CN105776047A - 一种用于井下探测的提升装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提升装置，具体说，涉及一种用于井下探测的提升装置，包括卷筒、驱动电机、同步带、同步带轮及测速编码器，所述驱动电机用于驱动所述卷筒转动，所述同步带缠绕在所述卷筒上，所述同步带轮设于所述卷筒的下方，并与所述同步带顺直配合，所述测速编码器用于测量所述同步带轮的转速，并将测量信号反馈至控制系统，控制系统根据所述同步带轮的转速，通过所述驱动电机实时控制所述卷筒的转速，使所述同步带匀速提升和下降。本发明通过测量同步带轮的转速，控制驱动电机驱动卷筒的转速，使该装置可以匀速提升或下降，实现了平稳的下降及上升速度和高精度的位置控制。同时，采用同步带替代钢丝绳，省去用于卷筒绕线的排线机构，降低了提升装置的复杂性。

Description

一种用于井下探测的提升装置

技术领域

本发明涉及一种提升装置，具体说，涉及一种用于井下探测的提升装置。

背景技术

目前，用于井下提升的装置较多，现有提升装置主要由卷筒和钢丝绳组成，钢丝绳的运动速度与控制系统未构成闭环控制，因此，提升速度存在波动，且提升的位置精度难以控制。现有提升装置为了增加在卷筒上的缠绕性能，一般带有专用的排线机构，使得现有提升装置较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于井下探测的提升装置，以解决上述问题。

本发明的实施例提供了一种用于井下探测的提升装置，包括卷筒、驱动电机、同步带、同步带轮及测速编码器，驱动电机用于驱动卷筒转动，同步带缠绕在卷筒上，同步带轮设于卷筒的下方，并与同步带顺直配合，测速编码器用于测量同步带轮的转速，并将测量信号反馈至控制系统，控制系统根据同步带轮的转速，通过驱动电机实时控制卷筒的转速，使同步带匀速提升和下降。

进一步，该装置包括两个卷筒；两个卷筒上均缠绕有同步带，两条同步带同时与测量设备连接。

进一步，两个卷筒之间还设有一卷筒，测量设备的信号线通过导向轮缠绕在两个卷筒之间的卷筒上，并通过滑环连接信号电缆。

进一步，驱动电机与行星齿轮减速器连接，驱动电机的动力经行星齿轮减速器传递至卷筒轴，三个相同的卷筒均安装在卷筒轴上，卷筒轴的两端由左支撑板和右支撑板支撑，左支撑板及所述右支撑板安装在底板上。

进一步，两个同步带轮和导向轮均安装在同步带轮轴上，同步带轮用于带动同步带轮轴转动，同步带轮轴安装在左支架和右支架上，左支架和右支架均安装在底板上。

进一步，滑环包括转子和定子，转子固定在卷筒轴上，信号线的信号传输至转子，并经定子输出，通过信号电缆传输至上位机。

与现有技术相比本发明的有益效果是：通过测量同步带轮的转速，控制驱动电机驱动卷筒的转速，使该装置可以匀速提升或下降，实现了平稳的下降速度和高精度的位置控制，提高了提升装置的速度测量精度。同时，采用同步带替代钢丝绳，省去用于卷筒绕线的排线机构，降低了提升装置的复杂性。

附图说明

图1是本发明一种用于井下探测的提升装置的轴侧视图；

图2是本发明一种用于井下探测的提升装置的正视图；

图3是本发明一种用于井下探测的提升装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

参图1至图3所示，图1是本发明一种用于井下探测的提升装置的轴侧视图；图2是本发明一种用于井下探测的提升装置的正视图；图3是本发明一种用于井下探测的提升装置的俯视图。

本实施例提供了一种用于井下探测的提升装置，包括卷筒3、驱动电机1、同步带8、同步带轮16及测速编码器12，驱动电机1用于驱动卷筒3转动，同步带8缠绕在卷筒3上，同步带轮16设于卷筒3的下方，并与同步带8顺直配合，测速编码器12用于测量同步带轮16的转速，并将测量信号反馈至控制系统，控制系统根据同步带轮16的转速，通过驱动电机1实时控制卷筒3的转速，使同步带8匀速提升和下降。

本实施例提供的用于井下探测的提升装置，通过控制卷筒的卷取速度控制提升装置的速度，在卷筒卷取或下放同步带时，同步带轮跟随同步带转动，通过测速编码器测量同步带轮的转速和转动角度，以此，测量同步带8下放的速度和位置，通过将测速编码器的信号与驱动电机组成闭环系统，驱动电机1根据测速编码器的信号控制卷筒的转速，确保同步带的提升速度严格与设计速度相等，达到平稳、匀速地提升功能，探测设备安装在提升装置的下端，通过提升装置的提升和下放，可实现对井下管线等信息的探测，通过信号线将采集数据实时传输至地面，代替人工对井下进行探测，可以提高井下探测的安全性和工作效率。该装置可以应用于污水井、电缆井等的管线探测，具有结构紧凑、下放距离深、速度平稳的优点。

在本实施例中，该装置包括两个卷筒3；两个卷筒3上均缠绕有同步带8，两条同步带8同时与测量设备10连接。

在本实施例中，两个卷筒3之间还设有一卷筒3，测量设备10的信号线9通过导向轮17缠绕在两个卷筒3之间的卷筒3上，并通过滑环5连接信号电缆20。为了控制和测量同步带8的运动速度，在卷筒3的前端安装了两个同步带轮16，同步带8在提升和下降过程中需经过同步带轮16，通过测量同步带轮16的转速，换算出同步带16的提升和下降速度。测量设备10安装在提升装置的下部，测量设备10与两条同步带8连接，两条同步带8均缠绕在两个卷筒3上，同时，测量设备10的信号线9经导向轮17缠绕在卷筒3上。因此，提升装置上具有三个相同的卷筒3，分别用于缠绕同步带8和信号线9。

在本实施例中，驱动电机1与行星齿轮减速器2连接，驱动电机1的动力经行星齿轮减速器2传递至卷筒轴4，三个相同的卷筒3均安装在卷筒轴4上，卷筒轴4的两端由左支撑板6和右支撑板7支撑，左支撑板6及右支撑板7安装在底板11上。卷筒轴4带动卷筒3一起转动，卷筒3卷动同步带8和信号线9，实现同步带8和信号线9以相同速度的运动。同步带8与同步带轮16一起转动，信号线9与导向轮17一起转动。驱动电机1通过行星齿轮减速器2减速，将动力传递至卷筒3，同步带8卷曲在卷筒3上，通过控制卷筒3的卷取速度控制同步带8的提升和下降速度，同时，通过控制卷筒3的转动角度控制测量设备10的位置。

在本实施例中，两个同步带轮16和导向轮17均安装在同步带轮轴18上，同步带轮16用于带动同步带轮轴18转动，同步带轮轴18安装在左支架13和右支架14上，左支架13和右支架14均安装在底板11上。

在本实施例中，测速编码器12通过弹性联轴器15与同步带轮轴18连接。测速编码器12测量同步带轮轴18和同步带轮16的转速，根据同步带轮16的转速，由于同步带轮16的线速度等于同步带8的提升或下降速度，因此可计算出同步带8的运动速度。由此，测量设备10在井下上下运动，实现对污水井、电缆井的管线等的测量。测量编码器12的测量信号反馈至控制系统，构成速度闭环控制系统，控制系统根据同步带8的运动速度，实时调整驱动电机1的转动速度，使测量设备10能够匀速提升和下降。

在本实施例中，信号线9缠绕在卷筒3上，由于卷筒3一直处于转动状态，无法将信号线9的信号传递至上位机，因此，设计了滑环5。滑环5包括转子和定子，转子固定在卷筒轴4上，信号线9的信号传输至转子，并经定子输出，通过信号电缆20传输至上位机，同时，上位机(控制系统)通过电缆19控制驱动电机1。

本发明通过提供一种用于井下探测的提升装置，具有如下有益效果：

1)用于井下探测的提升装置采用同步带替代了传统的钢丝绳，省去用于卷筒绕线的排线机构，简化了提升装置的机构复杂程度，同时提高了测量设备的位置精度。

2)通过测量同步带轮的转动角速度和角度，计算同步带下放的速度和位移，与驱动电机构成闭环控制，实时控制卷筒的卷取速度和转动角度，使得测量设备具有平稳的下降或提升速度，同时，实现了高精度的位置控制。

3)采用双卷筒设计，两条同步带均缠绕在卷筒上，两条同步带同时与测量设备连接，双同步带设计可增加测量设备的平衡稳定性，同时，提高提升装置的提升负载能力。

4)针对测量设备的信号线，增加了一个卷筒，用于缠绕信号线，通过滑环将信号线的信号传递至信号电缆，降低了井下强电、信号等对测量设备的干扰，提高了提升装置的所述测量设备的抗干扰能力。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，包括卷筒、驱动电机、同步带、同步带轮及测速编码器，所述驱动电机用于驱动所述卷筒转动，所述同步带缠绕在所述卷筒上，所述同步带轮设于所述卷筒的下方，并与所述同步带顺直配合，所述测速编码器用于测量所述同步带轮的转速，并将测量信号反馈至控制系统，控制系统根据所述同步带轮的转速，通过所述驱动电机实时控制所述卷筒的转速，使所述同步带匀速提升和下降。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，包括两个所述卷筒；两个所述卷筒上均缠绕有所述同步带，两条所述同步带同时与测量设备连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，两个所述卷筒之间还设有一卷筒，所述测量设备的信号线通过导向轮缠绕在两个所述卷筒之间的卷筒上，并通过滑环连接信号电缆。

4.根据权利要求3所述的一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，所述驱动电机与行星齿轮减速器连接，所述驱动电机的动力经所述行星齿轮减速器传递至卷筒轴，三个相同的所述卷筒均安装在所述卷筒轴上，所述卷筒轴的两端由左支撑板和右支撑板支撑，所述左支撑板及所述右支撑板安装在底板上。

5.根据权利要求4所述的一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，两个所述同步带轮和所述导向轮均安装在同步带轮轴上，所述同步带轮用于带动所述同步带轮轴转动，所述同步带轮轴安装在左支架和右支架上，所述左支架和所述右支架均安装在底板上。

6.根据权利要求5所述的一种用于井下探测的提升装置，其特征在于，所述滑环包括转子和定子，所述转子固定在所述卷筒轴上，所述信号线的信号传输至所述转子，并经所述定子输出，通过所述信号电缆传输至上位机。