一種石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到一種石油鉆機自動換擋絞車控制，尤其涉及到一種利用滾筒編碼器實現(xiàn)石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有石油鉆機的絞車換擋系統(tǒng)是采用人工換擋，為了滿足在最大鉤載下絞車能夠正常運行，需要在鉆井初期采用高速檔，中后期采用低速擋。這樣做雖然系統(tǒng)簡單，但實際上即使在中后期，大部分時間絞車并非處于最大鉤載的狀態(tài)，如果一直使用低速檔位效率會下降很多。尤其是在輕載或空載的時候，還在使用低速擋，使得絞車整體速度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有絞車換擋系統(tǒng)效率低下的問題，本實用新型提出了一種石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)，用于改善石油鉆機作業(yè)效率，大幅縮短輕載或空載時的絞車提升時間。
[0004]為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本實用新型提供一種石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)，其包括低速離合器，與低速離合器可接觸的滾筒，其中，低速離合器可驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，盤剎，其中，盤剎可控制滾筒的旋轉(zhuǎn)，使?jié)L筒的運轉(zhuǎn)速度停止或降低，與滾筒可接觸的高速離合器，所述高速離合器可驅(qū)動滾筒高速旋轉(zhuǎn)，可控制滾筒運轉(zhuǎn)的渦流剎車，所述渦流剎車可促使?jié)L筒的運轉(zhuǎn)速度停止或降低，滾筒編碼器，所述滾筒編碼器實時監(jiān)測滾筒的運轉(zhuǎn)速度；其中，電機可通過低速離合器或高速離合器帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。
[0005]此外，本實用新型還提供滾筒運轉(zhuǎn)速度的監(jiān)控裝置，所述單軸絞車控制系統(tǒng)還設(shè)有懸重傳感器，所述懸重傳感器用于測量和判斷滾筒的載重量。
[0006]此外，本實用新型的工作原理是:鉆機在整個工作環(huán)境中默認旋轉(zhuǎn)低速離合器，在石油鉆機中的絞車啟動后，通過懸重傳感器8判定絞車的承載量，當懸重傳感器8檢測到絞車的承載量低于某一設(shè)定值時，啟動石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)的換擋流程，其中，所述換擋流程包括的步驟:
[0007]第一步:當需要從低速換到高速檔位時，滾筒與低速離合器分離；
[0008]第二步:通過渦流剎車控制滾筒的運轉(zhuǎn)速度，降低絞車的旋轉(zhuǎn)速度；
[0009]第三步:滾筒編碼器實時監(jiān)測滾筒的運轉(zhuǎn)速度，當滾筒編碼器檢測到滾筒的運轉(zhuǎn)速度達到O零時，絞車控制系統(tǒng)驅(qū)動盤剎將滾筒剎死，防止?jié)L筒反轉(zhuǎn)；
[0010]第四步:待盤剎抱死滾筒后，閉合高速離合器，使得高速離合器驅(qū)動滾筒3旋轉(zhuǎn)，完成換擋動作；
[0011]第五步:啟動電機，驅(qū)動絞車開始高速提升作業(yè)。
[0012]第六步:當絞車達到該處的作業(yè)位置時，脫離高速離合器，啟動渦流剎車6控制滾筒的運轉(zhuǎn)速度，降低絞車的旋轉(zhuǎn)速度；
[0013]第七步:當滾筒編碼器檢測到滾筒的運轉(zhuǎn)速度達到O零時，絞車控制系統(tǒng)驅(qū)動盤剎將滾筒剎死，防止?jié)L筒反轉(zhuǎn)；
[0014]第八步:待盤剎抱死滾筒后，閉合低速離合器，低速離合器驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，完成換擋動作，使絞車進入一個低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0015]第九步:當需要絞車停止運轉(zhuǎn)時，脫離低速離合器，使用渦流剎車和盤剎，使得絞車停止運動，達到一個靜止的狀態(tài)。
[0016]本實用新型的技術(shù)效果是:改善作業(yè)效率，大幅縮短輕載或空載時的絞車提升時間。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]1-低速離合器；2_盤剎；3_滾筒；4_高速離合器；5_電機；6_渦流剎車；7_滾筒編碼器；8-懸重傳感器。
【具體實施方式】
[0019]為了更清楚的敘述本實用新型的【具體實施方式】，下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0020]參照圖1所示，石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)包括低速離合器1、盤剎
2、滾筒3、高速離合器4、電機5、渦流剎車6、滾筒編碼器7、懸重傳感器8。其中，低速離合器I可與滾筒3接觸，并帶動滾筒3旋轉(zhuǎn)，盤剎2設(shè)置在滾筒3的兩端，通過盤剎2可控制滾筒3的旋轉(zhuǎn)，滾筒3還可與高速離合器4接觸，通過高速離合器4帶動滾筒3高速運轉(zhuǎn)，渦流剎車6可與滾筒3相連接，通過渦流剎車6帶動滾筒3停止運轉(zhuǎn)。絞車上還設(shè)有滾筒編碼器7和懸重傳感器8，通過滾筒編碼器7實時監(jiān)測滾筒3的運轉(zhuǎn)速度。懸重傳感器8實時監(jiān)測和判斷滾筒3的載重量，通過懸重傳感器8發(fā)送絞車控制信息，實現(xiàn)絞車控制系統(tǒng)換擋。絞車控制系統(tǒng)的電機5通過低速離合器I或高速離合器4帶動滾筒3旋轉(zhuǎn)。
[0021]本實用新型還提供一種絞車控制系統(tǒng)換擋流程的【具體實施方式】，換擋流程包括的步驟:
[0022]第一步:當需要從低速換到高速檔位時，滾筒3與低速離合器I分離；
[0023]第二步:通過渦流剎車6控制滾筒3的運轉(zhuǎn)速度，降低絞車的旋轉(zhuǎn)速度；
[0024]第三步:滾筒編碼器7實時監(jiān)測滾筒3的運轉(zhuǎn)速度，當滾筒編碼器7檢測到滾筒3的運轉(zhuǎn)速度達到O零時，絞車控制系統(tǒng)驅(qū)動盤剎2將滾筒3剎死，防止?jié)L筒3反轉(zhuǎn)；
[0025]第四步:待盤剎2抱死滾筒3后，閉合高速離合器4，使得高速離合器4驅(qū)動滾筒3旋轉(zhuǎn)，完成換擋動作；
[0026]第五步:啟動電機5，驅(qū)動絞車開始高速提升作業(yè)。
[0027]第六步:當絞車達到該處的作業(yè)位置時，脫離高速離合器4，啟動渦流剎車6控制滾筒3的運轉(zhuǎn)速度，降低絞車的旋轉(zhuǎn)速度；
[0028]第七步:當滾筒編碼器7檢測到滾筒3的運轉(zhuǎn)速度達到O零時，絞車控制系統(tǒng)驅(qū)動盤剎2將滾筒3剎死，防止?jié)L筒3反轉(zhuǎn)；
[0029]第八步:待盤剎2抱死滾筒3后，閉合低速離合器I，低速離合器I驅(qū)動滾筒3旋轉(zhuǎn)，完成換擋動作，使絞車進入一個低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0030]第九步:當需要絞車停止運轉(zhuǎn)時，脫離低速離合器1，使用渦流剎車6和盤剎2，使得絞車停止運動，達到一個靜止的狀態(tài)。
[0031]以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為詳細，只要本領(lǐng)域的技術(shù)人員在查看到本實用新型的實施例后，不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，所做的改變都屬于本實用新型的保護范圍。但本文所述的實施例不能理解為對本實用新型的保護范圍限制。
【主權(quán)項】
1.一種石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述絞車控制系統(tǒng)包括低速離合器(I )，與低速離合器(I)接觸的滾筒(3)，所述低速離合器(I)驅(qū)動滾筒(3)旋轉(zhuǎn)；盤剎(2)，所述盤剎(2)控制滾筒(3)的旋轉(zhuǎn)，使?jié)L筒(3)的運轉(zhuǎn)速度停止或降低；與滾筒(3 )接觸的高速離合器(4 )，所述高速離合器(4 )驅(qū)動滾筒(3 )高速旋轉(zhuǎn)；控制滾筒(3 )運轉(zhuǎn)的渦流剎車(6)，所述渦流剎車(6)控制滾筒(3)的運轉(zhuǎn)速度降低；滾筒編碼器(7)，所述滾筒編碼器(7)實時監(jiān)測滾筒(3)的運轉(zhuǎn)速度；電機(5)，所述電機(5)通過低速離合器(I)帶動滾筒(3 )旋轉(zhuǎn)，所述電機(5 )通過高速離合器(4 )帶動滾筒(3 )旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單軸絞車控制系統(tǒng)還設(shè)有懸重傳感器(8)，所述懸重傳感器(8)用于測量和判斷滾筒(3)的載重量。
【專利摘要】本實用新型涉及到一種利用滾筒編碼器實現(xiàn)石油鉆機雙速自動換擋單軸絞車控制系統(tǒng)，其包括低速離合器，與低速離合器接觸的滾筒；其中，低速離合器驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，盤剎，盤剎可控制滾筒的旋轉(zhuǎn)，可使?jié)L筒的運轉(zhuǎn)速度停止或降低，與滾筒接觸的高速離合器；其中，高速離合器驅(qū)動滾筒高速旋轉(zhuǎn)，控制滾筒運轉(zhuǎn)的渦流剎車，其中，渦流剎車控制滾筒的運轉(zhuǎn)速度降低；滾筒編碼器，所述滾筒編碼器實時監(jiān)測滾筒的運轉(zhuǎn)速度；電機，其中，電機通過低速離合器帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，其中，電機通過高速離合器帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。本實用新型的優(yōu)點是改善了石油鉆機作業(yè)效率，大幅縮短輕載或空載時的絞車提升時間。
【IPC分類】B66D1-24
【公開號】CN204310741
【申請?zhí)枴緾N201420651264
【發(fā)明人】李靜, 劉心鋼
【申請人】中曼石油鉆井技術(shù)有限公司, 上海中曼石油裝備有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月4日