1.本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，具体的说是一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统。
背景技术：
2.石油钻机二层台处因井架工拖拉钻具需要，在适当位置会安装一台或两台气动绞车，用来在起下钻作业时，帮助井架工拖拉钻具。二层台气动绞车现有控制方式为井架工遥控控制或井架工手动控制，控制气动绞车操作者局限于井架工一人，控制方式较为单一。曾有钻井公司井架工在起下钻作业时，绑在井架工身上的安全绳由于长度及挂靠位置不适，安全绳卷入正在运转的气动绞车之中，造成二层台井架工发生安全身亡事故。在此事故中，钻台司钻房内的工作人员通过二层台监控画面发现二层台井架工绞入气动绞车之中，第一时间爬上二层台，因二层台在钻机台面以上二十多米处，气动绞车在持续运转中，气动绞车钢丝绳在这段时间将二层台井架工越绞越紧，当救援人员到达时，井架操作工已没有生命体征。为了消除二层台气动绞车附近井架作业人员的安全隐患，需要研发二层台气动绞车的安全保护控制系统。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的是提供一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，通过司钻房内的作业人员能够快速使气动绞车制动，增强二层台气动绞车附近井架作业人员的安全防护措施。
4.为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
5.一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，它包括储气罐，储气罐的出气端与集气管相连通，集气管中的一路管线与二层台气动绞车的气路管线相连通，集气管中的另一路管线与安装在司钻房内的总气开关气路管线相连通，所述二层台气动绞车的气路管线上安装有气动绞车气动处理三联件、常通气动换向阀，常通气动换向阀为两位三通阀；所述总气开关气路管线上连接有总气开关气动处理三联件和总气开关常断电磁阀，总气开关常断电磁阀与安装于司钻房内钻台控制面上的常开按钮电连接；司钻房内钻台控制面上安装有急停按钮，急停按钮与急停常断电磁阀电连接，急停常断电磁阀安装在急停气路管道上，急停气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，急停气路管道的末端与梭阀相连接，梭阀与常通气动换向阀的第三个接口相连接；司钻房工作人员与二层台气动绞车的控制人员均配置有对讲通话装置。
6.优选的，所述二层台气动绞车的滚筒外侧壁上安装有触摸传感器，触摸传感器与安装石油钻机的plc控制器输入端相连接，plc控制器输出端与控制器常断电磁阀的电连接，控制器常断电磁阀安装在控制气路管道上，控制气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，控制气路管道的末端与梭阀相连接。
7.优选的，所述二层台气动绞车的周围安装视频监控设备，视频监控设备与安装在
司钻房内的显示器相连接。
8.优选的，所述控制器常断电磁阀、急停常断电磁阀和总气开关常断电磁阀均为两位三通电磁阀。
9.优选的，所述集气管通过球阀与各个气路管线相连通。
10.优选的，所述气动绞车气动处理三联件和总气开关气动处理三联件均包括空气过滤器、减压阀和油雾器。
11.在本实用新型中，储气罐放置于钻机合适位置，提供系统所需压缩空气，集气管安装在钻台面下，通过球阀供给司钻房及二层台气动绞车压缩空气。
12.本实用新型的工作过程为：
13.在钻机使用过程中，集气管上的球阀处于打开状态，通往二层台气动绞车的气路管线接通；司钻房工作人员按下常开按钮，总气开关常断电磁阀接通，通往总气开关气路管线接通，二层台气动绞车处于正常启动状态。当二层台井架工由于绑在身上的安全绳被缠绕到二层台气动绞车中，发生意外状况时，本实用新型可启动两种救助模式：
14.第一种、司钻房工作人员启动钻台面控制方式：
15.井架工通过对讲通话装置发出求救信号，司钻房工作人员接到求救信号后或者从二层台监控画面观察到危急情况后，立即按下急停按钮，接通急停常断电磁阀，急停气路管道上无压缩气体输入给梭阀，梭阀随即切断常通气控换向阀，进而切断二层台气动绞车的气路，二层台气动绞车断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用。
16.第二种、井架工启动安全监测自动控制方式：
17.井架工在发现危险时，第一时间触碰触摸传感器，触摸传感器将模拟信号反馈给plc控制器，plc控制器接到命令后将控制器常断电磁阀接通，控制气路管道上无压缩气体输入给梭阀，梭阀随即切断常通气控换向阀，进而切断二层台气动绞车的气路，实现二层台气动绞车断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用。
18.本实用新型在原气路管道的基础上，增加了安装有急停常断电磁阀的急停气路管道和安装有控制器常断电磁阀的控制气路管道，通过司钻房内作业人员和井架工均可及时控制梭阀切断常通气控换向阀，进而切断二层台气动绞车的气路，实现二层台气动绞车断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用，使二层台气动绞车在工作过程中更加安全，提高了钻井设备的可靠性。
19.本实用新型在通常通气控换向阀与总气开关常断电磁阀前分别装入气动处理三联件，用于将气源净化过滤，使气源更加安全，保护且延长阀件寿命。
附图说明
20.图1是本实用新型的连接结构示意图；
21.图中1、储气罐，2、集气管，3、气动绞车气动处理三联件，4、常通气动换向阀，5、梭阀，6、二层台气动绞车，7、触摸传感器，8、plc控制器，9、控制器常断电磁阀，10、急停按钮，11、急停常断电磁阀，12、总气开关常断电磁阀，13、常开按钮，14、总气开关气动处理三联件。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
23.如图1所示的一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，它包括储气罐1，储气罐1的出气端与集气管2相连通，集气管2中的一路管线与二层台气动绞车6的气路管线相连通，集气管2中的另一路管线与安装在司钻房内的总气开关气路管线相连通，二层台气动绞车6的气路管线上安装有气动绞车气动处理三联件3、常通气动换向阀4，常通气动换向阀4为两位三通阀；总气开关气路管线上连接有总气开关气动处理三联件14和总气开关常断电磁阀12，总气开关常断电磁阀12与安装于司钻房内钻台控制面上的常开按钮13电连接；司钻房内钻台控制面上安装有急停按钮10，急停按钮10与急停常断电磁阀11电连接，急停常断电磁阀11安装在急停气路管道上，急停气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，急停气路管道的末端与梭阀5相连接，梭阀5与常通气动换向阀4的第三个接口相连接；司钻房工作人员与二层台气动绞车6的控制人员均配置有对讲通话装置。
24.二层台气动绞车6的滚筒外侧壁上安装有触摸传感器7，触摸传感器7与安装石油钻机的plc控制器8输入端相连接，plc控制器8输出端与控制器常断电磁阀9电连接，控制器常断电磁阀9安装在控制气路管道上，控制气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，控制气路管道的末端与梭阀5相连接。
25.二层台气动绞车6的周围安装视频监控设备，视频监控设备与安装在司钻房内的显示器相连接。
26.控制器常断电磁阀9、急停常断电磁阀11和总气开关常断电磁阀12均为两位三通电磁阀。
27.集气管2通过球阀与各个气路管线相连通。
28.气动绞车气动处理三联件3和总气开关气动处理三联件14均包括空气过滤器、减压阀和油雾器。
29.在本实用新型中，储气罐1放置于钻机合适位置，提供系统所需压缩空气，集气管2安装在钻台面下，通过球阀供给司钻房及二层台气动绞车6压缩空气。
30.本实用新型的工作过程为：
31.在钻机使用过程中，集气管2上的球阀处于打开状态，通往二层台气动绞车6的气路管线接通；司钻房工作人员按下常开按钮13，总气开关常断电磁阀12接通，通往总气开关气路管线接通，二层台气动绞车6处于正常启动状态。当二层台井架工由于绑在身上的安全绳被缠绕到二层台气动绞车6中，发生意外状况时，本实用新型可启动两种救助模式：
32.第一种、司钻房工作人员启动钻台面控制方式：
33.井架工通过对讲通话装置发出求救信号，司钻房工作人员接到求救信号后或者从二层台监控画面观察到危急情况后，立即按下急停按钮13，接通急停常断电磁阀12，急停气路管道上无压缩气体输入给梭阀5，梭阀5随即切断常通气控换向阀4，进而切断二层台气动绞车6的气路，二层台气动绞车6断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用。
34.第二种、井架工启动安全监测自动控制方式：
35.井架工在发现危险时，第一时间触碰触摸传感器7，触摸传感器7将模拟信号反馈给plc控制器8，plc控制器8接到命令后将控制器常断电磁阀9接通，控制气路管道上无压缩
气体输入给梭阀5，梭阀5随即切断常通气控换向阀4，进而切断二层台气动绞车6的气路，实现二层台气动绞车6断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用。
36.本实用新型在原气路管道的基础上，增加了安装有急停常断电磁阀的急停气路管道和安装有控制器常断电磁阀的控制气路管道，通过司钻房内作业人员和井架工均可及时控制梭阀切断常通气控换向阀，进而切断二层台气动绞车的气路，实现二层台气动绞车断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用，使二层台气动绞车在工作过程中更加安全，提高了钻井设备的可靠性。技术特征：
1.一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，它包括储气罐（1），储气罐（1）的出气端与集气管（2）相连通，集气管（2）中的一路管线与二层台气动绞车（6）的气路管线相连通，集气管（2）中的另一路管线与安装在司钻房内的总气开关气路管线相连通，其特征在于：所述二层台气动绞车（6）的气路管线上安装有气动绞车气动处理三联件（3）、常通气动换向阀（4），常通气动换向阀（4）为两位三通阀；所述总气开关气路管线上连接有总气开关气动处理三联件（14）和总气开关常断电磁阀（12），总气开关常断电磁阀（12）与安装于司钻房内钻台控制面上的常开按钮（13）电连接；司钻房内钻台控制面上安装有急停按钮（10），急停按钮（10）与急停常断电磁阀（11）电连接，急停常断电磁阀（11）安装在急停气路管道上，急停气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，急停气路管道的末端与梭阀（5）相连接，梭阀（5）与常通气动换向阀（4）的第三个接口相连接。2.根据权利要求1所述的石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，其特征在于：所述二层台气动绞车（6）的滚筒外侧壁上安装有触摸传感器（7），触摸传感器（7）与安装石油钻机的plc控制器（8）输入端相连接，plc控制器（8）输出端与控制器常断电磁阀（9）电连接，控制器常断电磁阀（9）安装在控制气路管道上，控制气路管道的进气端与总气开关气路管线相连通，控制气路管道的末端与梭阀（5）相连接。3.根据权利要求1或2所述的石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，其特征在于：所述二层台气动绞车（6）的周围安装视频监控设备，视频监控设备与安装在司钻房内的显示器相连接。4.根据权利要求2所述的石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，其特征在于：所述控制器常断电磁阀（9）、急停常断电磁阀（11）和总气开关常断电磁阀（12）均为两位三通电磁阀。5.根据权利要求4所述的石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，其特征在于：所述集气管（2）通过球阀与各个气路管线相连通。6.根据权利要求5所述的石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，其特征在于：所述气动绞车气动处理三联件（3）和总气开关气动处理三联件（14）均包括空气过滤器、减压阀和油雾器。
技术总结
本实用新型公开了一种石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统，它包括安装在二层台气动绞车的气路管线的常通气动换向阀、总气开关气路管线上的总气开关常断电磁阀、急停气路管道上的急停常断电磁阀和控制气路管道上的控制器常断电磁阀，急停常断电磁阀和急停按钮电连接，触摸传感器通过PLC控制器与控制器常断电磁阀电连接；急停常断电磁阀和控制器常断电磁阀通过梭阀与常通气控换向阀相连接。通过本实用新型的使用，司钻房内作业人员和井架工均可及时控制梭阀切断常通气控换向阀，进而切断二层台气动绞车的气路，实现二层台气动绞车断气刹车制动，及时消除井架工的危急状况，起到保护作用，提高了钻井设备的可靠性。提高了钻井设备的可靠性。提高了钻井设备的可靠性。
技术研发人员：杨晓红 孔令雄 王虎平 王正涛 何艳 赵倩 陶致文 何爱梅 林亚强
受保护的技术使用者：兰州兰石石油装备工程股份有限公司
技术研发日：2020.09.08
技术公布日：2021/7/5
声明：
“石油钻机二层台气动绞车安全保护控制系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：兰州兰石石油装备工程股份有限公司
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2025年01月03日 ~ 05日 
