CN102889062A - 井架式机电一体化修井机 - Google Patents

Abstract

一种井架式机电一体化修井作业机包括修井架、天车、大钩、速度传感器、减速机滚筒、刹车制动器、电动机或传动设备、在修井架的底上方逐序设有液压站，电动机或传动设备和减速机滚筒，在固定架的上方的修井架中部设有钢丝绳排列轨道，电动机或传动设备通过皮带轮和皮带与减速机滚筒相连，或通过齿轮或链轮、链条与减速机滚筒相连，减速机滚筒上的钢丝绳一端固定在减速机滚筒上，另一端通过天车和大钩上的动滑轮固定在修井架底部；电动机的控制电路与智能控制柜相连，智能控制柜控制电路与控制台相连。本发明整体结构简单，减少了安装空间，降低了运输成本，简化了安装程序，节省了修井的准备周期。

Description

井架式机电一体化修井机

技术领域

本发明涉及一种油田修井机，具体的讲是一种井架式机电一体化修井作业机。 

背景技术

目前油田修井设备主要有两种，一种是通井机与修井作业架相结合的分体式修井设备，另一种是自备井架的车载式修井设备。这两种修井设备在应用中还存在以下缺点：第一种修井设备需要汽车拖盘和立放井架车分别将通井机和修井架拖动到井场，运输成本高，准备期长；第二种修井设备设备购置费用高，多数仅用于油井大修作业中，而油井85％的修井作业工作量是小修作业，在作业过程中，不论何种设备，原有的动力系统是以燃料油发动机驱动的，操作劳动强度大，噪音大，烟气污染严重，极大影响了作业工人的身体健康，在矿区城市化的今天，油井附件居民也深受其害。 

发明内容

本发明的目的是提供一种井架式机电一体化修井作业机，克服上述已有技术存在的缺陷。 

本发明的技术方案是通过以下方式实现的： 

本发明包括修井架、天车、大钩、速度传感器、减速机滚筒、刹车制动器、电动机或传动设备、在修井架的底上方逐序设有液压站，电动机或传动设备和减速机滚筒，在固定架的上方的修井架中部设有钢丝绳排列轨道，电动机或传动设备通过皮带轮和皮带与减速机滚筒相连，或通过齿轮或链轮、链条与减速机滚筒相连，液压站上的液压马达通过皮带或齿轮或链轮与液压站上的 电动机相连；减速机滚筒上的钢丝绳一端固定在减速机滚筒上，另一端通过天车和大钩上的动滑轮固定在修井架底部；电动机的控制电路与智能控制柜相连，智能控制柜控制电路与控制台相连。 

修井架设为整体式或液压伸缩式或折叠式，修井架可设为车载式也可设拖挂式。 

减速机滚筒是采用与减速机和滚筒或刹车制动器设为一体的滚筒，滚筒轴上或电动机轴上设有速度传感器。 

刹车制动器可电机能耗制动或电磁制动或带刹车制动或盘刹制动形式。 

减速机滚筒是采用与减速器和滚筒或刹车制动器设为一体的滚筒，在控制台上设有左右两个操作手柄，其控制电路为：左操作手柄的正转转速信号电路与电动机控制器相联，正转启停信号电路与PLC相联；右操作手柄的反转转速信号电路与电动机控制器相联，反转启停信号电路与PLC相联，PLC的启停信号电路转向信号电路分别与电动机控制器相联；PLC的刹车控制电路与刹车控制电路相联，刹车控制电路与刹车制动器相联；电动机控制器的控制电路与电动机相联，电动机轴上的速度传感器的信号电路与电动机控制器相联，电动机与智能控制柜构成的调速系统是变频电动机调速系统或开关磁阻电动机调速系统及其他电动调速系统或液压调速系统。 

井架式机电一体化修井作业机可配制程序控制从事试油抽汲和酸化压裂抽排废液作业。 

本发明与已有技术相比具有的优点是：整体结构简单，减少了安装空间，降低了运输成本，简化了安装程序，节省了修井的准备周期，减少了周围环境污染，降低了工人劳动强度。 

附图说明

图1-本发明的结构示意图 

图2-图1的左视图 

图中1-天车 2-修井架 3-钢丝绳 4-大钩 5-减速机滚筒 6-电动机 7-皮带8-液压站 9-智能控制柜 10-控制台 

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明： 

本发明包括修井架2、天车1、大钩4、速度传感器、减速机滚筒5、刹车制动器、电动机或传动设备、在修井架的底上方逐序设有液压站8，电动机6或传动设备和减速机滚筒5，在固定架的上方的修井架中部设有钢丝绳排列轨道，电动机或传动设备通过皮带轮和皮带与减速机滚筒相连，或通过齿轮或链轮、链条与减速机滚筒相连，液压站上的液压马达通过皮带或齿轮或链轮与液压站上的电动机相连；减速机滚筒上的钢丝绳一端固定在减速机滚筒上，另一端通过天车和大钩上的动滑轮固定在修井架底部；电动机的控制电路与智能控制柜相连，智能控制柜控制电路与控制台相连。 

液压站的液压管路与液压钳相联；电源分别与液压站和智能控制柜相联，液压站和智能控制柜的控制电路分别与控制台相联。从井内提出油管或油杆的工作过程是给智能控制柜及液压站送上电，向前推左操作手柄，智能控制柜内PLC得信号刹车释放，调速系统启动，电动机正转驱动变速器，手柄向前推的位移越大电动机转速越高，变速器驱动滚筒转动释放钢丝绳越快，由于大钩和吊卡的重力与减速机滚筒5转动释放钢丝绳的作用，钢丝绳通过天车滑轮组使 大钩和吊卡向下运行，当吊卡接近油管或油杆时，左操作手柄向回拉电动机转速降低，拉到起始位置，智能控制柜内PLC得信号电动机停转，刹车制动器同时刹车；向前推右操作手柄，智能控制柜内PLC得信号刹车释放，调速系统启动，电动机反转驱动变速装置，手柄向前推的位移越大电动机转速越高，变速器驱动滚筒转动卷起钢丝绳越快，通过天车滑轮组大钩向上运行，当大钩高度能已将整根油管或油杆提出井口，右操作手柄向回拉电动机转速降低，拉到起始位置，智能控制柜内PLC得信号电动机停转，刹车制动器同时刹车；此时将油管或油杆夹在井口上，用液压钳夹住已提出的油管或油杆，打开液压大钳正转开关，油管或油杆逆时针转动丝扣松开，关闭液压钳正转开关，将液压大钳自油管或油杆上取下。重复向前摧左操作手柄工序，大钩向下运行将油管或油杆放到一边，重复以上操作可将油管或油杆陆续自井内提出。 

向井内下油管或油杆的过程只是先提起油管或油杆，然后将油管或油杆夹在井口，将液压钳夹住油管或油杆，打开液压大钳反转开关，油管或油杆顺时针转动丝扣上紧，关闭液压钳反转开关，将液压大钳自油管或油杆上取下；重复以上操作可将油管或油杆陆续下入井内。 

控制台的控制原理是这样实现的： 

向前推左操作手柄给PLC正转启动信号，PLC先输出刹车信号给控制电路，控制电路控制刹车释放；刹车释放的同时PLC输出启动信号与转向信号给电动机控制器，电动机控制器按要求输出正转输出电源给电动机，此时为零速；继续向前推左操作手柄正转转速给定信号输入电动机控制器，电动机控制器按正转转速给定信号控制电动机的正转转速，电动机轴上的传感器将转速反馈信号反馈到电动机控制器，实现正转转速的闭环控制达到正转转速给定信号的要求； 当电动机需要停转时，将左操作手柄拉到初始位置，PLC输出停止信号，电动机控制器控制电动机停转；同时输出刹车信号，控制电路收到刹车信号，对电动机进行刹车，电动机停转。 

操作右操作手柄，向前推右操作手柄给PLC反转启动信号，PLC先输出刹车信号给控制电路，控制电路控制刹车释放；刹车释放的同时PLC输出启动信号与反转转向信号给电动机控制器，电动机控制器按要求输出反转输出电源给电动机，此时为零速；继续向前推右操作手柄反转转速给定信号输入电动机控制器，电动机控制器按反转转速给定信号控制电动机的反转转速，电动机轴上的传感器将转速反馈信号反馈到电动机控制器，实现反转转速的闭环控制达到反转转速给定信号的要求；当电动机需要停转时，将右操作手柄拉到初始位置，PLC输出停止信号，电动机控制器控制电动机停转；同时输出刹车信号，控制电路收到刹车信号，对电动机进行刹车，电动机停转。 

Claims (5)

1.一种井架式机电一体化修井作业机，包括修井架、天车、大钩、速度传感器、减速机滚筒、刹车制动器、电动机或传动设备、在修井架的底上方逐序设有液压站，电动机或传动设备和减速机滚筒，在固定架的上方的修井架中部设有钢丝绳排列轨道，电动机或传动设备通过皮带轮和皮带与减速机滚筒相连，或通过齿轮或链轮、链条与减速机滚筒相连，液压站上的液压马达通过皮带或齿轮或链轮与液压站上的电动机相连；减速机滚筒上的钢丝绳一端固定在减速机滚筒上，另一端通过天车和大钩上的动滑轮固定在修井架底部；电动机的控制电路与智能控制柜相连，智能控制柜控制电路与控制台相连。

2.根据权利要求1所述的井架式机电一体化修井作业机，其特征在于修井架设为整体式或液压伸缩式或折叠式，修井架可设为车载式也可设为拖挂式。

3.根据权利要求1所述的井架式机电一体化修井作业机，其特征在于减速机滚筒是采用与减速机及滚筒或与刹车制动器设为一体的滚筒，滚筒轴上或电动机轴上设有速度传感器。

4.根据权利要求1所述的井架式机电一体化修井作业机，其特征在于刹车制动器可为电机能耗制动，或电磁制动或带刹制动或盘刹制动等其他形式。

5.根据权利要求1所述的井架式机电一体化修井作业机，其特征在于在控制台上设有左右两个操作手柄，其控制电路为：左操作手柄的正转转速信号电路与电动机控制器相联，正转启停信号电路与PLC相联；右操作手柄的反转转速信号电路与电动机控制器相联，反转启停信号电路与PLC相联，PLC的启停信号电路转向信号电路分别与电动机控制器相联；PLC的刹车控制电路与刹车控制电路相联，刹车控制电路与刹车制动器相联；电动机控制器的控制电路与电动机相联，电动机轴上的速度传感器的信号电路与电动机控制器相联，电动机与智能控制柜构成的调速系统是变频电动机调速系统或开关磁阻电动机调速系统及其他电动调速系统或液压调速系统。

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