[实用新型]一种铁钻工回转定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油机械设备领域，具体是涉及一种铁钻工回转定位 装置。

背景技术

铁钻工是一种用于油田钻井、修井作业中，对钻杆、钻铤、油管等管 柱进行连接和拆卸的工具，在铁钻工的工作过程中，铁钻工的钳口经常需 要在井口和鼠洞之间进行回转切换，为不影响钻台上的工作，有的还需要 回转到待机位置，为了精确地回转到所需位置，以往的回转定位通常都是 使用限位开关，即使用回转的限位开关与固定不动的限位点进行配合，在 钳口回转到所需位置时，调整相应限位开关的高度位置，使之处于断开状 态，离开限位点后，限位开关处与接通状态，用这种方法来进行回转定位， 虽然能够达到定位的目的，但也存在一定的缺陷：(1)回转速度缓慢或运 行冲击大，在铁钻工限位位置到达前，铁钻工以固定速度运行，若保证回 转速度则运行冲击较大，若要避免冲击则运行速度缓慢；(2)定位准确度 较低且调整困难，因钻井工况十分恶劣和碰触磨损，限位点需经常调整， 而限位点的调整一般通过改变限位开关的安装位置实现，往往需要多次调 整并试验，精确定位非常困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动化程度高、适应面广的铁钻工回转 定位装置和方法，用于克服背景技术的不足。

一种铁钻工回转定位装置，包括液压马达、回转轴承、传动接头、软 联轴器、固定板、检测元件、安装壳体和电缆密封接头，其特征在于：回 转轴承中的蜗杆的一端与液压马达的输出轴联接并穿出回转轴承，回转轴 承中的蜗轮与蜗杆啮合，传动接头固定在回转轴承中的蜗杆的另一端，软 联轴器分别连接传动接头和检测元件，检测元件固定在固定板上，软联轴 器、固定板、检测元件均位于安装壳体内，检测元件上引出的电缆在安装 壳体设有电缆密封接头。

所述的回转轴承设有内圈和外圈，回转轴承的内圈连接铁钻工的立柱， 回转轴承的外圈连接铁钻工的安装底座。

检测元件用于在随铁钻工旋转的过程中实时输出所检测到的位置信 号。

本实用新型使用时，检测元件引出的电缆通过电缆密封接头与外部的 控制装置相连，用于接收检测元件输出的实时位置信号，并可记忆铁钻工 处于不同工位时检测元件输出的位置信号，根据实时位置信号与记忆位置 信号的比对结果控制铁钻工的回转运动，最终使铁钻工准确到达预设位置。

附图说明

图1a是本实用新型的结构示意图。

图1b是本实用新型的回转轴承内部结构示意图。

图2是本实用新型的工位设置流程图。

图3是本实用新型的自动回转定位流程图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本实用新型。

如图1a、图1b所示，一种铁钻工回转定位装置，包括液压马达1、回 转轴承2、传动接头4、软联轴器5、固定板6、检测元件7、安装壳体8 和电缆密封接头9，其特征在于：回转轴承中的蜗杆3的一端与液压马达1 的输出轴联接并穿出回转轴承2，回转轴承2的蜗轮与蜗杆3啮合，传动 接头4固定在回转轴承中的蜗杆3的另一端，软联轴器5分别连接传动接 头4和检测元件7，检测元件7固定在固定板6上，软联轴器5、固定板6、 检测元件7均位于安装壳体8内，检测元件7上引出的电缆在安装壳体8 设有电缆密封接头9。所述的回转轴承2设有内圈10和外圈11，回转轴承 2的内圈10连接铁钻工的立柱，回转轴承2的外圈11连接铁钻工的安装 底座。

液压马达1驱动回转轴承2旋转，在实现铁钻工旋转实现工位转换功 能的同时，回转轴承2中的蜗杆将其回转动作通过传动接头4和软联轴器 5传递至检测元件7，检测元件7输出实时位置信号至外部的控制装置用于 控制。

如图2所示是本实用新型铁钻工回转定位装置的工位设置流程图。打 开铁钻工液压操作箱门(箱门打开后系统转为手动操作模式)，系统上电， 将工位转换开关指向工位A(最多只需3个工位)，手动操控铁钻工旋转与 伸缩，将铁钻工主背钳钳口对准A工位并手动操作铁钻工钳口试夹管柱， 确定A工位位置定位准确后，按下操作端工位位置刻度按钮保持2秒即可， 此时控制系统根据工位转换开关指向将检测元件当前值Aq记录于系统 EPPROM指定地址中，程序读取EPPROM指定地址中的值作为工位A定位常 数AA；如上所述依次刻度其他工位定位位置。

如图3所示是本实用新型铁钻工回转定位装置的自动回转定位流程 图。若铁钻工为电控操作模式且工位转换开关指向工位A，如果检测元件 当前值Aq与定位常数AA间差值不为0，则启动PID程序控制旋转比例阀， 驱动铁钻工向工位A旋转，直至检测元件当前值Aq与定位常数AA间差值 为0停止旋转比例阀控制输出，工位转换动作结束。工位开关指向其它工 位时，控制过程同上，差别在于各工位定位常数随工位开关指向不同而不 同。如上所述，回转定位过程由PID程序控制，工程实现证明该过程定位 准确，运行快速平稳，能有效消除运行冲击。