專利名稱：鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
絞車作為石油鉆機(jī)上重要的提升設(shè)備，既要保證絞車具備很強(qiáng)的提升能力，能夠負(fù)擔(dān)得起鉆桿鉆具等重物的負(fù)荷，又要能夠盡量的加快絞車的起降速度以便提高作業(yè)效率，在石油鉆機(jī)上，多檔絞車被廣泛使用。絞車檔位主要分為高檔位和低檔位兩種；其中，低檔位，其變速箱的變速比低，能夠提升更重的負(fù)荷，但速度慢；而高檔位則與低檔位相反。因此，絞車換擋則成為了其工作中的一個(gè)重要程序。換檔一般采用液壓換檔機(jī)構(gòu)，其由液壓站所屬的電磁閥和液壓管線等部件來(lái)切換控制變速箱的檔位。目前，在石油鉆機(jī)上，還是采用手動(dòng)的方式來(lái)切換絞車變速箱的高速和低速檔位，完全要依靠操作人員來(lái)判斷應(yīng)該選擇哪個(gè)檔位比較高效，安全和合理，且要手動(dòng)操作來(lái)轉(zhuǎn)換絞車變速箱的檔位。但是采用手動(dòng)的方式切換絞車變速箱的檔位，存在以下問(wèn)題(I)完全要依靠操作人員憑經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)判斷應(yīng)該選擇哪個(gè)檔位，分散了操作人員的精力，增加了操 作人員的負(fù)擔(dān)，也會(huì)由此帶來(lái)一些安全隱患；(2)在絞車負(fù)載較重和現(xiàn)場(chǎng)起下鉆工況下，需要頻繁的手動(dòng)切換會(huì)增加操作時(shí)間，影響了鉆機(jī)作業(yè)的工作效率；(3)無(wú)法充分體現(xiàn)鉆機(jī)的自動(dòng)化，智能化和人性化的鉆機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展理念。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中絞車采用手動(dòng)換檔自動(dòng)化低、存在安全隱患、影響鉆機(jī)作業(yè)工作效率的缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，包括絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)，還包括通過(guò)控制電纜與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的PLC控制系統(tǒng)，均與PLC控制系統(tǒng)連接的傳感器和觸摸控制屏，以及通過(guò)液壓管線與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的絞車兩檔變速箱。具體的說(shuō)，所述PLC控制系統(tǒng)包括PLC，與所述傳感器連接的傳感器輸入接口，與所述觸摸控制屏連接的通訊接口，以及用于將控制信號(hào)輸送至絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸出模塊；其中，所述傳感器輸入接口、通訊接口和信號(hào)輸出模塊均與PLC連接。進(jìn)一步的，所述傳感器包括大鉤懸重傳感器、鉆壓傳感器以及立管壓力傳感器。再進(jìn)一步的，所述絞車兩檔變速箱包括高速檔和低速檔。為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述絞車兩檔變速箱內(nèi)還設(shè)有用以采集檔位狀態(tài)的檔位信號(hào)傳感器，該檔位信號(hào)傳感器與所述傳感器輸入接口連接。為了確保本實(shí)用新型在絞車操作上的可靠性，所述絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)還包括手動(dòng)控制回路。[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于(I)本實(shí)用新型能夠充分體現(xiàn)鉆機(jī)的自動(dòng)化，智能化和人性化的鉆機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展理念；(2)本實(shí)用新型利用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化條件識(shí)別，判斷出鉆機(jī)的處于一個(gè)什么樣的即時(shí)工況，通過(guò)觸摸控制屏給操作人員提供了準(zhǔn)確而快速的提示，極大的減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)；(3)本實(shí)用新型避免了操作人員手動(dòng)操作可能帶來(lái)的人為失誤，極大了提高了絞車操作的安全性；(4)本實(shí)用新型省去了操作人員頻繁的對(duì)絞車檔位的手動(dòng)切換，極大了提高了操作人員的工作效率和絞車設(shè)備的使用效率。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例如圖1所示，鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，包括絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)，還包括通過(guò)控制電纜與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的PLC控制系統(tǒng)，均與PLC控制系統(tǒng)連接的傳感器和觸摸控制屏，以及通過(guò)液壓管線與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的絞車兩檔變速箱。通過(guò)自動(dòng)變檔，省去了操作人員頻繁的對(duì)絞車檔位的手動(dòng)切換，極大了提高了操作人員的工作效率和絞車設(shè)備的使用效率。要利用PLC控制系統(tǒng)來(lái)給出絞車自動(dòng)換檔的輸出信號(hào)，就需要PLC系統(tǒng)能夠滿足如下要求(1)采集信號(hào)和輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)性；(2)判斷工況和給出絞車檔位選擇的準(zhǔn)確性和合理性；(3) PLC系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。具體的說(shuō)，PLC控制系統(tǒng)包括PLC，與傳感器連接的傳感器輸入接口，與觸摸控制屏連接的通訊接口，以及用于將控制信號(hào)輸送至絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸出模塊；其中，傳感器輸入接口、通訊接口和信號(hào)輸出模塊均與PLC連接。通過(guò)觸摸控制屏給操作人員提供了準(zhǔn)確而快速的提示，極大的減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)。本實(shí)施例中，絞車兩檔變速箱包括高速檔和低速檔。為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，絞車兩檔變速箱內(nèi)還設(shè)有用以采集檔位狀態(tài)的檔位信號(hào)傳感器，該檔位信號(hào)傳感器與PLC控制系統(tǒng)中的傳感器輸入接口連接。這樣做使得PLC控制系統(tǒng)更加準(zhǔn)確可靠的對(duì)絞車加以控制，提升了絞車自動(dòng)化控制的安全性。本實(shí)施例中，傳感器包括大鉤懸重傳感器、鉆壓傳感器以及立管壓力傳感器。本實(shí)用新型的具體實(shí)現(xiàn)方法如下將現(xiàn)場(chǎng)采集的鉆機(jī)大鉤懸重，鉆壓，立管壓力等傳感器信號(hào)接入PLC控制系統(tǒng)，利用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化條件識(shí)別，判斷出鉆機(jī)的處于一個(gè)什么樣的即時(shí)工況，從而給出合理的絞車檔位選擇。需要保證能夠提升更重的負(fù)荷并且工況允許時(shí)就選擇低速檔；經(jīng)過(guò)計(jì)算確保絞車及其電機(jī)能夠提供重物負(fù)荷提升的扭矩在額定扭矩之內(nèi)，并且工況允許時(shí)則選擇高速檔。PLC輸出信號(hào)給液壓換檔機(jī)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了絞車自動(dòng)換檔的控制。絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)還包括手動(dòng)控制回路，以此確保整套鉆機(jī)在絞車操作上的可靠性。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，包括絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括通過(guò)控制電纜與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的PLC控制系統(tǒng)，均與PLC控制系統(tǒng)連接的傳感器和觸摸控制屏，以及通過(guò)液壓管線與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的絞車兩檔變速箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制系統(tǒng)包括PLC，與所述傳感器連接的傳感器輸入接口，與所述觸摸控制屏連接的通訊接口，以及用于將控制信號(hào)輸送至絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸出模塊；其中，所述傳感器輸入接口、通訊接口和信號(hào)輸出模塊均與PLC連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器包括大鉤懸重傳感器、鉆壓傳感器以及立管壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，其特征在于所述絞車兩檔變速箱包括高速檔和低速檔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，其特征在于所述絞車兩檔變速箱內(nèi)還設(shè)有用以采集檔位狀態(tài)的檔位信號(hào)傳感器，該檔位信號(hào)傳感器與所述傳感器輸入接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，其特征在于所述絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)還包括手動(dòng)控制回路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中絞車采用手動(dòng)換檔自動(dòng)化低、存在安全隱患、影響鉆機(jī)作業(yè)工作效率的問(wèn)題。該鉆機(jī)絞車兩檔自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)，包括絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括通過(guò)控制電纜與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的PLC控制系統(tǒng)，均與PLC控制系統(tǒng)連接的傳感器和觸摸控制屏，以及通過(guò)液壓管線與絞車換檔液壓機(jī)構(gòu)連接的絞車兩檔變速箱。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且價(jià)格低廉、實(shí)現(xiàn)方便。因此，適合推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B66D1/24GK202897895SQ201220631060
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者陳克利, 趙軍民, 劉永國(guó), 周翼 申請(qǐng)人:四川中曼電氣工程技術(shù)有限公司