[实用新型]用于指梁的自动化控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于指梁的自动化控制系统，属于石油钻采技术领域。

背景技术

指梁安装在石油钻机的二层台上，类似人的手指，通过气缸对卡板的翻转实现钻杆、钻铤和套管等钻具的排管通道的开关。钻具经指梁摆放后，即使遇到大风等天气恶劣情况，也能安全、稳定在竖立在二层台。

现有指梁具有呈数行多列排列的多支气缸，每支气缸由单独的电磁阀控制。如图1所示的实施例中，该用于指梁的自动化控制系统，主要由压力气源1、电磁阀组2、气缸组3组成。其中，压力气源1包括空气过滤器101、减压阀102和压力表103组成的气源三联件，分别用来对压力空气进行过滤、调压、显示。其中，气缸组3由2行、3列共计6支气缸301、302、303、304、305、306组成。其中，电磁阀组2由6个二位四通、常闭、直动式电磁阀201、202、203、204、205、206组成电磁阀岛，即6个电磁阀安装在一个底板上，由底板经进口P集中供气、经出口T集中排气，端口B始终被封住，各电磁阀的出口A和对应的上述一支气缸的无杆腔相连通：电磁阀201连通气缸301；电磁阀202连通气缸302；电磁阀203连通气缸303；电磁阀204连通气缸304；电磁阀205连通气缸305；电磁阀206连通气缸306。

当电磁阀201得电，其出口A连通进口P，从压力气源1出来的压力空气经电磁阀201后进入气缸301的无杆腔，气缸301的活塞杆伸出。当电磁阀201失电，其进口P与端口B连通，压力空气被封住，出口A经出口T和大气相通，气缸301的活塞杆缩回。同理，电磁阀202得电/失电时，气缸302的活塞杆伸出/缩回；电磁阀203得电/失电时，气缸303的活塞杆伸出/缩回；电磁阀204得电/失电时，气缸304的活塞杆伸出/缩回；电磁阀205得电/失电时，气缸305的活塞杆伸出/缩回；电磁阀206得电/失电时，气缸306的活塞杆伸出/缩回。

随着钻机的钻深加大，钻具数量也增多，相应的指梁中的气缸数量也越来越多，如7000m钻深时，指梁中的气缸将超过300支。上述现有指梁的自动化控制系统中，由于采用电磁阀与气缸一一对应的控制方式，众多的电磁阀导致造价较高、电控模块多、调试维护工作量大等问题。

实用新型内容

本实用新型在于优化用于指梁的自动化控制系统，使指梁满足钻深要求时控制更加简单、成本更低。

为此，本实用新型提供了一种用于指梁的自动化控制系统，包括压力气源、电磁阀组、气缸组，其特征在于：还包括气动阀组；上述气缸组中气缸、气动阀组中气动阀均呈现N×M的行列组合，上述电磁阀组由进口并联到压力气源上的单列的N行电磁阀、单行的M列电磁阀组成；上述单列的N行电磁阀中的第N行电磁阀的出口与上述气动阀组中的第n行的气动阀的控制口相连通，上述单行的M列电磁阀中的第M列电磁阀的出口与上述气动阀组中的第m列的气动阀的进口相连通，上述气动阀组中第n行、第m列的气动阀的出口和气缸组中的第n行、第m列的气缸的无杆腔相连通；

其中，N表示总行数，n表示具体行数，n=1,…N；M表示总列数，m表示具体列数，n=1,…M。

本实用新型的用于指梁的自动化控制系统，通过在压力气源和每个气缸间的气路上增加气动阀，并将气动阀进行N×M行列组合，由单列的N行电磁阀和单行的M列电磁阀控制气动阀对气路的导通和关闭，巧妙的将现有技术中电磁阀和气缸的一一对应控制方式转化为电磁阀和气动阀共同控制气缸：当单列的N行电磁阀中的第n行电磁阀、单行的M列电磁阀中的第m列电磁阀全部得电时，气动阀组中第n行、第m列的气动阀，将压力气源和第n行、第m列的气缸间的气路导通，气缸伸出；否则，当单列的N行电磁阀中的第n行电磁阀得电、单行的M列电磁阀中的第m列电磁阀失电，或当单列的N行电磁阀中的第n行电磁阀失电、单行的M列电磁阀中的第m列电磁阀得电，或当单列的N行电磁阀中的第n行电磁阀失电、单行的M列电磁阀中的第m列电磁阀失电，气缸均缩回。故，本实用新型的用于指梁的自动化控制系统中，当气缸数量为N×M时，所采用的电磁阀数量仅为N+M、而不是现有技术中的N×M。当气缸数量达到几十、上百支时，本实用新型中的电磁阀数量将远远少于现有技术中电磁阀数量。虽然气动阀增加，但其造价远远低于电磁阀，且无需电磁阀的电控模块，自动化控制系统的调试、维护工作也更加简单。