[發明專利]一種鉆機轉速監測系統、控制方法及應用方法

有效

• 申請號: 202110172102.1
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112780251B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 武澤銘;李偉偉;段沛延;岳金雷
• 申請（專利權）人: 鐵福來裝備制造集團股份有限公司
• 主分類號: E21B45/00
• 分類號: E21B45/00;E21B44/00
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

1.一種鉆機轉速監測的應用方法，其特征在于，

應用于鉆機轉速檢測系統，所述鉆機轉速檢測系統包括：

回轉機構，所述回轉機構包括回轉盤，所述回轉盤上設置有N個磁鐵；

轉速傳感器，所述轉速傳感器包括支架和傳感器本體，所述支架垂直設置在回轉機構底部，傳感器本體垂直設置在支架上，其頂端與所述回轉盤的磁鐵相對；處理器，所述處理器內部設置有轉速閾值，用于控制回轉機構的轉速；

所述鉆機轉速檢測系統還包括浮動夾持器和固定夾持器；

所述轉速傳感器記錄每兩個磁鐵之間的時間差t_N；

鉆機轉速監測的應用方法包括：

在回轉機構的回轉盤上設置N個磁鐵，底盤上安裝轉速傳感器，使傳感器可檢測到磁鐵信號；

當回轉機構旋轉時，通過轉速傳感器記錄每兩個磁鐵信號的時間差t_N，每個時間差t_N的旋轉角度為360°/N；

處理器控制同時夾緊固定夾持器與浮動夾持器，浮動夾持器翻轉，帶動鉆桿與回轉機構反向旋轉，松開鉆桿與鉆桿之間絲扣；

判斷所述反向旋轉的過程中轉速傳感器記錄的時間差個數N,若N小于時間差個數閾值，則判定夾持器之間存在打滑現象，停止回轉機構。

2.根據權利要求1所述的一種鉆機轉速監測的應用方法，其特征在于，

當回轉機構旋轉時，通過轉速傳感器記錄每兩個磁鐵信號的時間差t_N，每個時間差t_N的旋轉角度為360°/N，所述回轉機構旋轉一圈的時間為N個時間差t_N之和處理器計算所述回轉機構的實時轉速w為每分鐘除以處理器同時記錄相鄰圈之間的時間差t_x,得到回轉機構的旋轉加速度為

判斷所述回轉機構旋轉加速度是否在加速度閾值范圍內，若否，則減小轉速；判斷所述回轉機構的實時轉速w是否在轉速閾值范圍內，若否，則減小轉速。

3.根據權利要求2所述的一種鉆機轉速監測的應用方法，其特征在于，所述判斷所述回轉機構旋轉加速度是否在加速度閾值范圍內，若否，則減小轉速的步驟包括：

當所述旋轉加速度超過加速度閾值上限的10％，則處理器控制所述回轉機構降低5％的轉速；

當所述旋轉加速度超過加速度閾值上限的20％，則處理器控制所述回轉機構降低20％的轉速；

當所述旋轉加速度超過加速度閾值上限的50％，則處理器控制所述回轉機構停止轉動；

當所述旋轉加速度低于加速度閾值下限的10％，則處理器控制所述回轉機構提高15％的轉速；

當所述旋轉加速度低于加速度閾值下限的20％，則處理器控制所述回轉機構提高40％的轉速；

當所述旋轉加速度低于加速度閾值下限的50％，則處理器控制所述回轉機構停止轉動。

4.根據權利要求3所述的一種鉆機轉速監測的應用方法，其特征在于，所述判斷所述回轉機構的實時轉速w是否在轉速閾值范圍內，若否，則減小轉速的步驟包括：

當所述實時轉速超過轉速閾值上限的10％，則處理器控制所述回轉機構降低10％的轉速；

當所述實時轉速超過轉速閾值上限的20％，則處理器控制所述回轉機構降低30％的轉速；

當所述實時轉速超過轉速閾值上限的60％，則處理器控制所述回轉機構停止轉動；當所述實時轉速低于轉速閾值下限的10％，則處理器控制所述回轉機構提高20％的轉速；

當所述實時轉速低于轉速閾值下限的20％，則處理器控制所述回轉機構提高50％的轉速；

當所述實時轉速低于加速度閾值下限的60％，則處理器控制所述回轉機構停止轉動。