[发明专利]一种智能钻机游车防碰控制系统及方法、游车防碰装置

说明书

本发明属于工业起重设备技术领域，公开了一种智能钻机游车防碰控制系统及方法、游车防碰装置。滚筒右端通过螺栓固定有角度传感器，角度传感器的输出端与位置检测器的输入端连接，位置检测器的输出端连接有中央处理器；滚筒外侧设置有刹车装置，刹车装置连接有刹车控制器，刹车控制器的输入端与中央处理器的输出端连接，中央处理器的输出端还与电机控制器的输入端连接。本发明采用防爆防水传感器和工业级控制模块，装置能耐‑20℃到+60℃的环境，而且具有上限、下限和上上限、下下限双重保护，即使游车在停电时因为外力的作用而运动，再次来电后装置仍能准确测出并显示目前游车的位置，而且能进行一定的判断并控制游车传动系统运行。

技术领域

本发明属于工业起重设备技术领域，尤其涉及一种智能钻机游车防碰控制系统及方法、游车防碰装置。

背景技术

目前，业内最接近的现有技术：现有的游车防碰装置主要包括机械开关防碰装置和游车高度指示仪。机械开关防碰装置是在游车的最上限位置装设一个机械开关，当游车到达上限位置时推此开关，开关动作，游车停止上升。机械开关防碰装置可靠性低，且保护功能不完普。因为钻井和工业起重设备常年在野外或室外运行，运行环境比较恶劣，很容易导致机械开关失灵，造成游车或吊钩发生撞顶事故。且这种装置只有防上限碰撞保护，没有防下限碰撞保护功能，更无高度指示功能。

游车高度指示仪是由一个高度传感器和一块仪表组成。该指示仪能够指示游车的高度，游车达到上限和下限位置时能够报警。游车高度指示仪没有记忆功能，所以在停电或仪表没有开机时，如果游车游上下运动后，仪表再开机后指示的高度值将不正确。而且该指示仪只能报警，不能控制游车运行。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的机械开关防碰装置只有防上限碰撞保护，没有防下限碰撞保护功能，更无高度指示功能。

(2)现有的游车高度指示仪没有记忆功能，仪表重新开机后指示的高度值将不正确，而且该指示仪只能报警，不能控制游车运行。

解决上述技术问题的难度：

要解决上述问题，首先要选择适合恶劣工业现场使用的位置传感器，其次要有合适的处理算法。要使滚筒在断电状态，游车因外力或者其他因素上下位移，也能在设备重新上电后准确测量出游车的位置并显示，就必须选择一个合适的绝对值型的位置传感器和一种合适的处理算法。因此，选用防爆抗冲击的工业重型绝对值位置传感器。处理算法结合钢丝绳的延展系数以及滚筒的卷层系数进行精确计算，使之可靠准确控制游车及显示实时位置。

解决上述技术问题的意义：

选择合适的位置传感器及合适的处理算法使得游车运行系统的安全系数显著提高，降低了钻机游车系统的上冲及下砸的事故风险，使钻机安全运行率极大提高，保障人员及设备的安全，从而提高钻机效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能钻机游车防碰控制系统及方法、游车防碰装置。

本发明是这样实现的，一种智能钻机游车防碰控制系统设置有：

滚筒；

所述滚筒与电机同轴连接，滚筒表面缠绕有钢丝绳，钢丝绳另一端与游车连接，滚筒右端通过螺栓固定有角度传感器，角度传感器的输出端与位置检测器的输入端连接，位置检测器的输出端连接有中央处理器，中央处理器连接有输入输出装置；

所述滚筒外侧设置有刹车装置，刹车装置连接有刹车控制器，刹车控制器的输入端与中央处理器的输出端连接，中央处理器的输出端还与电机控制器的输入端连接，电机控制器的输出端与电机连接。

进一步，所述输入输出装置为鼠标、键盘和显示屏的组合或为触摸屏。

进一步，所述中央处理器与输入输出装置通过通讯控制缆连接，通讯控制缆为通讯光缆或通讯电缆。