[实用新型]钻机天车防碰控制器

说明书

本实用新型与钻机天车安全监控装置有关。

在钻探作业中，钻机的游动滑车在起钻上行过程中，必须严格的控制一定的上升高度，防止与安装在井架顶部的天车相碰造成严重事故。目前在钻机上采取的防碰措施都是机械式的。动作灵敏度低，可靠性差。游动滑车起钻上行时惯性大。人工操作稍不注意即可造成与天车相碰的严重恶性事故，致使钻机设备，井口装置，人身安全造成严重损失。

本实用新型的目的是提供一种能自动刹车的防碰控制器，可靠性好，动作灵敏度高，能在钻机游动滑车起钻上行过程中显示其上升高度，一旦游动滑车超过规定的高度界限。将自动地，迅速可靠地使钻机绞车滚筒刹车，防止事故发生。本实用新型的另一个目的是通过采用大规模集成电路使装置电路简单，结构紧凑，抗干扰，抗振动能力强，体积小，成本低，可靠性提高。

本实用新型由光电开关转换电路，单脉冲发生电路，延迟整形电路，加断计数器电路，拨盘开关电路，清零电路，电磁阀驱动电路，执行机构，电源电路组成。红外线发光管安装在与滚筒同轴的一圆盘一侧，圆盘上有两个小孔。红外线受光管安装在圆盘的另一侧。光电开关利用滚筒转动时，红外线受光管被红外线发光管照亮的次数来计数滚筒转动的圈数，确定游动滑车上升或下降的高度。单脉冲电路当红外线受光管被照亮一次，只输出一个单脉冲，在游动滑车上升时输出加法计数信号，下降时输出减法计数信号，延时整形电路将单脉冲电路送来的脉冲信号进行延时展宽和整形向加减计数器输出上、下跳变边沿良好的矩形方波。加减计数器具有加1计数和减1计数功能，对前级送来的脉冲个数进行累计计数，计数信号从加法端输入就进行加法计数，计数信号从减法端输入就进行减法计数。清零电路在加减计数器每累计一次脉冲数后都发出清零信号使单脉冲电路中的触发器复位，以备计数第二个光电脉冲，拨盘开关电路根据钻机游动滑车上升的最大高度预置数，当加减计数器所累计的脉冲数与拨盘开关预置数相等时，拨盘开关电路的输出端就有驱动信号输出到电磁阀驱动电路使其工作，使继电器吸合，其触点接通执行机构中四通电磁阀的工作电源。执行机构的四通电磁阀在静态时气路通道处于常闭状态，气路通道的进气口接钻机气源。出气口接钻机滚筒离合器，当四通电磁阀获得工作电源，气路通道开启，压缩空气使滚筒离合器动作，钻机刹车。

本实用新型可有数码显示电路将加减计数器所累计的脉冲数连续不断的显示出来，所显示的十进制数码乘以钻机滚筒的周长就可代表钻机游动滑车所处的高度。有报警电路当拨盘开关电路输出高电平时发出报警声。

本实用新型的光电开关电路可由两个红外线发光管。二个红外线受光管，斯密特电路，电阻组成。单脉冲电路可由触发器和与非门组成。延迟整形电路由斯密特电路，电阻，电容组成，加减计数器电路由加减计数器和斯密特电路组成。清零电路由或门，电阻，电容，开关组成。拨盘开关电路由拨盘开关和二极管组成。电磁阀驱动电路由与门，电阻，三极管，二极管和继电器组成，执行机构由四通电磁阀组成，电源电路由整流二极管。电容，电阻，稳压管，三端集成稳压器组成。

本实用新型由大格模集成电路构成电子监控部分，体积小。结构紧凑，动作灵活，操作方便，可靠性高，能根据各型钻机游动滑车的上升高度不同，通过拨盘开关预置出游动滑车制动和报警高度，一旦加减计数器累计的脉冲数与拨盘开关的予置数相等，执行机构立即自动使钻机滚筒离合器动作，钻机刹车。同时报警电路发出报警声，提醒操作者采取措施。在整个起，下钻过程中，显示器能    直观地显示出游动滑车所在高度。本实用新型能有效地防止操作失误带来的游动滑车与天车的碰撞事故。

图1为本实用新型的立体图，显示了控制面板。

图2为图1的后视图。

图3为光电开关电路的红外线发光管和红外线受光管安装图。

图4为本实用新型的方框图。

图5为光电开关，单脉冲电路，延迟整形，加减计数，清零电路