专利名称：可智能控制的气控齿式离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可智能控制的气控齿式离合器。
背景技术：
在钻井作业中，为了减轻钻工的劳动强度，排除人工送钻不稳定、不均衡等人为因素影响给钻井质量带来的影响，提高钻井质量和效率，近年来生产的钻机，在绞车中均增加了自动送钻装置，使得钻井作业中送钻作业实现了自动化控制。然而，由于自动送钻装置与绞车传动链之间的离合器设计不合理，使设备在使用中存在着安全隐患。目前，自动送钻装置与绞车传动链之间的连接，绝大多数采用径向或推盘气囊离合器形式。这种连接形式具有控制方便，连接时不用担心连接瞬间主、从动件间相对位置、连接方便的优点，但存在较大安全隐患。一是如果自动送钻装置处于工作挂合状态送钻时，由于不可预见的因素导致离合器气囊供气管线断裂或气囊离合器的气囊破裂，将使离合器气囊失压，离合器打滑或脱开，自动送钻装置与绞车之间的连接失效，导致溜钻、蹾钻损坏钻头等事故的发生；二是如果自动送钻装置处于工作挂合状态在提升工况时，若发生上述情况而司钻没有及时采取刹车措施，将可能导致钻具失控砸向转盘，造成重大机械或人身事故。
发明内容
本实用新型的目的就是克服现有技术中的缺点，设计一种可智能控制的气控齿式离合器，使自动送钻装置与绞车的传动链连接可靠，避免了气囊离合器因不可预见因素导致的供气管线断裂或气囊破裂造成的事故隐患。同时可使自动送钻装置离合器与钻机绞车的刹车系统、绞车主动力、自动送钻作业等实现一体化智能控制。
本实用新型是通过以下技术方案实现的、一种可智能控制的气控齿式离合器，由离合机构(5)和锁档机构(6)组成；离合机构(5)由主动端齿轮(1)、齿圈(2)、从动端齿轮(3)、拨叉(4)及离合气缸(14)构成，主动端齿轮(1)与自动送钻装置输出轴连接，从动端齿轮(3)绞车传动链输入轴连接，齿圈(2)与主动端齿轮(1)和/或从动端齿轮(3)相啮合，齿圈(2)铰接在拨叉(4)的上端，拨叉(4)的中部与离合气缸(14)的活塞杆端铰接，拨叉(4)的下端左部制有凹槽(13)；锁档机构(6)由锁档气缸(7)、锁舌(8)及锁舌座(10)构成，锁档气缸(7)的活塞杆端与锁舌(8)连接，锁舌(8)位于锁舌座(10)中且可左、右移动，并与凹槽(13)吻合对离合机构(5)进行锁紧或释放。
拨叉(4)的下端连接有离合控制板(15)，离合控制板(15)的两侧分别设置有分离行程开关(11)和挂合行程开关(12)。锁舌座(10)上设置有锁档行程开关(9)，锁舌(8)上设置有锁档控制板(16)，且锁档控制板(16)与锁档行程开关(9)相对应。拨叉(4)的下端左部制有两个凹槽(13)。
本实用新型与现有技术相比具有的优点的效果1、本实用新型采用齿式离合器使自动送钻装置与绞车的传动链连接可靠，避免了气囊离合器因不可预见因素导致的供气管线断裂或气囊破裂造成的事故隐患。
2、本实用新型通过挂合、分离和锁档三个行程开关的设置，实现了齿式离合器的工作状态与钻机工作状态的一体化智能控制，解决了钻机工作状态与离合器工作状态不能互锁的问题，消除了安全隐患，使得钻井作业中的自动送钻作业更加安全可靠。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1描述本实用新型的一种实施例。一种可智能控制的气控齿式离合器，由离合机构(5)和锁档机构(6)组成；离合机构(5)由主动端齿轮(1)、齿圈(2)、从动端齿轮(3)、拨叉(4)及离合气缸(14)构成，主动端齿轮(1)与自动送钻装置输出轴连接，从动端齿轮(3)与绞车传动链输入轴连接，齿圈(2)与主动端齿轮(1)和/或从动端齿轮(3)相啮合，齿圈(2)铰接在拨叉(4)的上端，拨叉(4)的中部与离合气缸(14)的活塞杆端铰接，拨叉(4)的下端左部制有两个凹槽(13)，分别用于离合器的挂合锁定和分离锁定，拨叉(4)的下端连接有离合控制板(15)，离合控制板(15)的两侧分别设置有分离行程开关(11)和挂合行程开关(12)。锁档机构(6)由锁档气缸(7)、锁舌(8)及锁舌座(10)构成，锁档气缸(7)的活塞杆端与锁舌(8)连接，锁舌(8)位于锁舌座(10)中且可左、右移动，并与凹槽(13)吻合对离合机构(5)进行锁紧或释放。锁舌座(10)上设置有锁档行程开关(9)，锁舌(8)上设置有锁档控制板(16)，且锁档控制板(16)与锁档行程开关(9)相对应。
工作原理是离合气缸活塞杆的伸缩带动拨叉使齿圈运动，实现离合器的挂合和分离；锁档气缸与锁舌连接，带动锁舌左右移动，使锁舌位于拨叉下端的凹槽中对离合器进行锁紧或释放，实现对离合器的挂合锁定和分离锁定。在离合器挂合或分离时，通过挂合、分离、锁档三个行程开关可分别送出“挂合、锁档”或“分离、锁档”的信号供电控系统智能控制用。当PLC同时接到“挂合”与“锁档”的信号时(此时，离合器处于“挂合、锁档”状态)，启动自动送钻装置送钻，同时松开绞车刹车、并锁定绞车主动力输入在断开状态；当PLC同时接到“分离”与“锁档”的信号时(此时，离合器处于“分离、锁档”状态)，启动主电机提升，同时松开绞车刹车；或在松开绞车刹车的同时启动能耗制动(或辅助刹车)下钻，并锁定自动送钻装置在断电状态。
具体步骤(当原始为分离位时)第一步，锁档机构的锁舌脱离下部的凹槽，解除对离合器的分离锁定；第二步，拨叉拨动齿圈挂合；第三步，锁档机构的锁舌进入上部凹槽，实现对离合器的挂合锁定。挂合工作完成，将自动送钻装置与绞车的传动链连接起来。齿式离合器的分离与挂合过程相反。在离合器挂合或分离的同时通过挂合、分离、锁档三个行程开关可分别送出“挂合、锁档”或“分离、锁档”的信号供电控系统智能控制用。
本实用新型适用于电动钻机、机械钻机、液压钻机的各型钻机。
权利要求1.一种可智能控制的气控齿式离合器，其特征是所述离合器由离合机构(5)和锁档机构(6)组成；离合机构(5)由主动端齿轮(1)、齿圈(2)、从动端齿轮(3)、拨叉(4)及离合气缸(14)构成，主动端齿轮(1)与自动送钻装置输出轴连接，从动端齿轮(3)绞车传动链输入轴连接，齿圈(2)与主动端齿轮(1)和/或从动端齿轮(3)相啮合，齿圈(2)铰接在拨叉(4)的上端，拨叉(4)的中部与离合气缸(14)的活塞杆端铰接，拨叉(4)的下端左部制有凹槽(13)；锁档机构(6)由锁档气缸(7)、锁舌(8)及锁舌座(10)构成，锁档气缸(7)的活塞杆端与锁舌(8)连接，锁舌(8)位于锁舌座(10)中且可左、右移动，并与凹槽(13)吻合对离合机构(5)进行锁紧或释放。
2.根据权利要求1所述的可智能控制的气控齿式离合器，其特征是拨叉(4)的下端连接有离合控制板(15)，离合控制板(15)的两侧分别设置有分离行程开关(11)和挂合行程开关(12)。
3.根据权利要求1或2所述的可智能控制的气控齿式离合器，其特征是锁舌座(10)上设置有锁档行程开关(9)，锁舌(8)上设置有锁档控制板(16)，且锁档控制板(16)与锁档行程开关(9)相对应。
4.根据权利要求1或2所述的可智能控制的气控齿式离合器，其特征是拨叉(4)的下端左部制有两个凹槽(13)。
专利摘要一种可智能控制的气控齿式离合器，其离合机构(5)的主动端齿轮(1)与自动送钻装置输出轴连接，从动端齿轮(3)绞车传动链输入轴连接，齿圈(2)与主动端齿轮(1)和/或从动端齿轮(3)相啮合，齿圈(2)铰接在拨叉(4)的上端，拨叉(4)的中部与离合气缸(14)的活塞杆端铰接，拨叉(4)的下端左部制有凹槽(13)；锁档机构(6)的锁档气缸(7)的活塞杆端与锁舌(8)连接，通过锁舌(8)与凹槽(13)吻合对离合机构(5)进行锁紧或释放。本实用新型使自动送钻装置与绞车的传动链连接可靠，避免了气囊离合器因不可预见因素导致的事故隐患，同时可使自动送钻装置离合器与钻机绞车的刹车系统、绞车主动力、自动送钻作业等实现一体化智能控制。
文档编号E21B3/02GK2856570SQ20052007925
公开日2007年1月10日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者王兵, 高明, 王进全 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司