[发明专利]双滚筒联动数控绞车

说明书

 技术领域： 

本发明涉及油田地层测量仪器用绞车技术领域，具体涉及一种双滚筒联动数控绞车。

背景技术： 

目前我国早期开发的油田已经进入中后开采期，大多数油田都采用注水方式增加地层压力从而获得更多的原油产量，随着地质情况越来越复杂，为了保证油田稳产，需要更及时准确地了解井下状况。

油田地层测量仪器需要在井口内往复运动，即上提或下降。上提或者下降的过程需要使用绞车带动电缆来完成，同时电缆完成仪器设备信号的传输。电缆的盘起与下放的过程中，绞车是电缆的动力来源。在液压马达的带动下，绞车滚筒的高速旋转。滚筒上缠绕各种型号的电缆，滚筒正向转动电缆上提；滚筒反向转动电缆则下放。联动测井车上安装两个滚筒，一个负责收放钢丝，另外一个负责收放电缆。其中钢丝前端连接的设备可以独立完成测试任务，不需要井口仪器配合，电缆前端连接的设备通过电缆中的信号线传输采集信号给地面仪表，实时采集油井中技术参数指标。钢丝的盘起与下放和电缆的盘起与下放是分开进行的，两者不可以同时工作。但两个滚筒的动力系统、刹车系统是一套设备，因此称为联动双滚筒绞车。 

滚筒在收放钢丝与电缆时需要紧密排列，防止出现因重叠、跳层发生电缆或者钢丝的损毁的现象。钢丝或者电缆在滚筒上缠绕时每一层需要紧密排列，在同一层中两条线之间允许的最大间隙小于线径的十分之一。滚筒的宽度决定电缆能在单层上缠绕的圈数，滚筒的深度决定电缆能缠绕的层数。滚筒制作完成后滚筒的尺寸不能更改，当一个滚筒缠绕多种不同线径的电缆或者钢丝时，缠绕的层数与圈数都发生了改变。当同一种型号的电缆与滚筒，经过长时间的使用后电缆或者钢丝的线径经过拉伸与磨损也会发生变化，使用过的电缆或者钢丝缠绕时容易发生跳层、重叠的问题。以上问题在使用纯机械式的绞车是无法克服的，使用中大大的影响油井测量的进度，同时设备有效使用时间缩短，造成大量的资金浪费。 

发明内容： 

本发明的目的是提供一种双滚筒联动数控绞车，它采用滚珠丝杠，电机带动正反转结构，避免以上缺点，机床用滚珠丝杠间隙误差可达到0.01MM以下，电机选用步进电机，由程序控制与滚筒达成同步，能做到滚筒和计量机构同步性，当计量机构丢转时滚筒根据程序自动补偿，保证盘缆整齐，减小深度计量误差。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它包含机械部分和电子部分构成，机械部分和电子部分连接。 

所述的电子部分包括控制面板、测量显示面板和手持式设备，控制面板与测量显示面板连接，手持式设备与控制面板通过RS485通信连接，控制面板预留标准CAN2.0总线接口。 

所述的机械部分包含绞车骨架、分动机构、钢丝滚筒、电缆滚筒、电缆计量机构、钢丝计量机构和行走机构，绞车骨架的一侧上部设置有行走机构，行走机构上装配有相背对的电缆计量机构和钢丝计量机构；绞车骨架的另一侧端头处设置有分动机构，分动机构后侧设置有钢丝滚筒和电缆滚筒。 

所述的控制面板包含车载电源、电源滤波器、DC-DC转换器、机械传动结构、步进电机驱动器、单片机、可编程逻辑器件、光电编码器、步进电机、电源指示灯、正向转动指示灯和反向转动指示灯，车载电源、电源滤波器、DC-DC转换器依次连接，且电源滤波器与步进电机驱动器连接，DC-DC转换器与单片机连接，单片机分别与步进电机驱动器、电源指示灯、正向转动指示灯和反向转动指示灯连接，步进电机驱动器与步进电机连接，步进电机与机械传动结构连接，光电编码器与可编程逻辑器件连接，可编程逻辑器件与单片机连接。 

所述的分动机构包含分动箱体、外接手动机构、滚筒计数机构、滚筒切换气缸、空挡切换气缸、液压马达，分动箱体前侧中部设置有液压马达，液压马达上部设置有滚筒计数机构、滚筒切换气缸和空挡切换气缸，分动箱体的侧面设置有外接手动机构。 

所述的钢丝滚筒和电缆滚筒外侧端分别设置有钢丝滚筒刹车盘和电缆滚筒刹车盘。

所述的钢丝计量机构包含张力轮、张力计、滚珠螺母、计数轮、压紧轮机构、导向轮机构、计数机构和导轨滑块，压紧轮机构一侧纵向依次设置有计数轮和张力轮，且压紧轮机构另一侧与计数轮和张力轮的中心相对应处设置有计数机构和张力计，计数机构上部水平设置有导向轮机构，且计数机构和张力计之间水平设置有导轨滑块，导轨滑块中部一侧设置有滚珠螺母。 

所述的电缆计量机构体积大于钢丝计量机构，其结构相同。 

本发明具有以下有益效果： 

1、两滚筒的切换使用：动力由液压马达输出，传递给分动机构内主传动齿，由滚筒切换气缸带动切换齿前后移动完成两滚筒的动力切换。