[发明专利]一种钻井水龙头防扭装置及使用方法

权利要求书

1.一种钻井水龙头防扭装置，其特征是：包括水龙头外壳（1）、中心管（2）、第一轴承（3）、第二轴承（4）、第三轴承（5）、防扭挂耳（6）、防扭绳（7）、拉力传感器（8）、转盘（9）、转盘离合器（10）、电气控制阀（11）、无线接收装置（12）、报警器（14），水龙头外壳内设有第一轴承（3）、第二轴承（4）和第三轴承（5），共三副轴承，第一轴承（3）设置在水龙头外壳（1）的上部，第二轴承（4）设置在水龙头外壳（1）的中间部位，第三轴承（5）设置在水龙头外壳（1）的底部，中心管（2）穿过第一轴承（3）、第二轴承（4）和第三轴承（5）连接在水龙头外壳（1）的内部，水龙头外壳（1）的外部设有防扭挂耳（6），防扭挂耳（6）连接防扭绳（7），防扭绳（7）连接拉力传感器（8），拉力传感器（8）连接信号发生器（15），中心管（2）的下部连接转盘（9），所述的转盘（9）上连接转盘离合器（10），转盘离合器（10）通过电气控制阀（11）连接无线接收装置（12），无线接收装置（12）连接电气控制阀（11）和报警器（14），拉力传感器（8）上的信号发生器发出的信号通过无线接收装置（12）接收。

2.根据权利要求1所述的一种钻井水龙头防扭装置，其特征是：所述的拉力传感器（8）包括定位壳体（8.1）、调节螺栓（8.2）、调节螺帽（8.3）、弹簧（8.4）、定位螺栓（8.5）、触碰杆（8.6）、通孔（8.7）、微动开关（8.8）、信号线（8.9），定位壳体（8.1）通过定位螺栓（8.5）固定，定位壳体（8.1）的中间设有调节螺栓（8.2），调节螺栓（8.2）穿过定位壳体（8.1）上部通过调节螺帽（8.3）固定，调节螺栓（8.2）的下部与定位壳体（8.1）之间通过弹簧（8.4）支撑，所述的调节螺栓（8.2）的底部水平设置触碰杆（8.6），所述的调节螺栓（8.2）上水平设有通孔（8.7），防扭绳（7）穿过调节螺栓（8.2）一端连接防扭挂耳（6），另一端固定在定位壳体（8.1）上，定位壳体（8.1）的内部设有微动开关（8.8），所述的微动开关（8.8）通过信号线（8.9）连接信号发生器（15），信号发生器（15）上设有天线（17），所述的微动开关（8.8）位于触碰杆（8.6）的上部。

3.根据权利要求1所述的一种钻井水龙头防扭装置，其特征是：所述的无线接收装置（12）通过连接220V电源供电，无线接收装置（12）的内部转换成24V直流电，24V直流电用于驱动电气控制阀（11）和报警器（14），电气控制阀（11）控制气阀（13），气阀（13）串接在连接转盘的气路（16）上。

4.根据权利要求1所述的一种钻井水龙头防扭装置，其特征是：所述的无线接收装置（12）上设有复位按钮和两路24V信号输出，接受器自动断开转盘动力后，通过按下复位按钮整个保护系统复位；24V的信号输出信号中的一路输出连接电气控制阀（11），电气控制阀（11）用于控制转盘离合器的气路（16），切断动力来源；24V的信号输出信号中的另一路输出用于连接报警器（14）。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的钻井水龙头防扭装置的使用方法，其特征是：

A）首先在钻机钻台面上的钻井绳的死绳和水龙头之间安装一根钢丝绳作为防扭绳（7），防扭绳（7）和死绳之间连接需要一个滑轮，用以保证水龙头在井架内上下运动时防扭绳（7）可以自由的同步运动；B）拉力传感器（8）安装在防扭绳（7）上，死绳端在水平方向是定位的，当水龙头发生卡死现象时水龙头的本体会发生转动，从而带动防扭绳（7）拉紧，转动的程度越大，防扭绳（7）上的拉力就越大，拉力传感器（8）中间的防扭绳（7）向上绷直的趋势越大，驱动拉力传感器（8）的调节螺栓（8.2）相应的向上移动，调节螺栓（8.2）底部的触碰杆（8.6）达到一定的程度后接通旁边的微动开关（8.8），微动开关（8.8）接通之后触发无线信号发生器（15）发出动作信号；拉力传感器（8）的动作值通过调节弹簧（8.4）的预紧力来设定，这套系统中只需要一个动作阀值，不需要具体的数据显示；防扭绳（7）向上移动的距离和拉力调节螺栓（8.2）触发微动开关（8.8）的行程保持一致，拉力传感器（8）的动作信号发出后，安装在转盘控制系统上的无线接收装置（12）接收到该信号会立刻接通相应的电磁阀切断转盘离合器的气源，避免转盘继续转动，防止扭断钻井绳等一系列问题的连锁发生，同时发出报警信号；C）工作人员这时需手动断开转盘气阀（13）开关，然后按下复位按钮复位保护系统。