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原文传递盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置及其控制方法

专利名称：	盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置，还公开了上述盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，结合当前各设备状态和工艺参数的实际状态进行判断是否有逻辑互锁需要刹车，当PLC控制器判断出有刹车工况时，盘刹液气控制阀组进行刹车动作，然后检测盘刹执行机构安全钳的当前反馈压力和盘刹执行机构工作钳的当前反馈压力是否处于正常范围，当二者压力均处于正常范围内时，说明盘刹已经投入且正常，则主电机停机；否则主电机继续保持启动状态下的悬停状态，并由PLC控制器向司钻操作显示屏发送盘刹异常报警信号。本发明解决了在盘刹故障状态下无法自动应急启用主电机悬持钻柱的弊端，大大提高了钻机操作的安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	宝鸡石油机械有限责任公司
发明人：	于兴军;张斌;魏培静;杨双业;王飞;田凤仙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910424148.0
公开号：	CN110203840A
代理机构：	西安弘理专利事务所
代理人：	宁文涛
分类号：	B66D1/48(2006.01);B;B66;B66D;B66D1
申请人地址：	721002 陕西省宝鸡市金台区东风路2号
主权项：	1.盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置，其特征在于，包括PLC控制器(2)，PLC控制器(2)分别与司钻操作显示屏(8)和变频器(3)信号连接，变频器(3)的一端连接主电机(4)，主电机(4)通过第一连轴器(9)与减速箱电动换挡器(11)传动连接，减速箱电动换挡器(11)通过第二连轴器(10)与滚筒(12)连接，滚筒(12)两端均设置有盘刹机构，各个盘刹机构均与盘刹液气控制阀组(7)连通，在滚筒(12)轴端安装有滚筒编码器(1)，PLC控制器(2)还分别与滚筒编码器(1)、盘刹液气控制阀组(7)、盘刹安全钳压力传感器(5)和盘刹工作钳压力传感器(6)连接。 2.一种权利要求1所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，按照以下步骤具体实施：步骤1：司钻人员操作绞车运行，绞车滚筒处的滚筒编码器(1)实时记录滚筒旋转的速度及方向信号，由连接滚筒编码器(1)的PLC控制器(2)计算滚筒拖动的游吊装置在井架内部的实时位置H游吊实际；步骤2、绞车控制游吊装置运行，PLC控制器(2)实时采集滚筒编码器(1)的参数并通过内部程序判断是否有逻辑互锁需要刹车，是则通过PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车，否则绞车继续控制游吊装置运行，PLC控制器(2)实时采集滚筒编码器(1)的参数并计算游吊装置的实际高度H游吊实际，判断是否到达报警点，是则PLC控制器(2)则自动输出绞车减速进信号给变频器(3)，令主电机(4)处于启动状态下的悬停状态，否则绞车继续控制游吊装置运行，PLC控制器(2)计算游吊装置的实际高度H游吊实际，并判断是否到达刹车点，否则PLC控制器(2)控制主电机(4)保持启动状态下的悬停状态，是则PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车；步骤3、当PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车时，PLC控制器(2)检测盘刹执行机构安全钳压力传感器(5)的当前反馈压力P安全钳实际压力和盘刹工作钳压力传感器(6)的当前反馈压力P工作钳实际压力，并依次判断P安全钳实际压力是否满足安全钳的刹车压力的门限值P安全钳刹车压力门限值、P工作钳实际压力是否满足工作钳的刹车压力的门限值P工作钳刹车压力门限值，当二者条件均满足时，PLC控制器(2)令主电机(4)执行停机命令，当两者条件任一不能满足时，主电机(4)保持启动状态下的悬停状态，并由PLC控制器(2)向司钻操作显示屏(8)发送盘刹异常报警信号。 3.根据权利要求2所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，在所述PLC控制器(2)中设定“H上报警点”、“H下报警点”、“H上刹车点”和“H下刹车点”，其中，H上报警点＜H上刹车点，H下报警点＞H下刹车点。 4.根据权利要求3所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，所述步骤3中当绞车控制游吊装置上行时，PLC控制器(2)实时将游吊装置实际高度H游吊实际与设定上行过程的关键位置“H上报警点”和“H上刹车点”进行比对，当游吊装置的实际高度H游吊实际＜H上报警点时，绞车控制游吊装置继续上行，当PLC控制器(2)判断出H游吊实际≥H上报警点时，PLC控制器(2)自动输出绞车减速前进信号给变频器(3)，令主电机(4)保持启动状态下的悬停状态；当主电机(4)保持悬停状态时，PLC控制器(2)继续检测游吊装置的高度H游吊实际，并判断游吊装置的高度H游吊实际是否到达上刹车点H上刹车点，当H游吊实际＜H上刹车点时，PLC控制器(2)控制主电机(4)保持启动状态的悬停状态，当H游吊实际≥H上刹车点时，PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车进行刹车动作。 5.根据权利要求3所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，所述步骤3中当绞车控制游吊装置下行时，PLC控制器(2)实时将游吊装置实际高度H游吊实际与设定上行过程的关键位置“H下报警点”和“H下刹车点”进行比对，当游吊装置的实际高度H游车实际＞H下报警点时，绞车继续控制游吊装置下行，当H游车实际≤H下报警点时，PLC控制器(2)输出绞车减速前进信号给变频器(3)，令主电机(4)保持启动状态下的悬停状态；当主电机(4)保持悬停状态时，PLC控制器(2)继续检测H游吊实际，当H游吊实际＞H下刹车点，PLC控制器(2)继续控制主电机(4)保持启动状态的悬停状态，当H游吊实际≤H上刹车点时，PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车进行刹车动作。 6.根据权利要求4或5所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，当所述PLC控制器(2)控制盘刹液气控制阀组(7)的盘刹执行机构进行刹车时，PLC控制器(2)检测盘刹执行机构安全钳压力传感器(5)的当前反馈压力P安全钳实际压力是否到达安全钳叉车压力的限度P安全钳刹车压力门限值，若P安全钳实际压力＞P安全钳刹车压力门限值时，PLC控制器(2)继续控制主电机(4)保持启动状态的悬停状态，若P安全钳实际压力≤P安全钳刹车压力门限值时，PLC控制器(2)检测盘刹执行机构工作钳压力传感器(6)的当前反馈压力P工作钳实际压力是否到达工作钳叉车压力的限度P工作钳刹车压力门限值，若P工作钳实际压力≥P工作钳刹车压力门限值时，PLC控制器(2)控制主电机(4)悬停，若P工作钳实际压力＜P工作钳刹车压力门限值时，则PLC控制器(2)控制主电机(4)继续保持启动状态下的悬停状态，并由PLC控制器(2)向司钻操作显示屏(8)发送盘刹异常报警信号。 7.根据权利要求2所述的盘刹与电机悬停相融合的钻机绞车刹车装置的控制方法，其特征在于，所述PLC控制器(2)自动输出控制指令给盘刹液气控制阀组(7)让盘刹执行机构投入工作后，需要由PLC控制器(2)对盘刹安全钳压力传感器(5)和盘刹工作钳压力传感器(6)的压力信号检测比对，PLC控制器(2)在刹车命令发出后延迟0.5S-2S再进行上述两个压力信号的监测比对。
所属类别：	发明专利