[實用新型]帶充電功能的無線天車防碰裝置

有效

• 申請號: 201520224626.0
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN204702422U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 張鵬飛;于興軍;宋濤;王飛;周發學
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: B66C15/04
• 分類號: B66C15/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本實用新型屬于石油鉆井裝備技術領域，用于鉆機、修井機以及其他提升設備，涉及一種帶充電功能的無線天車防碰裝置。

背景技術

石油鉆機、修井機在正常工作狀態時，無論晝夜和天氣好壞都需要24小時不間斷連續作業，由于操作人員的疏忽或者疲勞操作，很容易造成天車沖頂或游車下砸等事故，嚴重時可能造成設備變形、倒塌并引發人員安全等事故，為了保障鉆井作業的安全和設備安全，現有的鉆機均配套了天車防碰裝置，常見的有過圈防碰、天車防碰繩防碰、電子防碰幾種方式。

其中，過圈防碰是通過滾筒上纏繞的鋼絲繩圈數來實現上碰檢測的，屬于機械式防碰，但是此種方案不能解決下砸的問題；天車防碰繩防碰是通過在天車下方一定高度架設防碰繩，并一直沿著井架引導至鉆臺面接至氣控回路實現天車上碰檢測，此種方案也不能解決下砸的問題，同時上端防碰繩容易和絞車鋼絲繩或風動絞車鋼絲繩纏繞，造成誤動作，可靠性相對較差；電子防碰，是通過滾筒上的編碼器檢測滾筒旋轉的圈數計算而來實現上碰下砸功能，此種防碰存在一定誤差，精度不夠。

因此，設計一套可靠、耐用、方便的天車防碰裝置顯得尤為必要，且可同時與其他防碰一起配套，為鉆機安全提供一種冗余保護。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種帶充電功能的無線天車防碰裝置，解決了現有技術中井架天車只能防止上碰不能防止下砸，井架上布線凌亂，信號可靠性差，冗余保護不足，因線纜或鋼絲繩斷掉而出現無信號反饋，導致可靠性差的問題。

本實用新型采用的技術方案是，一種帶充電功能的無線天車防碰裝置，包括信號檢測部分、供電部分和信號傳輸處理部分，

信號檢測部分包括編碼器和激光測距傳感器，編碼器與天車快繩輪的軸端通過彈性聯軸器連接，編碼器的轉軸通過另一聯軸器與交流發電機的電機軸同軸傳動連接，激光測距傳感器安裝在天車的下端面。

本實用新型的帶充電功能的無線天車防碰裝置，其特征還在于：

供電部分的結構是，包括交流發電機，交流發電機輸出端與交流側過壓過流保護連接，交流側過壓過流保護輸出端依次通過整流橋、直流側過壓過流保護與蓄電池連接，蓄電池的輸出端通過DC-DC穩壓電路與濾波電路連接，濾波電路的各個輸出端口分別與編碼器供電接口、無線發射模塊供電接口、MCU單元供電接口、其他設備供電接口和激光測距傳感器供電接口對應連接。

信號傳輸處理部分的結構是，包括信號處理，信號處理輸入端與編碼器和激光測距傳感器同時連接，信號處理的輸出端與MCU單元的輸入端連接；MCU單元輸出端分別與存儲卡、在線編程/調試接口和無線發射模塊連接，無線發射模塊與鉆臺上鉆機控制系統中的無線接口模塊對應無線連接，在線編程/調試接口與計算機連接。

本實用新型的有益效果是，利用天車快繩輪自身的轉動帶動小型交流發電機發電，給無線天車防碰裝置供電或給后備蓄電池充電；同時，天車快繩輪軸端還安裝有編碼器，實時檢測快繩輪旋轉的圈數，進而計算出鋼絲繩在快繩輪上行走的長度，得出游動系統當前的位置，給出鉆機上碰下砸的限值。防碰信號的傳輸采用無線的方式與鉆臺面的鉆機控制系統通訊，無需在鉆機井架上進行電纜鋪設，同時天車下方還配套有激光測距傳感器，實時檢測游動系統當前的位置，給出鉆機上碰下砸的限值，為鉆機上碰下砸提供第二重安全保護，徹底防止上碰不能防止下砸，井架上布線凌亂，信號可靠性差的問題；同時本裝置還配套了編碼器和激光測距傳感器兩種檢測器件，實現了鉆機防碰的冗余安全保護功能。

附圖說明

圖1是本實用新型安裝在天車上的側視圖；

圖2是圖1中的I處的局部放大圖；

圖3是本實用新型安裝在天車上的俯視圖；

圖4是圖3中的II處的局部放大圖；

圖5是本實用新型系統的供電部分結構示意圖；

圖6是本實用新型信號檢測及信號傳輸處理部分的結構示意圖。

圖中，1.編碼器，2.交流發電機，3.激光測距傳感器，4.支撐架，5.控制箱，6.交流側過壓過流保護，7.整流橋，8.直流側過壓過流保護，9.蓄電池，10.DC-DC穩壓電路，11.濾波電路，12.編碼器供電接口，13.無線發射模塊供電接口，14.MCU單元供電接口,15.其他設備供電接口，16.激光測距傳感器供電接口，17.MCU單元，18.信號處理，19.存儲卡，20.在線編程/調試接口，21.計算機，22.無線發射模塊，23.無線接口模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。