1.本實(shí)用新型涉及石油鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.石油鉆機(jī)二層臺(tái)處因井架工拖拉鉆具需要，在適當(dāng)位置會(huì)安裝一臺(tái)或兩臺(tái)氣動(dòng)絞車，用來在起下鉆作業(yè)時(shí)，幫助井架工拖拉鉆具。二層臺(tái)氣動(dòng)絞車現(xiàn)有控制方式為井架工遙控控制或井架工手動(dòng)控制，控制氣動(dòng)絞車操作者局限于井架工一人，控制方式較為單一。曾有鉆井公司井架工在起下鉆作業(yè)時(shí)，綁在井架工身上的安全繩由于長(zhǎng)度及掛靠位置不適，安全繩卷入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的氣動(dòng)絞車之中，造成二層臺(tái)井架工發(fā)生安全身亡事故。在此事故中，鉆臺(tái)司鉆房?jī)?nèi)的工作人員通過二層臺(tái)監(jiān)控畫面發(fā)現(xiàn)二層臺(tái)井架工絞入氣動(dòng)絞車之中，第一時(shí)間爬上二層臺(tái)，因二層臺(tái)在鉆機(jī)臺(tái)面以上二十多米處，氣動(dòng)絞車在持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，氣動(dòng)絞車鋼絲繩在這段時(shí)間將二層臺(tái)井架工越絞越緊，當(dāng)救援人員到達(dá)時(shí)，井架操作工已沒有生命體征。為了消除二層臺(tái)氣動(dòng)絞車附近井架作業(yè)人員的安全隱患，需要研發(fā)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的安全保護(hù)控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本實(shí)用新型的目的是提供一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，通過司鉆房?jī)?nèi)的作業(yè)人員能夠快速使氣動(dòng)絞車制動(dòng)，增強(qiáng)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車附近井架作業(yè)人員的安全防護(hù)措施。

4.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：

5.一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，它包括儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐的出氣端與集氣管相連通，集氣管中的一路管線與二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路管線相連通，集氣管中的另一路管線與安裝在司鉆房?jī)?nèi)的總氣開關(guān)氣路管線相連通，所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路管線上安裝有氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件、常通氣動(dòng)換向閥，常通氣動(dòng)換向閥為兩位三通閥；所述總氣開關(guān)氣路管線上連接有總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件和總氣開關(guān)常斷電磁閥，總氣開關(guān)常斷電磁閥與安裝于司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上的常開按鈕電連接；司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上安裝有急停按鈕，急停按鈕與急停常斷電磁閥電連接，急停常斷電磁閥安裝在急停氣路管道上，急停氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，急停氣路管道的末端與梭閥相連接，梭閥與常通氣動(dòng)換向閥的第三個(gè)接口相連接；司鉆房工作人員與二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的控制人員均配置有對(duì)講通話裝置。

6.優(yōu)選的，所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的滾筒外側(cè)壁上安裝有觸摸傳感器，觸摸傳感器與安裝石油鉆機(jī)的plc控制器輸入端相連接，plc控制器輸出端與控制器常斷電磁閥的電連接，控制器常斷電磁閥安裝在控制氣路管道上，控制氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，控制氣路管道的末端與梭閥相連接。

7.優(yōu)選的，所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的周圍安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控設(shè)備與安裝在

司鉆房?jī)?nèi)的顯示器相連接。

8.優(yōu)選的，所述控制器常斷電磁閥、急停常斷電磁閥和總氣開關(guān)常斷電磁閥均為兩位三通電磁閥。

9.優(yōu)選的，所述集氣管通過球閥與各個(gè)氣路管線相連通。

10.優(yōu)選的，所述氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件和總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件均包括空氣過濾器、減壓閥和油霧器。

11.在本實(shí)用新型中，儲(chǔ)氣罐放置于鉆機(jī)合適位置，提供系統(tǒng)所需壓縮空氣，集氣管安裝在鉆臺(tái)面下，通過球閥供給司鉆房及二層臺(tái)氣動(dòng)絞車壓縮空氣。

12.本實(shí)用新型的工作過程為：

13.在鉆機(jī)使用過程中，集氣管上的球閥處于打開狀態(tài)，通往二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路管線接通；司鉆房工作人員按下常開按鈕，總氣開關(guān)常斷電磁閥接通，通往總氣開關(guān)氣路管線接通，二層臺(tái)氣動(dòng)絞車處于正常啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)二層臺(tái)井架工由于綁在身上的安全繩被纏繞到二層臺(tái)氣動(dòng)絞車中，發(fā)生意外狀況時(shí)，本實(shí)用新型可啟動(dòng)兩種救助模式：

14.第一種、司鉆房工作人員啟動(dòng)鉆臺(tái)面控制方式：

15.井架工通過對(duì)講通話裝置發(fā)出求救信號(hào)，司鉆房工作人員接到求救信號(hào)后或者從二層臺(tái)監(jiān)控畫面觀察到危急情況后，立即按下急停按鈕，接通急停常斷電磁閥，急停氣路管道上無壓縮氣體輸入給梭閥，梭閥隨即切斷常通氣控?fù)Q向閥，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路，二層臺(tái)氣動(dòng)絞車斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用。

16.第二種、井架工啟動(dòng)安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制方式：

17.井架工在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，第一時(shí)間觸碰觸摸傳感器，觸摸傳感器將模擬信號(hào)反饋給plc控制器，plc控制器接到命令后將控制器常斷電磁閥接通，控制氣路管道上無壓縮氣體輸入給梭閥，梭閥隨即切斷常通氣控?fù)Q向閥，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用。

18.本實(shí)用新型在原氣路管道的基礎(chǔ)上，增加了安裝有急停常斷電磁閥的急停氣路管道和安裝有控制器常斷電磁閥的控制氣路管道，通過司鉆房?jī)?nèi)作業(yè)人員和井架工均可及時(shí)控制梭閥切斷常通氣控?fù)Q向閥，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用，使二層臺(tái)氣動(dòng)絞車在工作過程中更加安全，提高了鉆井設(shè)備的可靠性。

19.本實(shí)用新型在通常通氣控?fù)Q向閥與總氣開關(guān)常斷電磁閥前分別裝入氣動(dòng)處理三聯(lián)件，用于將氣源凈化過濾，使氣源更加安全，保護(hù)且延長(zhǎng)閥件壽命。

附圖說明

20.圖1是本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

21.圖中1、儲(chǔ)氣罐，2、集氣管，3、氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件，4、常通氣動(dòng)換向閥，5、梭閥，6、二層臺(tái)氣動(dòng)絞車，7、觸摸傳感器，8、plc控制器，9、控制器常斷電磁閥，10、急停按鈕，11、急停常斷電磁閥，12、總氣開關(guān)常斷電磁閥，13、常開按鈕，14、總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件。

具體實(shí)施方式

22.下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

23.如圖1所示的一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，它包括儲(chǔ)氣罐1，儲(chǔ)氣罐1的出氣端與集氣管2相連通，集氣管2中的一路管線與二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的氣路管線相連通，集氣管2中的另一路管線與安裝在司鉆房?jī)?nèi)的總氣開關(guān)氣路管線相連通，二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的氣路管線上安裝有氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件3、常通氣動(dòng)換向閥4，常通氣動(dòng)換向閥4為兩位三通閥；總氣開關(guān)氣路管線上連接有總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件14和總氣開關(guān)常斷電磁閥12，總氣開關(guān)常斷電磁閥12與安裝于司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上的常開按鈕13電連接；司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上安裝有急停按鈕10，急停按鈕10與急停常斷電磁閥11電連接，急停常斷電磁閥11安裝在急停氣路管道上，急停氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，急停氣路管道的末端與梭閥5相連接，梭閥5與常通氣動(dòng)換向閥4的第三個(gè)接口相連接；司鉆房工作人員與二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的控制人員均配置有對(duì)講通話裝置。

24.二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的滾筒外側(cè)壁上安裝有觸摸傳感器7，觸摸傳感器7與安裝石油鉆機(jī)的plc控制器8輸入端相連接，plc控制器8輸出端與控制器常斷電磁閥9電連接，控制器常斷電磁閥9安裝在控制氣路管道上，控制氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，控制氣路管道的末端與梭閥5相連接。

25.二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的周圍安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控設(shè)備與安裝在司鉆房?jī)?nèi)的顯示器相連接。

26.控制器常斷電磁閥9、急停常斷電磁閥11和總氣開關(guān)常斷電磁閥12均為兩位三通電磁閥。

27.集氣管2通過球閥與各個(gè)氣路管線相連通。

28.氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件3和總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件14均包括空氣過濾器、減壓閥和油霧器。

29.在本實(shí)用新型中，儲(chǔ)氣罐1放置于鉆機(jī)合適位置，提供系統(tǒng)所需壓縮空氣，集氣管2安裝在鉆臺(tái)面下，通過球閥供給司鉆房及二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6壓縮空氣。

30.本實(shí)用新型的工作過程為：

31.在鉆機(jī)使用過程中，集氣管2上的球閥處于打開狀態(tài)，通往二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的氣路管線接通；司鉆房工作人員按下常開按鈕13，總氣開關(guān)常斷電磁閥12接通，通往總氣開關(guān)氣路管線接通，二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6處于正常啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)二層臺(tái)井架工由于綁在身上的安全繩被纏繞到二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6中，發(fā)生意外狀況時(shí)，本實(shí)用新型可啟動(dòng)兩種救助模式：

32.第一種、司鉆房工作人員啟動(dòng)鉆臺(tái)面控制方式：

33.井架工通過對(duì)講通話裝置發(fā)出求救信號(hào)，司鉆房工作人員接到求救信號(hào)后或者從二層臺(tái)監(jiān)控畫面觀察到危急情況后，立即按下急停按鈕13，接通急停常斷電磁閥12，急停氣路管道上無壓縮氣體輸入給梭閥5，梭閥5隨即切斷常通氣控?fù)Q向閥4，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的氣路，二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用。

34.第二種、井架工啟動(dòng)安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制方式：

35.井架工在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，第一時(shí)間觸碰觸摸傳感器7，觸摸傳感器7將模擬信號(hào)反饋給plc控制器8，plc控制器8接到命令后將控制器常斷電磁閥9接通，控制氣路管道上無壓縮

氣體輸入給梭閥5，梭閥5隨即切斷常通氣控?fù)Q向閥4，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6的氣路，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車6斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用。

36.本實(shí)用新型在原氣路管道的基礎(chǔ)上，增加了安裝有急停常斷電磁閥的急停氣路管道和安裝有控制器常斷電磁閥的控制氣路管道，通過司鉆房?jī)?nèi)作業(yè)人員和井架工均可及時(shí)控制梭閥切斷常通氣控?fù)Q向閥，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用，使二層臺(tái)氣動(dòng)絞車在工作過程中更加安全，提高了鉆井設(shè)備的可靠性。技術(shù)特征：

1.一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，它包括儲(chǔ)氣罐（1），儲(chǔ)氣罐（1）的出氣端與集氣管（2）相連通，集氣管（2）中的一路管線與二層臺(tái)氣動(dòng)絞車（6）的氣路管線相連通，集氣管（2）中的另一路管線與安裝在司鉆房?jī)?nèi)的總氣開關(guān)氣路管線相連通，其特征在于：所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車（6）的氣路管線上安裝有氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件（3）、常通氣動(dòng)換向閥（4），常通氣動(dòng)換向閥（4）為兩位三通閥；所述總氣開關(guān)氣路管線上連接有總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件（14）和總氣開關(guān)常斷電磁閥（12），總氣開關(guān)常斷電磁閥（12）與安裝于司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上的常開按鈕（13）電連接；司鉆房?jī)?nèi)鉆臺(tái)控制面上安裝有急停按鈕（10），急停按鈕（10）與急停常斷電磁閥（11）電連接，急停常斷電磁閥（11）安裝在急停氣路管道上，急停氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，急停氣路管道的末端與梭閥（5）相連接，梭閥（5）與常通氣動(dòng)換向閥（4）的第三個(gè)接口相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車（6）的滾筒外側(cè)壁上安裝有觸摸傳感器（7），觸摸傳感器（7）與安裝石油鉆機(jī)的plc控制器（8）輸入端相連接，plc控制器（8）輸出端與控制器常斷電磁閥（9）電連接，控制器常斷電磁閥（9）安裝在控制氣路管道上，控制氣路管道的進(jìn)氣端與總氣開關(guān)氣路管線相連通，控制氣路管道的末端與梭閥（5）相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述二層臺(tái)氣動(dòng)絞車（6）的周圍安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控設(shè)備與安裝在司鉆房?jī)?nèi)的顯示器相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器常斷電磁閥（9）、急停常斷電磁閥（11）和總氣開關(guān)常斷電磁閥（12）均為兩位三通電磁閥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣管（2）通過球閥與各個(gè)氣路管線相連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述氣動(dòng)絞車氣動(dòng)處理三聯(lián)件（3）和總氣開關(guān)氣動(dòng)處理三聯(lián)件（14）均包括空氣過濾器、減壓閥和油霧器。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種石油鉆機(jī)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車安全保護(hù)控制系統(tǒng)，它包括安裝在二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路管線的常通氣動(dòng)換向閥、總氣開關(guān)氣路管線上的總氣開關(guān)常斷電磁閥、急停氣路管道上的急停常斷電磁閥和控制氣路管道上的控制器常斷電磁閥，急停常斷電磁閥和急停按鈕電連接，觸摸傳感器通過PLC控制器與控制器常斷電磁閥電連接；急停常斷電磁閥和控制器常斷電磁閥通過梭閥與常通氣控?fù)Q向閥相連接。通過本實(shí)用新型的使用，司鉆房?jī)?nèi)作業(yè)人員和井架工均可及時(shí)控制梭閥切斷常通氣控?fù)Q向閥，進(jìn)而切斷二層臺(tái)氣動(dòng)絞車的氣路，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)氣動(dòng)絞車斷氣剎車制動(dòng)，及時(shí)消除井架工的危急狀況，起到保護(hù)作用，提高了鉆井設(shè)備的可靠性。提高了鉆井設(shè)備的可靠性。提高了鉆井設(shè)備的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊曉紅 孔令雄 王虎平 王正濤 何艷 趙倩 陶致文 何愛梅 林亞強(qiáng)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州蘭石石油裝備工程股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.09.08

技術(shù)公布日：2021/7/5