專利名稱：雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田地層測量儀器用絞車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車。
背景技術(shù)：
目前我國早期開發(fā)的油田已經(jīng)進入中后開采期，大多數(shù)油田 都采用注水方式增加地層壓力從而獲得更多的原油產(chǎn)量，隨著地質(zhì)情況越來越復(fù)雜，為了保證油田穩(wěn)產(chǎn)，需要更及時準確地了解井下狀況。油田地層測量儀器需要在井口內(nèi)往復(fù)運動，即上提或下降。上提或者下降的過程需要使用絞車帶動電纜來完成，同時電纜完成儀器設(shè)備信號的傳輸。電纜的盤起與下放的過程中，絞車是電纜的動力來源。在液壓馬達的帶動下，絞車滾筒的高速旋轉(zhuǎn)。滾筒上纏繞各種型號的電纜，滾筒正向轉(zhuǎn)動電纜上提；滾筒反向轉(zhuǎn)動電纜則下放。聯(lián)動測井車上安裝兩個滾筒，一個負責(zé)收放鋼絲，另外一個負責(zé)收放電纜。其中鋼絲前端連接的設(shè)備可以獨立完成測試任務(wù)，不需要井口儀器配合，電纜前端連接的設(shè)備通過電纜中的信號線傳輸采集信號給地面儀表，實時采集油井中技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。鋼絲的盤起與下放和電纜的盤起與下放是分開進行的，兩者不可以同時工作。但兩個滾筒的動力系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)是一套設(shè)備，因此稱為聯(lián)動雙滾筒絞車。滾筒在收放鋼絲與電纜時需要緊密排列，防止出現(xiàn)因重疊、跳層發(fā)生電纜或者鋼絲的損毀的現(xiàn)象。鋼絲或者電纜在滾筒上纏繞時每一層需要緊密排列，在同一層中兩條線之間允許的最大間隙小于線徑的十分之一。滾筒的寬度決定電纜能在單層上纏繞的圈數(shù)，滾筒的深度決定電纜能纏繞的層數(shù)。滾筒制作完成后滾筒的尺寸不能更改，當(dāng)一個滾筒纏繞多種不同線徑的電纜或者鋼絲時，纏繞的層數(shù)與圈數(shù)都發(fā)生了改變。當(dāng)同一種型號的電纜與滾筒，經(jīng)過長時間的使用后電纜或者鋼絲的線徑經(jīng)過拉伸與磨損也會發(fā)生變化，使用過的電纜或者鋼絲纏繞時容易發(fā)生跳層、重疊的問題。以上問題在使用純機械式的絞車是無法克服的，使用中大大的影響油井測量的進度，同時設(shè)備有效使用時間縮短，造成大量的資金浪費。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，它采用滾珠絲杠，電機帶動正反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，避免以上缺點，機床用滾珠絲杠間隙誤差可達到0.01麗以下，電機選用步進電機，由程序控制與滾筒達成同步，能做到滾筒和計量機構(gòu)同步性，當(dāng)計量機構(gòu)丟轉(zhuǎn)時滾筒根據(jù)程序自動補償，保證盤纜整齊，減小深度計量誤差。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案它包含機械部分和電子部分構(gòu)成，機械部分和電子部分連接。所述的電子部分包括控制面板、測量顯示面板和手持式設(shè)備，控制面板與測量顯示面板連接，手持式設(shè)備與控制面板通過RS485通信連接，控制面板預(yù)留標(biāo)準CAN2. 0總線接口。所述的機械部分包含絞車骨架、分動機構(gòu)、鋼絲滾筒、電纜滾筒、電纜計量機構(gòu)、鋼絲計量機構(gòu)和行走機構(gòu)，絞車骨架的一側(cè)上部設(shè)置有行走機構(gòu)，行走機構(gòu)上裝配有相背對的電纜計量機構(gòu)和鋼絲計量機構(gòu)；絞車骨架的另一側(cè)端頭處設(shè)置有分動機構(gòu)，分動機構(gòu)后側(cè)設(shè)置 有鋼絲滾筒和電纜滾筒。所述的控制面板包含車載電源、電源濾波器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、機械傳動結(jié)構(gòu)、步進電機驅(qū)動器、單片機、可編程邏輯器件、光電編碼器、步進電機、電源指示燈、正向轉(zhuǎn)動指示燈和反向轉(zhuǎn)動指示燈，車載電源、電源濾波器、DC-DC轉(zhuǎn)換器依次連接，且電源濾波器與步進電機驅(qū)動器連接，DC-DC轉(zhuǎn)換器與單片機連接，單片機分別與步進電機驅(qū)動器、電源指示燈、正向轉(zhuǎn)動指示燈和反向轉(zhuǎn)動指示燈連接，步進電機驅(qū)動器與步進電機連接，步進電機與機械傳動結(jié)構(gòu)連接，光電編碼器與可編程邏輯器件連接，可編程邏輯器件與單片機連接。所述的分動機構(gòu)包含分動箱體、外接手動機構(gòu)、滾筒計數(shù)機構(gòu)、滾筒切換氣缸、空擋切換氣缸、液壓馬達，分動箱體前側(cè)中部設(shè)置有液壓馬達，液壓馬達上部設(shè)置有滾筒計數(shù)機構(gòu)、滾筒切換氣缸和空擋切換氣缸，分動箱體的側(cè)面設(shè)置有外接手動機構(gòu)。所述的鋼絲滾筒和電纜滾筒外側(cè)端分別設(shè)置有鋼絲滾筒剎車盤和電纜滾筒剎車盤。所述的鋼絲計量機構(gòu)包含張力輪、張力計、滾珠螺母、計數(shù)輪、壓緊輪機構(gòu)、導(dǎo)向輪機構(gòu)、計數(shù)機構(gòu)和導(dǎo)軌滑塊，壓緊輪機構(gòu)一側(cè)縱向依次設(shè)置有計數(shù)輪和張力輪，且壓緊輪機構(gòu)另一側(cè)與計數(shù)輪和張力輪的中心相對應(yīng)處設(shè)置有計數(shù)機構(gòu)和張力計，計數(shù)機構(gòu)上部水平設(shè)置有導(dǎo)向輪機構(gòu)，且計數(shù)機構(gòu)和張力計之間水平設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊，導(dǎo)軌滑塊中部一側(cè)設(shè)置有滾珠螺母。所述的電纜計量機構(gòu)體積大于鋼絲計量機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)相同。本實用新型具有以下有益效果I、兩滾筒的切換使用動力由液壓馬達輸出，傳遞給分動機構(gòu)內(nèi)主傳動齒，由滾筒切換氣缸帶動切換齒前后移動完成兩滾筒的動力切換。2、自動、手動及空擋的切換使用空擋切換汽缸有三個檔位，推動換擋齒完成換擋目的，絞車正常收纜時，切換至自動擋時液壓馬達連接傳動齒帶動滾筒旋轉(zhuǎn)工作，絞車快速放纜時，切換至空擋時液壓馬達空轉(zhuǎn)，滾筒自由下放，特殊情況時，切換至手動擋，外接手動機構(gòu)連接傳動齒，人力帶動滾筒收放電纜。3、鋼絲及電纜的收放長度測量鋼絲及電纜收放時經(jīng)過計量機構(gòu)內(nèi)的計數(shù)輪帶動計數(shù)機構(gòu)，根據(jù)圈數(shù)測量出其長度。4、鋼絲及電纜的張力測量鋼絲及電纜纏繞與計數(shù)輪和張力輪上，鋼絲及電纜受力時被纏繞的計數(shù)輪和張力輪也受到同樣大小的力，使得內(nèi)部裝有張力計的張力輪向計數(shù)輪側(cè)發(fā)生微量位移，張力計根據(jù)位移變形量測量出所受的張力值。5、鋼絲及電纜的自動整齊盤絲滾筒旋轉(zhuǎn)拉動電纜或鋼絲，經(jīng)過計量機構(gòu)后盤入滾筒，計量機構(gòu)在行走機構(gòu)上往復(fù)行走，帶動電纜或鋼絲按其行走軌跡均勻盤絲。


圖I為本實用新型中機械部分的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖I的主視圖，圖3為圖2的俯視圖，圖4為圖2的左視圖，[0028]圖5為本實用新型中控制面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中絞車骨架I、分動機構(gòu)2、鋼絲滾筒3、電纜滾筒4、電纜計量機構(gòu)5、鋼絲計量機構(gòu)6、行走機構(gòu)7、分動箱體21、外接手動機構(gòu)22、滾筒計數(shù)機構(gòu)23、滾筒切換氣缸24、空擋切換氣缸25、液壓馬達26、鋼絲滾筒剎車盤31、電纜滾筒剎車盤41、張力輪61、張力計62、滾珠螺母63、計數(shù)輪64、壓緊輪機構(gòu)65、導(dǎo)向輪機構(gòu)66、計數(shù)機構(gòu)67、導(dǎo)軌滑塊68、車載電源a、電源濾波器b、DC-DC轉(zhuǎn)換器C、機械傳動結(jié)構(gòu)d、步進電機驅(qū)動器e、單片機f、可編程邏輯器件g、光電編碼器h、步進電機Ml、電源指示燈LI、正向轉(zhuǎn)動指示燈L2、反向轉(zhuǎn)動指示燈L3。
具體實施方式
參照圖I-圖5，本具體實施方式
采用以下技術(shù)方案一種雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，它包含機械部分和電子部分構(gòu)成，機械部分和電子部分連接。所述的電子部分包括控制面板、測量顯示面板和手持式設(shè)備，控制面板與測量顯示面板連接，手持式設(shè)備與控制面板通過RS485通信連接，控制面板預(yù)留標(biāo)準CAN2. 0總線接口。所述的機械部分包含絞車骨架I、分動機構(gòu)2、鋼絲滾筒3、電纜滾筒4、電纜計量機構(gòu)5、鋼絲計量機構(gòu)6和行走機構(gòu)7，絞車骨架I的一側(cè)上部設(shè)置有行走機構(gòu)7，行走機構(gòu)7上裝配有相背對的電纜計量機構(gòu)5和鋼絲計量機構(gòu)6 ;絞車骨架I的另一側(cè)端頭處設(shè)置有分動機構(gòu)2，分動機構(gòu)2后側(cè)設(shè)置有鋼絲滾筒3和電纜滾筒4。所述的控制面板包含車載電源a、電源濾波器b、DC_DC轉(zhuǎn)換器C、機械傳動結(jié)構(gòu)d、步進電機驅(qū)動器e、單片機f、可編程邏輯器件g、光電編碼器h、步進電機Ml、電源指示燈LI、正向轉(zhuǎn)動指示燈L2和反向轉(zhuǎn)動指示燈L3，車載電源a、電源濾波器b、DC_DC轉(zhuǎn)換器c依次連接，且電源濾波器b與步進電機驅(qū)動器e連接，DC-DC轉(zhuǎn)換器c與單片機f連接，單片機f分別與步進電機驅(qū)動器e、電源指示燈LI、正向轉(zhuǎn)動指示燈L2和反向轉(zhuǎn)動指示燈L3連接，步進電機驅(qū)動器e與步進電機Ml連接,步進電機Ml與機械傳動結(jié)構(gòu)d連接,光電編碼器h與可編程邏輯器件g連接，可編程邏輯器件g與單片機f連接。所述的分動機構(gòu)2包含分動箱體21、外接手動機構(gòu)22、滾筒計數(shù)機構(gòu)23、滾筒切換氣缸24、空擋切換氣缸25、液壓馬達26，分動箱體21前側(cè)中部設(shè)置有液壓馬達26，液壓馬達26上部設(shè)置有滾筒計數(shù)機構(gòu)23、滾筒切換氣缸24和空擋切換氣缸25，分動箱體21的側(cè)面設(shè)置有外接手動機構(gòu)22。所述的鋼絲滾筒3和電纜滾筒4外側(cè)端分別設(shè)置有鋼絲滾筒剎車盤31和電纜滾筒剎車盤41。所述的鋼絲計量機構(gòu)6包含張力輪61、張力計62、滾珠螺母63、計數(shù)輪64、壓緊輪機構(gòu)65、導(dǎo)向輪機構(gòu)66、計數(shù)機構(gòu)67和導(dǎo)軌滑塊68，壓緊輪機構(gòu)65 —側(cè)縱向依次設(shè)置有計數(shù)輪64和張力輪61，且壓緊輪機構(gòu)65另一側(cè)與計數(shù)輪64和張力輪61的中心相對應(yīng)處設(shè)置有計數(shù)機構(gòu)67和張力計62，計數(shù)機構(gòu)67上部水平設(shè)置有導(dǎo)向輪機構(gòu)66，且計數(shù)機構(gòu)67和張力計62之間水平設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊68，導(dǎo)軌滑塊68中部一側(cè)設(shè)置有滾珠螺母63。所述的電纜計量機構(gòu)5體積大于鋼絲計量機構(gòu)6，其結(jié)構(gòu)相同。本具體實施方式
的動力源取自汽車傳動系統(tǒng)，利用取力器進行取力，帶動變量液壓泵，經(jīng)液壓控制系統(tǒng)傳遞給低速大扭矩馬達，通過絞車自身分動機構(gòu)傳遞給各滾筒，帶動絞車電纜滾筒或鋼絲滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒上纏繞的電纜和鋼絲通過計量機構(gòu)后連接各種井下儀器，滾筒轉(zhuǎn)動實現(xiàn)井下儀器的提升和下放工作。雙滾筒聯(lián)動絞車的電纜滾筒與鋼絲滾筒可以切換使用，當(dāng)進行水井測調(diào)時，使用電纜滾筒，滾筒上纏繞的電纜連接井下儀器，井下儀器測得的信號經(jīng)電纜上傳到地面儀器，由軟件進行分析處理并顯示，操作者根據(jù)電腦分析結(jié)果，通過測調(diào)儀向絞車發(fā)送調(diào)整指令，控制井下儀器動作，從而實現(xiàn)測試與調(diào)整的結(jié)合，實現(xiàn)測調(diào)聯(lián)動作業(yè)。當(dāng)進行投勞作業(yè)時，動力切換到鋼絲滾筒，鋼絲通過計量系統(tǒng)帶動專用的井下儀器動作，將堵塞器從井下投入或撈出。本具體實施方式
采用滾珠絲杠，電機帶動正反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，避免以上缺點，機床用滾珠絲杠間隙誤差可達到0.01麗以下，電機選用步進電機，由程序控制與滾筒達成同步，能做到滾筒和計量機構(gòu)同步性，當(dāng)計量機構(gòu)丟轉(zhuǎn)時滾筒根據(jù)程序自動補償，保證盤纜整齊，減小深度計量誤差。本實用新型具有以下有益效果I、兩滾筒的切換使用動力由液壓馬達輸出，傳遞給分動機構(gòu)內(nèi)主傳動齒，由滾筒切換氣缸帶動切換齒前后移動完成兩滾筒的動力切換。2、自動、手動及空擋的切換使用空擋切換汽缸有三個檔位，推動換擋齒完成換擋目的，絞車正常收纜時，切換至自動擋時液壓馬達連接傳動齒帶動滾筒旋轉(zhuǎn)工作，絞車快速放纜時，切換至空擋時液壓馬達空轉(zhuǎn)，滾筒自由下放，特殊情況時，切換至手動擋，外接手動機構(gòu)連接傳動齒，人力帶動滾筒收放電纜。3、鋼絲及電纜的收放長度測量鋼絲及電纜收放時經(jīng)過計量機構(gòu)內(nèi)的計數(shù)輪帶動計數(shù)機構(gòu)，根據(jù)圈數(shù)測量出其長度。4、鋼絲及電纜的張力測量鋼絲及電纜纏繞與計數(shù)輪和張力輪上，鋼絲及電纜受力時被纏繞的計數(shù)輪和張力輪也受到同樣大小的力，使得內(nèi)部裝有張力計的張力輪向計數(shù)輪側(cè)發(fā)生微量位移，張力計根據(jù)位移變形量測量出所受的張力值。5、鋼絲及電纜的自動整齊盤絲滾筒旋轉(zhuǎn)拉動電纜或鋼絲，經(jīng)過計量機構(gòu)后盤入滾筒，計量機構(gòu)在行走機構(gòu)上往復(fù)行走，帶動電纜或鋼絲按其行走軌跡均勻盤絲。
權(quán)利要求1.一種雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，它包含機械部分和電子部分，機械部分和電子部分連接，其特征在于所述的電子部分包括控制面板、測量顯示面板和手持式設(shè)備，控制面板與測量顯示面板連接，手持式設(shè)備與控制面板通過RS485通信連接，控制面板預(yù)留標(biāo)準CAN2. O總線接口 ；所述的機械部分包含絞車骨架(I)、分動機構(gòu)(2)、鋼絲滾筒(3)、電纜滾筒(4)、電纜計量機構(gòu)(5)、鋼絲計量機構(gòu)(6)和行走機構(gòu)(7)，絞車骨架(I)的一側(cè)上部設(shè)置有行走機構(gòu)(7)，行走機構(gòu)(7)上裝配有相背對的電纜計量機構(gòu)(5)和鋼絲計量機構(gòu)(6);絞車骨架(I)的另一側(cè)端頭處設(shè)置有分動機構(gòu)(2)，分動機構(gòu)(2)后側(cè)設(shè)置有鋼絲滾筒(3)和電纜滾筒⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，其特征在于所述的控制面板包含車載電源(a)、電源濾波器(b) ,DC-DC轉(zhuǎn)換器(C)、機械傳動結(jié)構(gòu)⑷、步進電機驅(qū)動器(e)、單片機(f)、可編程邏輯器件(g)、光電編碼器(h)、步進電機(Ml)、電源指示燈(LI)、正向轉(zhuǎn)動指示燈(L2)和反向轉(zhuǎn)動指示燈(L3)，車載電源(a)、電源濾波器(b)、DC-DC轉(zhuǎn)換器(c)依次連接，且電源濾波器(b)與步進電機驅(qū)動器(e)連接，DC-DC轉(zhuǎn)換器(c)與單片機(f)連接，單片機(f)分別與步進電機驅(qū)動器(e)、電源指示燈(LI)、正向轉(zhuǎn)動指示燈(L2)和反向 轉(zhuǎn)動指示燈(L3)連接,步進電機驅(qū)動器(e)與步進電機(Ml)連接,步進電機(Ml)與機械傳動結(jié)構(gòu)(d)連接，光電編碼器(h)與可編程邏輯器件(g)連接，可編程邏輯器件(g)與單片機⑴連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，其特征在于所述的分動機構(gòu)(2)包含分動箱體(21)、外接手動機構(gòu)(22)、滾筒計數(shù)機構(gòu)(23)、滾筒切換氣缸(24)、空擋切換氣缸(25)、液壓馬達(26)，分動箱體(21)前側(cè)中部設(shè)置有液壓馬達(26)，液壓馬達(26)上部設(shè)置有滾筒計數(shù)機構(gòu)(23)、滾筒切換氣缸(24)和空擋切換氣缸(25)，分動箱體(21)的側(cè)面設(shè)置有外接手動機構(gòu)(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，其特征在于所述的鋼絲滾筒(3)和電纜 滾筒(4)外側(cè)端分別設(shè)置有鋼絲滾筒剎車盤(31)和電纜滾筒剎車盤(41)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，其特征在于所述的鋼絲計量機構(gòu)(6)包含張力輪(61)、張力計(62)、滾珠螺母(63)、計數(shù)輪(64)、壓緊輪機構(gòu)(65)、導(dǎo)向輪機構(gòu)(66)、計數(shù)機構(gòu)￠7)和導(dǎo)軌滑塊(68)，壓緊輪機構(gòu)￠5) —側(cè)縱向依次設(shè)置有計數(shù)輪(64)和張力輪(61)，且壓緊輪機構(gòu)￠5)另一側(cè)與計數(shù)輪￠4)和張力輪￠1)的中心相對應(yīng)處設(shè)置有計數(shù)機構(gòu)￠7)和張力計(62)，計數(shù)機構(gòu)￠7)上部水平設(shè)置有導(dǎo)向輪機構(gòu)(66)，且計數(shù)機構(gòu)￠7)和張力計￠2)之間水平設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊(68)，導(dǎo)軌滑塊￠8)中部一側(cè)設(shè)置有滾珠螺母(63)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，其特征在于所述的電纜計量機構(gòu)(5)體積大于鋼絲計量機構(gòu)(6)，其結(jié)構(gòu)相同。
專利摘要一種雙滾筒聯(lián)動數(shù)控絞車，它涉及油田地層測量儀器用絞車技術(shù)領(lǐng)域。它包含機械部分和電子部分構(gòu)成，機械部分和電子部分連接，電子部的控制面板與測量顯示面板連接，手持式設(shè)備與控制面板通過RS485通信連接，控制面板預(yù)留標(biāo)準CAN2.0總線接口；機械部分的絞車骨架的一側(cè)上部設(shè)置有行走機構(gòu)，行走機構(gòu)上裝配有相背對的電纜計量機構(gòu)和鋼絲計量機構(gòu)；絞車骨架的另一側(cè)端頭處設(shè)置有分動機構(gòu)，分動機構(gòu)后側(cè)設(shè)置有鋼絲滾筒和電纜滾筒。它電機選用步進電機，由程序控制與滾筒達成同步，能做到滾筒和計量機構(gòu)同步性，當(dāng)計量機構(gòu)丟轉(zhuǎn)時滾筒根據(jù)程序自動補償，保證盤纜整齊，減小深度計量誤差。
文檔編號B66D1/40GK202499674SQ201220019800
公開日2012年10月24日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者劉振有, 呂云增, 王劍峰 申請人:大慶市聯(lián)盛科技有限公司