专利名称：一种钻机大钩载荷测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻机大钩载荷测量装置，属于钻探工程领域。
背景技术：
钻探工程是一项复杂的系统工程，司钻人员通过对地表钻探设备的操控来实现地下钻探过程。如果仅凭经验打钻，用耳、眼、手获取的钻探信息往往粗糙失准，可能使司钻人员对钻探环境的判断造成失误，对施工作业造成不利影响。在几个重要的检测参数中，对钻机大钩载荷的测量非常重要。钻机主卷扬通过钻塔顶部的定滑轮组(天车)和动滑轮组(游动滑车)构成钻具提升系统。钻具的提升(提钻)和下降(下钻)是钻探过程中最频繁的过程，随着孔深和孔径的增大，钻具的重量随之变化，加之孔内阻力等因素，决定了钻机提升系统载荷检测的
重要性。载荷的大小直接决定钻探规程参数的调整，直接反应孔内钻具的安全状况。当孔内发生复杂情况、例如钻具被卡夹或埋钻时，需通过钻具提升系统进行强力起拔。如果拉力超过钻塔或钻具的承受能力，钻塔将会被拉到或钻具会被拉断。因此，对该参数的检测非常重要。许多钻探过程中的人身伤亡事故都是由于在钻具提升或强力起拔时，没有准确掌握大钩载荷、导致超载荷起拔造成的。因此，对提升力的测试和监控，对司钻人员了解钻具在钻孔内受力情况，对施工安全性都有重要作用。在地质钻探中，一般采用机械式大钩拉力表测量钻机大钩载荷，大钩拉力表虽然能直观地显示钻机大钩载荷大小、但很难将大钩载荷数据进行储存分析处理。近十几年来， 世界上不少国家已在石油钻井领域生产并应用液压指重表，但其价格昂贵且与地质岩心钻机配伍性差。
发明内容为解决现有技术中的上述问题，本实用新型提供一种钻机大钩载荷测量装置，该装置能够通过准确测量主卷扬提升力的大小来获得钻机大钩载荷。为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种钻机大钩载荷测量装置，至少包括缸体以及分别设于缸体两端的前盖及后盖，前盖与设于缸体内部的活塞固定连接， 前盖及后盖的外侧均设有两个对称分布的穿绳孔，穿过前盖上两穿绳孔且绕过后盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，穿过后盖上两穿绳孔且绕过前盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，后盖上设有压力传感器安装孔，所述压力传感器安装孔与设于缸体上的油孔同轴。前盖及后盖顶端均设有钢丝绳槽，绕过前盖或后盖的钢丝绳位于所述钢丝绳槽内。通过前盖上两穿绳孔及后盖顶端的U字形钢丝绳所处的平面与通过后盖上两穿绳孔及前盖顶端的U字形钢丝绳所处的平面垂直。前盖和后盖的顶端均呈拱形。所述钢丝绳槽呈弧形。[0009]与现有技术相比，本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置具有以下优点1.能够方便、准确地测量主卷扬提升力的大小，从而得到钻机大钩载荷，使司钻人员根据拉力的大小及其变化，掌握钻柱的重量，孔内阻力大小等信息，指导钻探生产、孔内打捞作业和井下复杂情况的处理。2.既能将主卷扬提升力的大小直接变成电信号显示，又能将其传送到司钻监控中心数据库进行分析处理。3.该装置钢丝绳相互交叉形成扣环，即使油压机构失效也不影响安全性，安全可罪。

图1是本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置的整体结构示意图。图2是图1的A-A向剖视图。图3是本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置的使用状态示意图。图中1_缸体；2-前盖；3-后盖；4-穿绳孔；5-钢丝绳槽；6_油孔；7_压力传感器安装孔；8-活塞；9-钻塔；10-天车；11-主卷扬；12-大钩载荷测量装置；13-钻机地梁； 14-游动滑车；15-大钩；16-钢丝绳。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置做进一步详细说明。如图1及2中所示，本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置12至少包括缸体1 以及分别设于缸体1两端的前盖2及后盖3，前盖2与设于缸体1内部的活塞8固定连接。 后盖3上设有压力传感器安装孔7，所述压力传感器安装孔7与设于缸体1上的油孔6同轴。前盖2及后盖3的外侧均设有两个对称分布的穿绳孔4，且前盖2及后盖3的顶端均设有弧形钢丝绳槽5，穿过前盖2上两穿绳孔4的钢丝绳16绕过后盖3顶端上的钢丝绳槽 5呈U字形，穿过后盖3上两穿绳孔4的钢丝绳16绕过前盖2顶端上的钢丝绳槽5呈U字形，此两U字形所处的平面相互垂直。如图3中所示，在使用过程中，首先将穿过前盖2的钢丝绳16在后盖3的正上部打结并将穿过后盖3的钢丝绳16在前盖3的正上部打结。然后将本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置12安装于钻机地梁13与穿过设于钻塔9顶部的天车10 (定滑轮组)和游动滑车14(动滑轮组)的主卷扬11的拉绳之间。当图3中所示的钻具提升系统工作时，主卷扬通过 卷绕、解绕穿过滑轮组9及10 的拉绳来升降大钩15，与钻机大钩载荷测量装置12连接的主卷扬拉绳对大钩载荷测量装置12的拉力变成对所述钻机大钩载荷测量装置前后盖的压力，前后盖受到压力的作用将油缸体1的活塞8向下压，油缸内的压力增强，安装于后盖上的压力传感器感测油缸内的液压压力，所感测的压力可直接变成电信号显示，该电信号可通过电子表头直接同步显示拉力，从而可使司钻人员算出钻机大钩载荷大小；还可以通信方式将该信号传送到工控机检测系统，实现高精度检测。
权利要求1.一种钻机大钩载荷测量装置，其特征在于至少包括缸体以及分别设于缸体两端的前盖及后盖，前盖与设于缸体内部的活塞固定连接，前盖及后盖的外侧均设有两个对称分布的穿绳孔，穿过前盖上两穿绳孔且绕过后盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，穿过后盖上两穿绳孔且绕过前盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，后盖上设有压力传感器安装孔，所述压力传感器安装孔与设于缸体上的油孔同轴。
2.根据权利要求1所述的钻机大钩载荷测量装置，其特征在于前盖及后盖顶端均设有钢丝绳槽，绕过前盖或后盖的钢丝绳位于所述钢丝绳槽内。
3.根据权利要求1或2所述的钻机大钩载荷测量装置，其特征在于通过前盖上两穿绳孔及后盖顶端的U字形钢丝绳所处的平面与通过后盖上两穿绳孔及前盖顶端的U字形钢丝绳所处的平面垂直。
4.根据权利要求1所述的钻机大钩载荷测量装置，其特征在于前盖和后盖的顶端均呈拱形。
5.根据权利要求2所述的钻机大钩载荷测量装置，其特征在于所述钢丝绳槽呈弧形。
专利摘要本实用新型公开了一种钻机大钩载荷测量装置，其至少包括缸体以及分别设于缸体两端的前盖及后盖，前盖与设于缸体内部的活塞固定连接，前盖及后盖的外侧均设有两个对称分布的穿绳孔，穿过前盖上两穿绳孔且绕过后盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，穿过后盖上两穿绳孔且绕过前盖顶端的钢丝绳位于一平面内且呈U字形，后盖上设有压力传感器安装孔，所述压力传感器安装孔与设于缸体上的油孔同轴。本实用新型提供的钻机大钩载荷测量装置能够通过准确测量卷扬机提升力的大小来获得钻机大钩载荷大小。
文档编号G01L1/02GK201974256SQ201120045748
公开日2011年9月14日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者夏阳, 张惠, 张晓西, 王鲁朝, 胡郁乐 申请人:中国地质大学(武汉)