一種電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)測(cè)井絞車以閉式液壓傳動(dòng)為主，液壓傳動(dòng)的系統(tǒng)復(fù)雜、元件多，管線接頭易滲漏，維護(hù)保養(yǎng)不便。在實(shí)際使用中存在以下技術(shù)缺陷:
[0003]⑴水平井測(cè)試:要求恒張力、跟隨性好。而液壓系統(tǒng)因液體介質(zhì)傳遞，有遲后時(shí)間，同步效果差，依靠絞車員的豐富操作經(jīng)驗(yàn)。
[0004]⑵超低速功能差。因馬達(dá)最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一定。常規(guī)情況下，力士樂變量軸塞馬達(dá)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為50rpm。但測(cè)試核磁等工況要求馬達(dá)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速在20rpm以內(nèi)。液壓系統(tǒng)在馬達(dá)出油口處增加背壓，損失功率約1/4的措施將馬達(dá)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速降下了，但噪音大，系統(tǒng)發(fā)熱，隨外部載荷變化波動(dòng)大。重載時(shí)更嚴(yán)重，載荷較大時(shí)無法實(shí)現(xiàn)超低速。
[0005]⑶在遇到井況復(fù)雜的情況下，遇阻、遇卡在測(cè)井高速時(shí)因人員操作反應(yīng)有遲后時(shí)間，容易造成事故。
[0006]⑷人員工作強(qiáng)度大，人工操作若稍有不慎，就極易發(fā)生測(cè)井事故，所以需要多個(gè)工作經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平、反應(yīng)能力及責(zé)任心很高的操作人員進(jìn)行工作；由于操作人員的身心勞動(dòng)強(qiáng)度很大，所以在測(cè)井作業(yè)過程中需要投入大量的人力成本。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中，存在人工勞動(dòng)量大、控制精度低和安全性差等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)人工勞動(dòng)量小、控制精度高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置，包括與電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的滾筒連接、且用于控制所述滾筒轉(zhuǎn)速的動(dòng)力部分，以及與所述動(dòng)力部分連接、且用于對(duì)動(dòng)力部分進(jìn)行控制的通訊控制部分；所述動(dòng)力部分，通過交直交變頻調(diào)速控制滾筒的轉(zhuǎn)速。
[0010]其中，所述動(dòng)力部分，包括依次配合連接至所述滾筒的發(fā)動(dòng)機(jī)取力器、變頻發(fā)電機(jī)和變頻電動(dòng)機(jī)，以及分別與所述變頻發(fā)電機(jī)和變頻電動(dòng)機(jī)連接的交流電源裝置；所述變頻發(fā)電機(jī)和變頻電動(dòng)機(jī)之間通過直流動(dòng)力電纜線連接，所述變頻發(fā)電機(jī)和變頻電動(dòng)機(jī)還分別與通訊控制部分連接。
[0011 ] 其中，所述交流電源裝置，包括并聯(lián)在直流動(dòng)力電纜線上的220V交流電源裝置與380V三相交流電源裝置，所述220V交流電源裝置與變頻電動(dòng)機(jī)并聯(lián)。
[0012]其中，所述交流電源裝置，還包括:連接在所述變頻發(fā)電機(jī)與380V三相交流電源裝置之間的互鎖切換開關(guān)，和/或，連接在380V三相交流電源裝置與外接三相交流電之間的漏電斷路開關(guān)。
[0013]其中，所述通訊控制部分，包括與所述控制部分連接的通訊電路，以及與所述通訊電路連接的控制器；電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的24V電源輸出端、手柄輸出端、扭矩閥電位計(jì)輸出端、張力信號(hào)輸出端、模式選擇開關(guān)輸出端、緊急停止開關(guān)輸出端和剎車電磁閥輸入端，分別與所述控制器的相應(yīng)連接端連接；所述控制器的保護(hù)端接地。
[0014]其中，所述通訊控制部分，還包括分別與所述通訊電路和控制器連接、且用于根據(jù)用戶的要求可以使用外部指令通訊控制絞車的可擴(kuò)展外部控制器；電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的24V電源輸出端與所述可擴(kuò)展外部控制器的相應(yīng)連接端連接，所述可擴(kuò)展外部控制器的保護(hù)端接地。
[0015]其中，所述通訊控制部分，還包括分別與所述通訊電路和可擴(kuò)展外部控制器連接的顯示器；電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的24V電源輸出端與所述顯示器的相應(yīng)連接端連接，所述顯示器的保護(hù)端接地。
[0016]其中，所述通訊控制部分，還包括與所述顯示器連接的保險(xiǎn)，以及與所述保險(xiǎn)連接的電源開關(guān)。
[0017]其中，所述通訊電路包括CAN通信線；所述CAN通信線包括并行設(shè)置、且端部相連的低端線路CAN_L和高端線路CAN_H，以及對(duì)稱設(shè)置、且并聯(lián)在所述低端線路CAN_L和高端線路CAN_H的兩個(gè)端部之間的一對(duì)碳膜電阻；所述低端線路CAN_L和高端線路CAN_H，分別與控制部分、控制器、可擴(kuò)展外部控制器和顯示器的相應(yīng)連接端連接。
[0018]其中，所述直流動(dòng)力電纜線和/或CAN通信線，為屏蔽電纜；所述屏蔽電纜的電纜屏蔽層兩端接保護(hù)地。
[0019]本實(shí)用新型各實(shí)施例的電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置，由于包括與電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的滾筒連接、且用于控制滾筒轉(zhuǎn)速的動(dòng)力部分，以及與動(dòng)力部分連接、且用于對(duì)動(dòng)力部分進(jìn)行控制的通訊控制部分；所述動(dòng)力部分，通過交直交變頻調(diào)速控制滾筒的轉(zhuǎn)速；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中人工勞動(dòng)量大、控制精度低和安全性差的缺陷，以實(shí)現(xiàn)人工勞動(dòng)量小、控制精度高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
[0021]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0022]附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0023]圖1為本實(shí)用新型電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置的工作原理示意圖。
[0024]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0025]1-發(fā)動(dòng)機(jī)取力器；2_變頻發(fā)電機(jī)；3_變頻電動(dòng)機(jī)；4_雙聯(lián)機(jī)械互鎖開關(guān)；5_380V三相交流電源裝置；6-220V交流電源裝置；7_控制器；8_可擴(kuò)展外部控制器；9_顯示器；10-保險(xiǎn)；11_直流電源開關(guān)；12_操作手柄；13_扭矩閥；14_張力信號(hào)；15_緊急停止按鈕；16-模式選擇開關(guān)；17-剎車電磁閥；18_輥筒；19-動(dòng)力電纜線560VDC ;20_24V直流電源(24V電瓶)；21-CAN通信線。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]電動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已得到十分廣泛的應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、方式靈活、節(jié)能減排、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。使用電動(dòng)變頻技術(shù)能解決液壓測(cè)井技術(shù)中的難點(diǎn)，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。我們國家也是重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，在倡導(dǎo)“低碳、環(huán)?！苯?jīng)濟(jì)的環(huán)境下，電驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)在油田機(jī)械行業(yè)將有更為廣闊的天地。
[0028]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中安全性差、人工操作量大的缺陷，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種電驅(qū)動(dòng)測(cè)井絞車的自動(dòng)控制裝置，可以用于水平井測(cè)井過程中，以實(shí)現(xiàn)安全性好、自動(dòng)化程度高的目的。
[0029]本實(shí)施例的技術(shù)方案，包括動(dòng)力部分和通訊控制部分，動(dòng)力部分通過交直交變頻調(diào)速控制滾筒的轉(zhuǎn)速。其中，動(dòng)力部分包括通過直流動(dòng)力電纜線連接的變頻發(fā)電機(jī)和變頻電動(dòng)機(jī)，并聯(lián)在直流動(dòng)力電纜線上的220V交流電源裝置與380V三相交流電源裝置，220V交流電源裝置與變頻電動(dòng)機(jī)并聯(lián)；通訊控制部分分別與變頻發(fā)電機(jī)與變頻電動(dòng)機(jī)相連接。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力部分還包括連接在變頻發(fā)電機(jī)與380V三相交流電源裝置之間的互鎖切換開關(guān)，以及連接在380V三相交流電源裝置與外接三相交流電之間的漏電斷路開關(guān)。
[0031 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力部分還包括變頻發(fā)電機(jī)與變頻電動(dòng)機(jī)之間連接的直流動(dòng)力電纜線，該直流動(dòng)力電纜線為屏蔽電纜，屏蔽電纜的電纜屏蔽層兩端接保護(hù)地。通訊控制部分的CAN2.0通訊線為屏蔽電纜，屏蔽電纜的電纜屏蔽層兩端接保護(hù)地。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，通訊控制部分包括通訊電路。通訊電路的CAN2.0的低端和變頻發(fā)電機(jī)的第一控制端，變頻電動(dòng)機(jī)的第一控制端，控制器的第一控制端，顯示器的第一控制端，可擴(kuò)展外部控制的第一控制端連接。所述通訊電路的CAN2.0的高端和變頻發(fā)電機(jī)的第二控制端，變頻電動(dòng)機(jī)的第二控制端，控制器的第二控制端，顯示器的第二控制端，可擴(kuò)展外部控制的第二控制端連接。CAN2.0的低端與高端之間并聯(lián)2個(gè)120歐姆1/4W碳膜電阻。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，通訊控制部分還包括控