本实用新型属于石油机械技术领域，涉及一种带自检功能的钻机防碰系统。
背景技术：
目前钻机上配套的机械和电子防碰系统都需要经过信号转换，以及执行单元的元器件传递才能最终控制盘刹刹车，由于阀件和元器件日常维护时检查难度大，其性能受到恶劣天气、水汽腐蚀等环境因素的影响，控制线路会出现粘连、虚接、卡阻等情况，影响防碰系统的正常工作，使得可靠性降低，一旦防碰系统失效将引发严重安全事故。
技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种带自检功能的钻机防碰系统，解决现有钻机防碰系统结构设置不合理，保护及保险措施不完善，无自测功能，自动化程度低的问题。
本实用新型采用的技术方案是，一种带自检功能的钻机防碰系统，包括电磁换向阀Y1、电磁换向阀Y2和气控换向阀X1，电磁换向阀Y1和电磁换向阀Y2进气口同时与气源连通，电磁换向阀Y1出气口通过梭阀S1与压力开关M3连接，电磁换向阀Y2出气口通过气控换向阀X1与压力开关M4连接，压力开关M4通过继电器RL03触点及继电器RL02触点与+24V电源连接；压力开关M4通过压力开关M3及继电器RL01线圈与负极连接，压力开关M4还通过压力开关M3、急停按钮SB01及电液控制阀YV1与负极连接，电液控制阀YV1控制端与绞车液压刹车机构连接；
还包括PLC控制器，PLC控制器的两个输出端分别与继电器RL02的线圈、继电器RL03的线圈控制连接，继电器RL02的线圈、继电器RL03的线圈另一端分别与+24V电源连接；PLC控制器的另外两个输出端分别与电磁换向阀Y1的线圈、电磁换向阀Y2的线圈控制连接；
还包括天车防碰阀PT1、过卷防碰阀PT2和电子防碰机构PT3，天车防碰阀PT1、过卷防碰阀PT2之间连接有梭阀S2，天车防碰阀PT1通过压力开关M1接回PLC控制器第一输入端，过卷防碰阀PT2通过压力开关M2接回PLC控制器第二输入端，电子防碰机构PT3直接接回PLC控制器第三输入端，压力开关M1和压力开关M2另外分别与+24V电源连接；PLC控制器第四输入端另外通过继电器RL01的触点与+24V电源连接。
本实用新型的带自检功能的钻机防碰系统，其特征还在于：
所述的压力开关M1～压力开关M3是常闭，压力开关M4是常开，气控换向阀X1是常通气，电磁换向阀Y1及电磁换向阀Y2是常断气，天车防碰阀PT1和过卷防碰阀PT2为通气刹车。
正常钻井情况下继电器RL02和继电器RL03为常通电，电磁换向阀Y1是常断电，电磁换向阀Y2是常通电。
本实用新型的有益效果是，自检在每次启动绞车前进行，通过电控机构对防碰系统内的动作元件和阀件进行逐一检查测试，弥补了人工手动检查测试的不足，减轻司钻人员的劳动量，提高了检查频率和检查的效果，提高钻机防碰系统的保护等级和可靠性，保证了钻井系统单次运行的防碰可靠性。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构原理图。
图中，Y1-Y2表示电磁换向阀，S1～S2表示梭阀，M1～M4表示压力开关，RL01～RL03表示继电器，QY表示气源，X1表示气控换向阀，SB01表示急停按钮，YV1表示电液控制阀，PT1表示天车防碰阀，PT2表示过卷防碰阀，PT3表示电子防碰机构，PLCCS表示PLC控制器，YYSC表示绞车液压刹车机构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1，本实用新型的结构是，
包括电磁换向阀Y1、电磁换向阀Y2和气控换向阀X1，电磁换向阀Y1和电磁换向阀Y2进气口同时与气源QY连通，电磁换向阀Y1出气口通过梭阀S1与压力开关M3连接，电磁换向阀Y2出气口通过气控换向阀X1与压力开关M4连接，压力开关M4通过继电器RL03触点及继电器RL02触点与+24V电源连接；压力开关M4通过压力开关M3及继电器RL01线圈与负极(0V)连接，压力开关M4还通过压力开关M3、急停按钮SB01及电液控制阀YV1与负极(0V)连接，电液控制阀YV1控制端与绞车液压刹车机构(YYSC)连接；
还包括PLC控制器(PLCCS)，PLC控制器的两个输出端(A/B)分别与继电器RL02的线圈、继电器RL03的线圈控制连接，继电器RL02的线圈、继电器RL03的线圈另一端分别与+24V电源连接；PLC控制器的另外两个输出端(C/D)分别与电磁换向阀Y1的线圈、电磁换向阀Y2的线圈控制连接；
还包括天车防碰阀PT1、过卷防碰阀PT2和电子防碰机构PT3，天车防碰阀PT1、过卷防碰阀PT2之间连接有梭阀S2，天车防碰阀PT1通过压力开关M1接回PLC控制器第一输入端(P1端)，过卷防碰阀PT2通过压力开关M2接回PLC控制器第二输入端(P2端)，电子防碰机构PT3直接接回PLC控制器第三输入端(P0端)，压力开关M1和压力开关M2另外分别与+24V电源连接；PLC控制器第四输入端(P端)另外通过继电器RL01的触点与+24V电源连接。
上述的压力开关M1～压力开关M3是常闭，压力开关M4是常开，气控换向阀X1是常通气，电磁换向阀Y1及电磁换向阀Y2是常断气，天车防碰阀PT1和过卷防碰阀PT2为通气刹车。正常钻井情况下继电器RL02和继电器RL03为常通电，电磁换向阀Y1是常断电，电磁换向阀Y2是常通电。
天车防碰阀PT1和过卷防碰阀PT2气信号传给压力开关M3、压力开关M4，是一级刹车动作元件；另外天车防碰阀PT1、过卷防碰阀PT2和电子防碰机构PT3的防碰信号同时反馈给PLC控制器，然后其控制继电器RL02触点、RL03触点作为二级刹车动作元件。
刹车主电路上有继电器RL02触点、继电器RL03触点以及压力开关M3、压力开关M4共四个动作元件控制刹车，任何一个元件失效后防碰系统依然有效；PLC控制器通过继电器RL02、RL03和电磁换向阀Y1、电磁换向阀Y2来控制元器件刹车同时可以实现检测上述四个动作元器件。
自检之前需按急停按钮，防碰自检程序在每次电机启动前由PLC控制器自动完成，自检装置检测成功后绞车电机才能启动。
本实用新型的工作原理是，
1、防碰的控制。天车防碰阀PT1和过卷防碰阀PT2的防碰气信号各分成两路，第一路防碰气是通过梭阀S2汇总后再分成两支气路，支气路一通过梭阀S1传递到压力开关M3，支气路二驱动气控换向阀X1，关断开关M4的气信号，压力开关M3和压力开关M4作为一级刹车动作元件控制主电路的断开；第二路防碰气是分别通过压力开关M1、压力开关M2转换成电信号后传递给PLC控制器，另外电子防碰机构PT3信号直接传递给PLC控制器；PLC控制器接收到信号M1、M2或者PT3防碰信号后依次输出四个(A、B、C、D)控制信号，控制继电器RL02线圈和继电器RL03线圈断开，同时控制电磁换向阀Y1通电，电磁换向阀Y2断电，主电路压力开关M3和压力开关M4的气信号变化后均断开；继电器RL02触点和继电器RL03触点、压力开关M3和压力开关M4串联接通并控制电液控制阀YV1的通断电，从而控制绞车液压刹车机构进行刹车，即使绞车液压刹车机构的四个动作元件中有部分失效，整个防碰系统依然能够实现有效执行。
2、防碰系统的自检。按下急停按钮SB01，继电器RL02触点、继电器RL03触点、压力开关M3、压力开关M4以及继电器RL01线圈串联形成回路。PLC控制器依次输出四个(A、B、C、D)控制信号，首先将继电器RL02和继电器RL03依次接通和断开，其次给电磁换向阀Y1和电磁换向阀Y2依次供电和断电，其控制的压力开关M3和压力开关M4被导通和关断，每次检测动作都会触发继电器RL01线圈的通断电，利用继电器RL01将检测结果反馈到PLC控制器中，并提示各元器件的动作执行状况。
本实用新型的装置，钻机防碰信号通过梭阀、电磁阀和气控换向阀处理后转换到压力开关或继电器辅助触点等电气元件并形成一级和二级刹车动作，最终操作电液控制阀来控制刹车系统刹车，通过PLC控制器可以实现防碰时对电器元件的操作和绞车启动前对防碰系统的自检测，检测结果提供给司钻并作为绞车电机启动的依据。整个检测过程按照预设的程序进行，无需人工干预，防碰系统自检成功后绞车才能启动。