專利名稱：多功能電動(dòng)通井機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田修復(fù)油水井用的通井機(jī)，尤其是一種可以修復(fù)油水井，又可以實(shí)現(xiàn)短期當(dāng)做抽油機(jī)使用，代替老式通井機(jī)試油的多功能電動(dòng)通井機(jī)。
背景技術(shù)：
通井機(jī)是油田修復(fù)油水井用的重要設(shè)備，現(xiàn)有的通井機(jī)基本都是柴油機(jī)作動(dòng)力， 行走方式分為履帶式和輪式。這類通井機(jī)工作時(shí)即使工人在操作油管上卸扣時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也不 能停止運(yùn)行，且柴油機(jī)效率低，燃料貴，造成較大的浪費(fèi)；工人操作通井機(jī)時(shí)步驟繁瑣，勞動(dòng) 強(qiáng)度大；上提或下放管桿柱時(shí)的高度人為控制，一旦控制過量很不安全；修復(fù)完酸化的油 井時(shí)需要快速的將井底的酸化液排出，因?yàn)槌橛蜋C(jī)還不能安裝使用，只能用通井機(jī)人工操 作上下抽吸，有時(shí)需連續(xù)工作30多天，勞動(dòng)強(qiáng)度大；由于柴油機(jī)的運(yùn)行噪聲特別大，影響工 人身心健康。為了節(jié)能降耗、提高工作效率、減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高安全性，急需一種能夠 解決以上缺點(diǎn)的通井機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有通井機(jī)的缺點(diǎn)而提供的一種多功能電動(dòng)通井機(jī)，可實(shí)現(xiàn) 油水井的修復(fù)提下管桿及短期當(dāng)做抽油機(jī)使用，該通井機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，節(jié)能效果好， 操作勞動(dòng)強(qiáng)度小，安全性能高，有效地克服了現(xiàn)有通井機(jī)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括汽車起重機(jī)底盤、箱式變壓器、電纜卷筒、操控臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、編碼器、 滾筒總成、滾筒剎車帶、剎車液壓缸、滾筒聯(lián)軸器、減速器、減速器高低速轉(zhuǎn)換檔、失電制動(dòng) 器、電機(jī)聯(lián)軸器、液壓站、控制柜，其特征在于汽車起重機(jī)底盤上的前端安裝有箱式變壓器， 箱式變壓器的前方橫向上安裝有電纜卷筒和控制柜，電纜卷筒的前面逐序安裝有驅(qū)動(dòng)電 機(jī)，滾筒總成和液壓站，控制柜的前面逐序安裝減速器和操控臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝 有電機(jī)聯(lián)軸器，電機(jī)聯(lián)軸器的另一端連接到減速器的輸入軸上，減速器的輸入軸另一端安 裝有失電制動(dòng)器，減速器的箱體內(nèi)安裝有高低速轉(zhuǎn)換檔，減速器的輸出軸通過滾筒聯(lián)軸器 連接到滾筒總成的主軸上，滾筒總成的中部是鋼絲繩滾筒，鋼絲繩滾筒的兩端是剎車鼓，剎 車鼓的外邊安裝有滾筒剎車帶，滾筒剎車帶的一端固定在滾筒總成的底座上，另一端固定 在轉(zhuǎn)軸上，在鋼絲繩滾筒的下部一側(cè)安裝有剎車液壓缸，剎車液壓缸的一端固定在滾筒總 成的底座上，另一端連接到轉(zhuǎn)軸上。驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括開關(guān)磁阻電機(jī)或交流調(diào)速電機(jī)或調(diào)速換向的直流電機(jī)；減速器輸出 軸與滾筒總成滾筒軸水平連接，或通過傘形齒輪直角連接。多功能電動(dòng)通井機(jī)可以安在汽車起重機(jī)底盤上，也可以安裝在撬塊上。電氣控制電路為高壓電源經(jīng)度壓器變壓進(jìn)入控制柜，控制柜分別與控制臺(tái)的電路 相連，與剎車液壓缸縮短接觸器和伸長接觸器相連，與液壓站電機(jī)相連，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連， 與編碼器相連，與失電制動(dòng)器相連，通過控制柜對(duì)各路電路和電氣設(shè)備進(jìn)行控制。
通過放開電纜卷筒上的高壓電纜，將電纜接到油井原有的變壓器前邊的高壓保險(xiǎn) 下部，將高壓電送到箱式變壓器內(nèi)，箱式變壓器將高壓電變成控制柜需要的輸入電源，通過 操控臺(tái)的控制使操作信號(hào)傳輸?shù)娇刂乒駜?nèi)，達(dá)到控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)、液壓站電機(jī)啟動(dòng)、失 電制動(dòng)器工作及剎車液壓缸的工作。代替抽油機(jī)的自動(dòng)抽吸功能是通過操控臺(tái)給定控制柜記憶編碼器(編碼器安裝 在電機(jī)上)的位置作為零點(diǎn)，控制柜控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)滾筒正向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒卷起鋼絲繩帶動(dòng)抽油泵上行；從零點(diǎn)正向轉(zhuǎn)動(dòng)后編碼器適時(shí)的將轉(zhuǎn) 數(shù)信號(hào)傳給控制柜，當(dāng)達(dá)到抽吸所需的位移后，控制柜控制電機(jī)換向反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電機(jī)驅(qū) 動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒放開鋼絲繩使抽油泵下行；驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)到零點(diǎn)位置 控制柜又控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)換向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此周而復(fù)始完成自動(dòng)抽吸功能。在油水井修復(fù)作業(yè)時(shí)，可以使用自動(dòng)抽吸的滾筒轉(zhuǎn)數(shù)控制功能，實(shí)現(xiàn)提升高度的 限位控制，保證了作業(yè)人員的安全。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)多功能電動(dòng)通井機(jī)使用現(xiàn)代調(diào)速技術(shù)控制電機(jī)的啟停及正反轉(zhuǎn)，控制方便，可以 實(shí)現(xiàn)井口人工操作時(shí)間段的運(yùn)行，減少了設(shè)備的長期運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)省了能源；使用現(xiàn)代電機(jī)調(diào)速 技術(shù)代替原有的柴油機(jī)作動(dòng)力源，噪聲減小，改善了工作環(huán)境；具有短時(shí)間代替抽油機(jī)抽吸 的功能，能夠快速的提出作業(yè)注入的酸化液，保證了作業(yè)油井的質(zhì)量，比人工操作試油效率 高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，有效地縮短了作業(yè)時(shí)間；具有提升限位控制功能，增加了安全性能；采用 汽車托車底盤，作業(yè)完一口井后，收起電纜可以開車到另一口井作業(yè)，轉(zhuǎn)移施工場地方便， 比原有的履帶式通井機(jī)運(yùn)移性能耗，節(jié)省搬移現(xiàn)場費(fèi)用。
四

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明圖1中的A-A剖視3是本發(fā)明電氣控制框1、2、3中1-汽車起重機(jī)底盤2-箱式變壓器3-電纜卷筒4_操控臺(tái)5_驅(qū)動(dòng) 電機(jī)5. 1-編碼器6-滾筒總成6. 1-鋼絲繩滾筒6. 2-剎車鼓6. 3-底座6. 4-轉(zhuǎn)軸7-滾 筒剎車帶8-剎車液壓缸9-減速器10-滾筒聯(lián)軸器11-高低速轉(zhuǎn)換檔12-失電制動(dòng)器 13-電機(jī)聯(lián)軸器14-液壓站14. 1-液壓站電機(jī)15-控制柜15. 1-剎車液壓缸縮短接觸器 15. 2-剎車液壓缸伸長接觸器
五具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳細(xì)說明如圖1、2、3所示，一種具有多種功能的電動(dòng)通井機(jī)，它包括1-汽車起重機(jī)底盤 2_箱式變壓器3-電纜卷筒4-操控臺(tái)5-驅(qū)動(dòng)電機(jī)5. 1-編碼器6-滾筒總成6. 1-鋼絲繩滾 筒6. 2-剎車鼓6. 3-底座6. 4-轉(zhuǎn)軸7-滾筒剎車帶8-剎車液壓缸9-減速器10-滾筒聯(lián)軸 器11-減速器高低速轉(zhuǎn)換檔12-失電制動(dòng)器13-電機(jī)聯(lián)軸器14-液壓站14. 1_液壓站電機(jī) 15-控制柜15. 1-剎車液壓缸縮短接觸器15. 2-剎車液壓缸伸長接觸器汽車起重機(jī)底盤1上的前端安裝有箱式變壓器2，箱式變壓器2的前方橫向上安裝有電纜卷筒3和控制柜15，電纜卷筒3的前面逐序安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，滾筒總成6和液壓站 14，控制柜的前面逐序安裝有減速器9和操控臺(tái)4，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸上安裝有電機(jī)聯(lián)軸 器13，電機(jī)聯(lián)軸器的另一端連接到減速器的輸入軸上，減速器9的輸入軸另一端安裝有失 電制動(dòng)器12，減速器9的箱體內(nèi)安裝有高低速轉(zhuǎn)換檔11，減速器9的輸出軸通過滾筒聯(lián)軸 器10連接到滾筒總成6的主軸上，滾筒總成6的中部是鋼絲繩卷筒6. 1，鋼絲生卷筒的兩端 是剎車鼓6. 2，剎車鼓6. 2的外邊安裝有滾筒剎車帶7，滾筒剎車帶7的一端固定在滾筒總 成6的底座6. 3上，另一端固定在轉(zhuǎn)軸6. 4上，在鋼絲繩卷筒6. 1的下部一側(cè)安裝有剎車液 壓缸8，剎車液壓缸的一端固定在滾筒總成6的底座6. 3上，另一端連接到轉(zhuǎn)軸6. 4上。滾 筒總成6的前面安裝有液壓站14，減速器9的前面安裝有操控臺(tái)4。油水井需要作業(yè)檢修時(shí)由于汽車起重機(jī)底盤1具有行走運(yùn)輸能力，由駕駛員將多 功能電動(dòng)通井機(jī)駕駛到井場，停放時(shí)將車尾的滾筒總成6對(duì)正作業(yè)架子擺放好，將電纜卷 筒3上的高壓電纜放開接到井場原有的高壓保險(xiǎn)的下端，通過箱式變壓器2給控制柜15供 電，將開始修井時(shí)由于井下油管較深負(fù)荷大先將減速器9上的減速器高低速轉(zhuǎn)換檔11達(dá)到 低速檔，由人工操作操控臺(tái)4給控制柜15液壓站電機(jī)14. 1的啟動(dòng)信號(hào)，控制柜15輸出液 壓站電機(jī)14. 1工作所需的電源，液壓站開始工作。由人工操作操控臺(tái)4給控制柜15驅(qū)動(dòng) 電機(jī)5啟動(dòng)信號(hào)，(本實(shí)施例以開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)為例)控制柜15輸出驅(qū)動(dòng)電機(jī)5零速驅(qū) 0動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5保持在零速且具有制動(dòng)功能，使失電制動(dòng)器12處于非制動(dòng)狀態(tài)及剎車 液壓缸8使?jié)L筒剎車帶處于非剎車狀態(tài)時(shí)；第二步操控臺(tái)4給控制柜15失電制動(dòng)器12工 作信號(hào)，控制柜15給失電制動(dòng)器12供電，使失電制動(dòng)器12處于非制動(dòng)狀態(tài)；第三步操控臺(tái) 4給控制柜15剎車液壓缸接觸器15. 1工作信號(hào)15. 2停止工作信號(hào)，控制柜15給剎車液壓 缸接觸器15. 1供電，剎車液壓缸8縮短通過轉(zhuǎn)軸6. 4牽引滾筒剎車帶7松開滾筒剎車；這 時(shí)通過操控臺(tái)4給控制柜15輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī)5速度信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5開始正向運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電 機(jī)5通過電機(jī)聯(lián)軸器13將扭矩輸入減速器9，減速器9的輸出軸帶動(dòng)滾筒總成6的鋼絲繩 卷筒6. 1正向轉(zhuǎn)動(dòng)將油管提起，通過操控臺(tái)4給控制柜15剎車液壓缸接觸器15. 1停止工 作信號(hào)和剎車液壓缸接觸器15. 2工作信號(hào)，剎車液壓缸8伸長通過轉(zhuǎn)軸6. 4牽引滾筒剎車 帶7抱緊滾筒剎車鼓6. 2，保證了油管在一定高度安全懸停。當(dāng)提出一根油管并卸開絲扣 后需要將油管放到井場的一邊，這就需要油管下行，操控臺(tái)4給控制柜15剎車液壓缸接觸 器15. 1工作信號(hào)，控制柜15給剎車液壓缸接觸器15. 1供電15. 2斷電，剎車液壓缸8縮短 通過轉(zhuǎn)軸6. 4牽引滾筒剎車帶7松開滾筒剎車；這時(shí)通過操控臺(tái)4給控制柜15輸入驅(qū)動(dòng)電 機(jī)5反轉(zhuǎn)速度信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5開始反向運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過電機(jī)聯(lián)軸器13將扭矩輸入 減速器9，減速器9的輸出軸帶動(dòng)滾筒總成6的鋼絲繩卷筒6. 1反向轉(zhuǎn)動(dòng)將油管自高空落到 地面。如此完成一根油管的起升及放下的過程，如此周而復(fù)始就可以將井內(nèi)的油管全部提 出。在工作中失電制動(dòng)器12 —直處于非制動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)突然停電時(shí)失電制動(dòng)器12失電立即 使失電制動(dòng)器12進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，保證了滾筒總成6的鋼絲繩卷筒6. 2不再轉(zhuǎn)動(dòng)，防止了重 載荷的下落。代替抽油機(jī)的自動(dòng)抽吸功能是通過操控臺(tái)4給定控制柜15記憶編碼器5. 1 (編碼器安裝在電機(jī)上)的位置作為零點(diǎn)，控制柜15控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)5 驅(qū)動(dòng)減速器9轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒總成6的鋼絲繩卷筒6. 1正向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒卷起鋼絲繩帶動(dòng)抽油 泵上行；從零點(diǎn)正向轉(zhuǎn)動(dòng)后編碼器5. 1適時(shí)的將轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳給控制柜15，當(dāng)達(dá)到抽吸所需的位移后，控制柜15控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5換向反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)減速器9轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒總成6的鋼絲繩卷筒6. 1反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒放開鋼絲繩使抽油泵下行；驅(qū)動(dòng)電機(jī)5轉(zhuǎn)到 零點(diǎn)位置控制柜15又控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5換向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此周而復(fù)始完成自動(dòng)抽吸功能。在油水井修復(fù)作業(yè)時(shí)，可以使用自動(dòng)抽吸的滾筒轉(zhuǎn)數(shù)控制功能，實(shí)現(xiàn)提升高度的 限位控制，達(dá)到天車防撞功能。綜上所述該通井機(jī)具有自行走能力、油管起下功能、可以代替抽油機(jī)自動(dòng)抽油的 功能及防撞天車功能，所以說該發(fā)明是一種多功能通井機(jī)。
權(quán)利要求
一種多功能電動(dòng)通井機(jī)，包括汽車起重機(jī)底盤、箱式變壓器、電纜卷筒、操控臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、編碼器、滾筒總成、滾筒剎車帶、剎車液壓缸、滾筒聯(lián)軸器、減速器、減速器高低速轉(zhuǎn)換檔、失電制動(dòng)器、電機(jī)聯(lián)軸器、液壓站、控制柜。其特征在于汽車起重機(jī)底盤上的前端安裝有箱式變壓器，箱式變壓器的左前方橫向上安裝有電纜卷筒和控制柜，電纜卷筒的前面逐序安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，滾筒總成和液壓站，控制柜的前面逐序安裝減速器和操控臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝有電機(jī)聯(lián)軸器，電機(jī)聯(lián)軸器的另一端連接到減速器的輸入軸上，減速器的輸入軸另一端安裝有失電制動(dòng)器，減速器的箱體內(nèi)安裝有高低速轉(zhuǎn)換檔，減速器的輸出軸通過滾筒聯(lián)軸器連接到滾筒總成的主軸上，滾筒總成的中部是鋼絲繩滾筒，鋼絲繩滾筒的兩端是剎車鼓，剎車鼓的外邊安裝有滾筒剎車帶，滾筒剎車帶的一端固定在滾筒總成的底座上，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，在鋼絲繩滾筒的下部一側(cè)安裝有剎車液壓缸，剎車液壓缸的一端固定在滾筒總成的底座上，另一端連接到轉(zhuǎn)軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括開關(guān)磁阻電機(jī) 或交流調(diào)速電機(jī)或調(diào)速換向的直流電機(jī)；減速器輸出軸與滾筒總成滾筒軸水平連接，或通 過傘形齒輪直角連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于多功能電動(dòng)通井機(jī)可以安在 托車底盤上，也可以安裝在撬塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于電氣控制電路為高壓電源經(jīng) 度壓器變壓進(jìn)入控制柜，控制柜分別與控制臺(tái)的電路相連，與剎車液壓缸縮短接觸器和伸 長接觸器相連，與液壓站電機(jī)相連，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，與編碼器相連，與失電制動(dòng)器相連，通 過控制柜對(duì)各路電路和電氣設(shè)備進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于通過放開電纜卷筒上的高壓 電纜，將電纜接到油井原有的變壓器前邊的高壓保險(xiǎn)下部，將高壓電送到箱式變壓器內(nèi)，箱 式變壓器將高壓電變成控制柜需要的輸入電源，通過通過操控臺(tái)的控制使操作信號(hào)傳輸?shù)?控制柜內(nèi)，達(dá)到控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)、液壓站電機(jī)啟動(dòng)、失電制動(dòng)器工作及剎車液壓缸的工 作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于代替抽油機(jī)的自動(dòng)抽吸功能 是通過操控臺(tái)給定控制柜記憶編碼器(編碼器安裝在電機(jī)上)的位置作為零點(diǎn)，控制柜控 制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒正向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒卷起鋼絲繩帶動(dòng) 抽油泵上行；從零點(diǎn)正向轉(zhuǎn)動(dòng)后編碼器適時(shí)的將轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳給控制柜，當(dāng)達(dá)到抽吸所需的 位移后，控制柜控制電機(jī)換向反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾筒反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒 放開鋼絲繩使抽油泵下行；驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)到零點(diǎn)位置控制柜又控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)換向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此 周而復(fù)始完成自動(dòng)抽吸功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)通井機(jī)，其特征在于在油水井修復(fù)作業(yè)時(shí)，可以 使用自動(dòng)抽吸的滾筒轉(zhuǎn)數(shù)控制功能，實(shí)現(xiàn)提升高度的限位控制，保證了作業(yè)人員的安全。
全文摘要
一種多功能電動(dòng)通井機(jī)，包括汽車起重機(jī)底盤、箱式變壓器、電纜卷筒、操控臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、編碼器、滾筒總成、滾筒剎車帶、剎車液壓缸、滾筒聯(lián)軸器、減速器、減速器高低速轉(zhuǎn)換檔、失電制動(dòng)器、電機(jī)聯(lián)軸器、液壓站、控制柜，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝有電機(jī)聯(lián)軸器，電機(jī)聯(lián)軸器的另一端連接到減速器的輸入軸上，減速器的輸入軸另一端安裝有失電制動(dòng)器，減速器的箱體內(nèi)安裝有高低速轉(zhuǎn)換檔，減速器的輸出軸通過滾筒聯(lián)軸器連接到滾筒總成的主軸上，滾筒總成的中部是鋼絲繩滾筒，鋼絲繩滾筒的兩端是剎車鼓和剎車帶，在鋼絲繩滾筒的下部一側(cè)安裝有剎車液壓缸，剎車液壓缸的一端固定在滾筒總成的底座上，另一端連接到轉(zhuǎn)軸上。比機(jī)械通井機(jī)方便控制和方便操作。
文檔編號(hào)E21B1/02GK101818623SQ20101016036
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者亓和平, 劉超, 宋玉全, 李鵬, 牟紹平, 馬偉德 申請(qǐng)人:山東創(chuàng)新石油技術(shù)有限公司