УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАД БЛОКИРОВКОЙ ГРУЗОЗАХВАТНОГО МЕХАНИЗМА

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использована в составе мобильных грузоподъемных механизмов.
Такие механизмы (далее сокращенно - ГПМ) используются при ремонте нефтяных скважин (далее сокращенно - ГПМ) для подъема, монтажа-демонтажа колонны труб, замены насосного оборудования и т.п.
Грузозахватный механизм ГПМ снабжен блокирующим устройством, которое запирает «челюсти» грузозахватного механизма, исключая срыв груза.
Но, как показывает практика, наличие штатного блокирующего устройства не исключает несчастных случаев, при которых гибнут и калечатся люди. Расследования подобных случаев показывают, что часто виноват «человеческий фактор». При тяжелой, монотонной и длительной работе, операторы ГПМ ослабляют внимание и иногда начинают подъем груза при рукоятке грузозахватного механизма находящейся в положении «разблокировано».
Передвижные ГПМ, используемые для ремонта нефтяных скважин, штатно комплектуются специальным грузозахватным механизмом - элеватором. В своей конструкции элеватор немеет блокирующий стержень, который выдвигаясь, запирает “челюсти" грузозахватного механизма, исключая их открытие. Управление этим блокирующим механизмом осуществляется оператором ГПМ.
Известен способ управления стреловым краном (патент №2058929 RU), включающий определение положения оборудования крана путем измерения длины стрелы, угла наклона и угла поворота стрелы, определение нагрузки на грузозахватном органе, инициирование оператором движений оборудования крана путем воздействия на органы управления и отключение приводов оборудования крана при перегрузке.
Наиболее близким аналогом является (патент №2257332 RU) грузозахватное устройство, которое содержит несущую П-образную траверсу, грузозахватный орган, электрокабель питания и управления с устройством подвески на стреле крана. Внутри несущей траверсы на ее валу с возможностью вращения установлена прямоугольная рама, на которой установлены приборы освещения, световой сигнализации и электрозвонок. Грузозахватный орган выполнен в виде клещей, укрепленных с возможностью вращения на валу, закрепленном на прямоугольной раме, и имеет электродвигатель для пространственного перемещения клещей с пультом управления и гидравлический механизм сжатия и разжатия клещей, управляемый как электродвигателем, так и из крана по электрокабелю.
Целесообразно обеспечить контроль работы элеватора с тем, чтобы исключить подъем с незаблокированным грузозахватным механизмом.
Цель достигается за счет конструкции устройства контроля над блокировкой грузозахватного механизма (УКБ). Это устройство включает в себя бесконтактные датчики положения, по крайней мере, блокирующего стержня и руки оператора на рукоятке грузозахватного устройства, которые передают сигналы об отсутствии руки оператора на рукоятке и положения разблокировки грузозахватного механизма на микроконтроллер. Также в конструкцию входят микроконтроллер, выдающий сигналы команд блокировки и разблокировки грузозахватного механизма; по радиоканалу, устройство передачи данных по радиоканалу, батареи электропитания.
За счет конструкции устройства исключается возможность подъема груза при одновременно незаблокированном грузозахватном устройстве и отсутствии руки оператора на рукоятке грузозахватного устройства, посредством выдачи по радиоканалу команды исполнительному механизму на торможение привода лебедки и остановку работы ГПМ. В результате обеспечивается контроль блокировки грузозахватного механизма, повышается безопасность работ, уровень регламентации безопасности работ, уменьшается влияние человеческого фактора на безопасность работ.
Осуществление полезной модели
Устройство контроля над блокировкой грузозахватного механизма (сокращено УКБ) имеет герметичный металлический корпус Г-образной формы. Внутри корпуса размещены элементы электронной платы с бесконтактными датчиками, радиомодуль, батареи электропитания.
Металлические детали изготовляются на металлообрабатывающем оборудовании в соответствии с чертежами. Электронная плата монтируется в соответствии с конструкторской документацией, после чего в нее вводится программа, содержащая алгоритм управления. Далее все собирается в герметичном корпусе и крепится на рукоятке элеватора.
Контроль блокировки грузозахватного механизма (заблокирован - разблокирован) осуществляется датчиком положения штатного блокирующего стержня. Второй датчик положения контролирует наличие руки оператора на рукоятке элеватора. Микроконтроллер УКБ, анализируя данные от обоих датчиков, выдает команду на блокировку или разблокировку штатного тормозного механизма ГПМ (грузоподъемного механизма). Эту команду УКБ по радиоканалу передает для исполнения на контроллер, управляющий, в свою очередь, тормозным механизмом лебедки ГПМ.
В случае если микроконтроллер получает сигнал о разблокированном положении блокирующего стержня, а также сигнал об отсутствии руки оператора на рукоятке элеватора, он отправляет по радиоканалу сигнал блокировки тормозного механизма грузоподъемного механизма с целью остановить работу грузоподъемного механизма.