一种应用于钻机气路控制系统的控制装置的制作方法

1.本实用新型属于设备自动化技术领域，更具体地，涉及一种应用于钻机气路控制系统的控制装置。


背景技术：

2.当前油田在钻井现场，钻机主要设备由气动控制。原有的气路控制系统无锁止装置，功能不全面，且钻机气控箱结构复杂，安装使用繁琐，易接错管线，现场操作人员劳动强度大。安全系数低。夏季管路内易潮湿，造成气控元件老化、腐蚀；在冬季气温较低时，压缩机输送的气体，因温度变化，导致气路中的水分析出凝结成冰，使钻机气路控制系统冻结，影响正常作业，严重时将发生机械事故，导致人身伤害和财产损失。因此要确保在钻机寒冷的环境中正常工作，就必须防止气路控制系统冻结。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的针对现有技术中存在的问题，提供一种应用于钻机气路控制系统的控制装置，通过将原有气动控制箱的气动换向阀更换为电磁阀，根据压缩气体压力范围实现电气自动化控制气动开关锁止要求，提高钻机气路控制系统工作稳定性及整体水平。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
5.本实用新型提供一种用于钻机气路控制系统的控制装置，包括：
6.电控箱体，所述电控箱体内设置有与钻机气路控制系统的气源连接的主进气管，所述主进气管连接有多路支路进气管；
7.每个所述支路进气管连接电磁阀，所述电磁阀连接钻机气路控制系统的电控单元，所述电控单元的控制信号能够控制每个所述电磁阀的开闭。
8.优选的，所述电磁阀连接电磁阀电源开关和分路指示灯。
9.优选的，所述电控箱体内设有温度控制装置和湿度控制装置。
10.优选的，所述温度控制装置包括：
11.依次连接的温度传感器、温度控制器和加热器；
12.所述加热器设置为多个，多个所述加热器间隔设置与所述主进气管连接。
13.优选的，多个所述加热器设置在所述主进气管的首末两端。
14.优选的，所述加热器包括电热带。
15.优选的，所述湿度控制装置包括：
16.依次连接的湿度传感器、湿度控制器和自动排水装置；
17.所述自动排水装置设置在所述主进气管的末端。
18.优选的，所述主进气管中设有油水分离器。
19.优选的，所述控制装置连接备用电源。
20.优选的，所述温度控制装置和所述湿度控制装置连接声光报警器。
21.本实用新型的技术方案的有益效果在于：
22.该控制装置的使用解决了原有气控装置的气控箱内气路管线结构复杂、安装使用繁琐、易接错管线、现场操作人员劳动强度大的问题，也不存在原有气控箱纵气动换向阀阀杆动密封的外泄露难点，保证了气压稳定，防止钻机气路控制系统存在的安全隐患，降低设备故障率，延长设备使用寿命有明显的作用，可以有效防止井下事故的发生。
23.该控制装置通过设置的湿度控制装置检测控制装置中管路内部环境湿度，定时在管路底部排水，杜绝了人为因素导致压缩空气储气罐和气路积水，导致锈蚀元件，冻气路等危险，使管路内保持干燥，也解决了工作人员需要手动放水带来的困扰。
24.该控制装置通过设置的温度控制装置检测环境温度以及设定温度范围来实现温度自动调整，保证控制装置气路处于最佳工作状态，在恶劣的环境下不会冻坏气路。
附图说明
25.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
26.图1示出了本实用新型的一种应用于钻机气路控制系统的控制装置的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、电控箱体；2、主进气管；3、支路进气管；4、电磁阀；5、电磁阀电源开关；6、分路指示灯；7、温度控制装置；8、湿度控制装置；9、声光报警器；10、油水分离器；11、备用电源。
具体实施方式
29.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
30.参照图1所示，本实用新型提供一种应用于钻机气路控制系统的控制装置，包括：
31.电控箱体1，电控箱体1内设置有与钻机气路控制系统的气源连接的主进气管2，主进气管2连接有多路支路进气管3；
32.每个所述支路进气管3连接电磁阀4，电磁阀4连接钻机气路控制系统的电控单元，电控单元的控制信号能够控制每个电磁阀4的开闭。
33.具体的，钻机气路控制系统的压缩机输送的气体通过气路进入电控箱体1的主进气管2后进入至每个支路进气管3，支路进气管3设置电磁阀4，电磁阀4包括有密闭的腔体，在不同位置开有通孔，每个通孔都通向不同的气管，腔体中间是阀芯，两面是两块电磁铁，通过磁铁线圈通电来控制阀芯的移动以挡住或漏出不同的排气的孔进行进气切换，也就是说，电磁阀4将电信号转化为气动信号，电气信号输入控制了气动输出。电磁阀4 通过信号线连接钻机气路控制系统的电控单元的接线端子，电控单元的输入端输入控制信号后，电磁阀4接受电控单元的控制信号对应地去释放，停止或改变压缩空气的流向，采用电磁阀4控制气路开闭，改变原有气控装置的气控箱内气路管线结构复杂的问题，符合分路控制气
动开关锁止要求，并使得压缩空气压力值保持在0.6mpa～08mpa的使用范围，符合现场使用要求。该控制装置的使用解决了原有气控装置气路管线结构复杂、安装使用繁琐、易接错管线、现场操作人员劳动强度大的问题，也不存在原有气控箱纵气动换向阀阀杆动密封的外泄露难点，保证了气压稳定，防止钻机气路控制系统存在的安全隐患，降低设备故障率，延长设备使用寿命有明显的作用，可以有效防止井下事故的发生。
34.可选的，电磁阀4连接电磁阀电源开关5和分路指示灯6。
35.具体的，电磁阀电源开关5和分路指示灯6连接在控制装置的电路中，根据钻井台作业需求，电磁阀电源开关5控制电磁阀4在电路中断开和闭合状态，分路指示灯6可用于查看该支路的电磁阀4的工作状态。
36.可选的，电控箱体1体内设有温度控制装置7和湿度控制装置8。
37.具体的，在电控箱体1中加装温度控制装置7和湿度控制装置8，分别连接在控制装置的电路中，实现控制装置内温湿度的自动控制，结构简单，控制方便，提高控制装置的工作稳定性，在安全的前提下减少故障的发生，效益则得以提高。
38.可选的，温度控制装置7包括：
39.依次连接的温度传感器、温度控制器和加热器；
40.加热器设置为多个，多个加热器间隔设置，并与主进气管2连接。
41.可选的，多个加热器设置在主进气管2的首末两端。
42.具体的，温度传感器设定温度范围值，例如当环境温度低于5摄氏度，或者高于30度时，温度控制器控制加热器启动或断开，以实现温度自动化控制，保证在恶劣的作业环境下不会冻坏控制装置气路，保证该控制装置的气路处于最佳工作状态。
43.较优地，加热器设置在主进气管2的首末两端，方便拆卸维修，易于维护。
44.可选的，加热器包括电热带。
45.具体的，加热器可采用电热带，贴附在主进气管2的管道外壁上，通过扎带与主进气管2固定，方便拆卸。
46.较优地，在寒冷地带，可采用在电热带外包裹一层可拆卸的保温罩，进一步地提高保温效果。
47.可选的，湿度控制装置8包括：
48.依次连接的湿度传感器、湿度控制器和自动排水装置；
49.自动排水装置设置在主进气管2的末端。
50.具体的，自动排水装置安装在主进气管2的末端，当湿度传感器感知管路中的湿度超过设定的范围值时，湿度控制器控制自动排水装置将主进气管2中的积水排出，杜绝了人为因素导致压缩空气储气罐和气路积水，导致锈蚀元件，冻气路等危险，也解决了工作人员需要手动放水带来的困扰，提高了工作效率。也可以在现场调整自动排水装置的放水时间后，使得自动排水装置定时定量的在主进气管2末端排水，使管线内保持干燥。
51.可选的，主进气管2中设有油水分离器10。
52.具体的，气路中的杂质(铁屑等)易堵塞电磁阀4，使得电磁阀4阀件失效，因此在电磁阀4前，在主进气管2中安装油水分离器10，过滤气路中的杂质，以免杂质进入支路进气管3后堵塞电磁阀4。
53.可选的，控制装置连接备用电源11。
54.具体的，控制装置配备备用电源11，连接在控制装置电路中，当出现井场断电等紧急情况下，导致控制装置意外断电时，电源切换至备用电源 11使得该控制装置能够正常使用，以免造成井下事故。
55.较优地，该备用电源11为12v电瓶。
56.可选的，温度控制装置7和湿度控制装置8连接声光报警器9。
57.具体的，当温度或湿度超过设定的范围，声光报警器9起到警示作用，方便维修人员第一时间查看维修，使得控制装置处于最佳工作状态。
58.较优地，该声光报警器9为蜂鸣式报警器。
59.实施例
60.参照图1所示，本实施例提供一种应用于钻机气路控制系统的控制装置，包括：
61.电控箱体1，电控箱体1内设置有与钻机气路控制系统的气源连接的主进气管2，主进气管2连接有多路支路进气管3；
62.每个支路进气管3连接电磁阀4，电磁阀4连接钻机气路控制系统的电控单元，电控单元的控制信号能够控制每个电磁阀4的开闭。
63.本实施例中，电磁阀4连接电磁阀电源开关5和分路指示灯6。
64.本实施例中，电控箱体1内设有温度控制装置7和湿度控制装置8。
65.本实施例中，温度控制装置7包括：
66.依次连接的温度传感器、温度控制器和加热器；
67.加热器设置为多个，多个加热器间隔设置，并与主进气管2连接。
68.本实施例中，多个加热器设置在主进气管2的首末两端。
69.本实施例中，加热器包括电热带。
70.本实施例中，湿度控制装置8包括：
71.依次连接的湿度传感器、湿度控制器和自动排水装置；
72.自动排水装置设置在主进气管1的末端。
73.本实施例中，主进气管2中设有油水分离器10。
74.本实施例中，控制装置连接备用电源11。
75.本实施例中，温度控制装置7和湿度控制装置8连接声光报警器9。
76.综上所述，本实用新型将原有气动控制装置的气动换向阀更换为电磁阀，通过使用含有电磁阀的控制装置解决了原有气控装置气路管线结构复杂，安装使用繁琐，易接错管线，现场操作人员劳动强度大的问题，也不存在原有气控装置中气动换向阀阀杆动密封的外泄露难点，保证了气压稳定，防止钻机气路控制系统存在的安全隐患，降低设备故障率，延长设备使用寿命有明显的作用，可以有效防止井下事故的发生，以及冬季气路管线易冻结，夏季易积水的现象。该控制装置具有结构简单，实用安全，故障率低等特点。实践证明，应用于钻机气路控制系统的控制装置由黄河钻井总公司40706队、30500队使用，如果该装置在黄河钻井此类型钻机全部投入使用，平均每年给公司节约成本120万元。
77.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种用于钻机气路控制系统的控制装置，其特征在于，包括：电控箱体，所述电控箱体内设置有与钻机气路控制系统的气源连接的主进气管，所述主进气管连接有多路支路进气管；每个所述支路进气管连接电磁阀，所述电磁阀连接钻机气路控制系统的电控单元，所述电控单元的控制信号能够控制每个所述电磁阀的开闭。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述电磁阀连接电磁阀电源开关和分路指示灯。3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述电控箱体内设有温度控制装置和湿度控制装置。4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括：依次连接的温度传感器、温度控制器和加热器；所述加热器设置为多个，多个所述加热器间隔设置，并与所述主进气管连接。5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，多个所述加热器设置在所述主进气管的首末两端。6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述加热器包括电热带。7.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述湿度控制装置包括：依次连接的湿度传感器、湿度控制器和自动排水装置；所述自动排水装置设置在所述主进气管的末端。8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述主进气管中设有油水分离器。9.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置连接备用电源。10.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述温度控制装置和所述湿度控制装置连接声光报警器。

技术总结
本实用新型提供一种应用于钻机气路控制系统的控制装置，包括：电控箱体内设置有与钻机气路控制系统的气源连接的主进气管，主进气管连接有多路支路进气管；每个支路进气管连接电磁阀，电磁阀连接钻机气路控制系统的电控单元，电控单元的控制信号能够控制每个电磁阀的开闭。本实用新型的技术方案的有益效果在于，使用电磁阀的控制装置解决了原有气控装置的气控箱内气路管线结构复杂、安装使用繁琐、接错管线、现场操作人员劳动强度大的问题，也不存在原有气控箱纵气动换向阀阀杆动密封的外泄露难点，保证了气压稳定，防止钻机气路控制系统存在的安全隐患，降低设备故障率，延长设备使用寿命有明显的作用，可以有效防止井下事故的发生。故的发生。故的发生。


技术研发人员：李成嵩 王登峰 李新跃 徐峰 崔松 吕田 马召清
受保护的技术使用者：中国石油化工集团有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/5/25