等事故的发生保护作用不大。工作人员的过度疲劳或是精力不集中等情况下，往往发生错误的操作，导致事故发生。
发明内容：
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够防止作业机械载荷和升幅超限，避免设备损坏和人员伤亡的装置。
本实用新型提供的技术方案是：
联合作业车超限保护装置，包括拉力传感器、位移传感器、放大电路、控制仪表、气控阀、位移高限报警器和测力高限报警器，拉力传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；位移传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；控制仪表的输出端连接测力高限报警器器、位移高限报警器及气控阀。
控制仪表为单片机CPU控制电路，并设有操作面板按键。
单片机CPU控制电路设有拉力、位移数字显示器。
拉力传感器与位移传感器采集的信号经放大电路传输到控制仪表。控制仪表对采集到的信号进行计算，并与相应的设置好的数值进行比对，根据比对结果输出信号到测力、位移高限报警器和气控阀。如果测力高限报警器报警，说明拉力过大，需要调整拉力。如果位移高限报警器报警，说明升幅过高，需要降低提升高度。同时气控阀可以在最短的时间内，实现联锁保护，避免事故发生。
本实用新型主要是将高精度测力和位移传感技术应用到井下作业施工设备上，能够实现井下作业大钩载荷自动控制，游动滑车上下位移自动限位，同时具有自动报警和联锁功能，可取代原来的机械和液压式拉力计，能够实现自动控制载荷及游动滑车上下位移自动限位。
本实用新型可有效避免拉断钻具、拉翻井架、砸坏井口以及人身伤害事故的发生，对安全生产具有重要的作用。同时本实用新型解决了长期以来困扰司机操作人员的难题，避免司机因看不清拉力计显示数据和游动滑车位置，或因精力不集中、过度疲劳或井下突发情况等而发生误操作，能有效的防止事故的发生，带来显著的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图
图2是本实用新型工作流程图
具体实施例
联合作业车超限保护装置，包括拉力传感器、位移传感器、放大电路、控制仪表、气控阀、位移高限报警器和测力高限报警器，拉力传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；位移传感器的输出端通过放大电路连接控制仪表；控制仪表的输出端连接测力高限报警器器、位移高限报警器及气控阀。控制仪表为单片机CPU控制电路，并设有操作面板按键。单片机CPU控制电路设有拉力、位移数字显示器。
本实用新型的性能特点
1、能够实现自动控制载荷，游动滑车上下位移自动限制。可有效避免拉断钻具，拉翻井架砸坏井上以及人身伤害事故的发生，能够经受较强的震动和频繁的大力矩变力冲击，具有防水，防油，防浸泡性能，体积小，重量轻，灵敏度高，稳定性好，自动化程度高，操作方便，不易损坏，观察方便，显示数据的同时具有报警和紧急刹车的功能。
2、本实用新型将测力技术传感器应用在作业施工设备上，不仅能将载荷准确显示，最重要的是可以通过井下钻具载荷和游动滑车位置变化的数据采集，经微电脑处理将数据处理后，将指令发送到报警装置和联锁装置，从而避免事故的发生和造成人身的伤害，实现安全生产。这是传统拉力计所不能做到的。
3、将高精度测力传感器和位移传感器安装在作业机上，用以测量相关的数据信号，该信号传输到数据采集和处理单元，最终使系统完成数据信号的记录，显示报警和刹车。该系统不但吸收平时使用的液压拉力计的优点，而且可将带有背光功能的液晶显示屏幕直接安装在司机操作台面前，解决了司机在夜间和阴雨天施工中观察不方便的问题，司机可以直接通过显示器，观察到井下钻具的拉力数据变化和游动滑车位置的变化，而且拉力传感器和位移传感器可以根据需要设定工作载荷和工作位移量，当实际拉力或实际位移超过设置的载荷和位移时，微电脑处理器会及时发出报警信号，提醒司机，并将刹车工作指令及时传输到联锁刹车机构上，避免事故的发生。