CN107175364A - 一种自动化油管井外切断装置 - Google Patents

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姚尚林
窦宏恩
邹存友
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Abstract

本发明涉及一种自动化油管井外切断装置，包括机架、传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置和PLC控制器，传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置分别设置在机架上，传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面；其中，切割装置设置在机架的中部，切割装置的进料侧依次设置驱动滚轮、第一纵向扶正滚轮、第一横向扶正滚轮、第一传送滚轮，出料侧依次设置第二纵向扶正滚轮、第二横向驱动滚轮、第二传送滚轮；传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面，具有支撑油管和减小传输摩擦的作用；同时横向扶正滚轮和纵向扶正滚轮限制了油管在滚动前进中的上下左右位置，起到油管扶正的作用。

Description

一种自动化油管井外切断装置
技术领域
本发明涉及一种石油采收辅助设备，特别是一种用于报废油管在修复过程中对报废油管进行切割的自动化油管井外切断装置。
背景技术
油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，在油田采油生产中起着至关重要的作用。通常情况下，油管的外径有Φ48、Φ60、Φ73、Φ88mm，总长度范围为6-12m。目前，国内油田抽油机井的油管腐蚀、断裂等失效情况非常普遍，因此报废油管的再修复具有重要意义。在对油管进行再修复时，通常需要把油管受损部位进行切断处理。目前，对油管的切割主要依靠人工操作，生产效率较低，且人工劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PLC的自动化油管切断装置，将油管受损部位进行切除，大大提高了工作效率，降低了工人的劳动强度。
本发明决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种自动化油管井外切断装置，其特征在于：它包括机架、传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置和PLC控制器，所述传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置分别设置在所述机架上，所述传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面；其中，所述切割装置设置在机架的中部，切割装置的进料侧依次设置驱动滚轮、第一纵向扶正滚轮、第一横向扶正滚轮、第一传送滚轮，出料侧依次设置第二纵向扶正滚轮、第二横向驱动滚轮、第二传送滚轮；
所述切割装置包括两个液压缸、切割片、液压杆、横梁和切割电机；两个液压缸分别设置在所述传送平面的两侧，所述液压杆的下部与所述液压缸的活塞连接，上部分别与横梁的两端焊接；所述切割电机与横梁中部连接，转矩输出轴连接切割片；所述PLC控制器的信号输出端分别连接两个驱动电机、两个液压缸和切割电机，其控制过程包括以下步骤：
1)当对油管进行切割时，所述PLC控制器上电并控制所述驱动电机带动驱动滚轮转动，通过所述横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮的配合，实现油管由所述机架的进料侧向出料侧移动；
2)当油管运动到切割位置时，所述PLC控制器控制所述切割电机带动切割片转动；
3)当切割片转动平稳后，所述PLC控制器所述控制液压缸的液压杆带动切割片向下运动，直至油管切割完成；
4)当切割完成后，所述PLC控制器控制所述液压缸的液压杆带动所述切割片向上；
5)当所述切割片离开油管的切口时，所述PLC控制器控制所述驱动电机转动，带动油管向出料侧继续移动，直至油管的下一切割点到达所述切割位置。
所述横向扶正滚轮包括两个左右设置的滚筒，滚筒的轴分别立于所述传送平面两侧，并与所述传送平面垂直。
所述纵向扶正滚轮包括两个上下设置的滚筒，滚筒的轴分别立于所述传送平面的上方和下方，并与传送平面平行。
所述驱动滚轮包括两个左右设置的滚筒和一个驱动电机，滚筒的轴分别立于所述传送平面两侧，并与传送平面垂直；所述驱动电机与机架固定，转矩输出轴通过键与所述滚筒的轴连接。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的一种自动化油管井外切断装置，包括机架、传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置和PLC控制器，传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置分别设置在机架上，传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面；其中，切割装置设置在机架的中部，切割装置的进料侧依次设置驱动滚轮、第一纵向扶正滚轮、第一横向扶正滚轮、第一传送滚轮，出料侧依次设置第二纵向扶正滚轮、第二横向驱动滚轮、第二传送滚轮；
传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面，具有支撑油管和减小传输摩擦的作用；同时横向扶正滚轮和纵向扶正滚轮限制了油管在滚动前进中的上下左右位置，起到油管扶正的作用；
本装置有较强的灵活性，操作简单、安全，在很大程度上提高了工作效率，降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的自动化油管井外切断装置包括机架1，以及机架1上设置的传送滚轮2、横向扶正滚轮3、纵向扶正滚轮4、驱动滚轮5、切割装置6。其中机架1为长矩形框架，切割装置6设置在机架1的中部，切割装置6的进料侧依次设置驱动滚轮5、纵向扶正滚轮4、横向扶正滚轮3、传送滚轮2，出料侧设置纵向扶正滚轮4、横向扶正滚轮3、传送滚轮2。
机架1包括传送平面和用于支撑传送平面的支撑杆7，油管14在传送平面上从进料侧移动到出料侧。传送滚轮2的轴位于传送平面的下方，传送滚轮2的顶部高于传送平面或与传送平面相同，传送滚轮2的滚动方向与传送平面一致；横向扶正滚轮3包括两个左右设置的滚筒，滚筒的轴分别立于传送平面两侧，并与传送平面垂直；纵向扶正滚轮4包括两个上下设置的滚筒，滚筒的轴分别立于传送平面的上方和下方，并与传送平面平行，滚筒的滚动方向与传送平面一致。横向扶正滚轮3和纵向扶正滚轮4，限定了油管14的上下左右位置，起到油管14扶正的作用，同时与驱动滚轮5配合，实现油管14的进给运动。
驱动滚轮5包括两个左右设置的滚筒和一个驱动电机8，滚筒的轴分别立于传送平面两侧，并与传送平面垂直，驱动电机8的机壳通过螺栓与机架1固定，伸出轴通过键与滚筒的轴连接，为油管的进给运动提供动力。
切割装置6包括两个液压缸9、切割片10、液压杆11、横梁12和切割电机13，其中两个液压缸9分别设置在传送平面的两侧，下部通过焊接固定在机架1上，活塞与液压杆11的下部连接；两液压杆11的上部分别与横梁12的两端焊接，通过PLC控制实现液压缸9中活塞的伸缩，带动横梁12实现上下移动的过程；切割电机13的机壳与横梁12中部焊接连接，切割电机13的转矩输出轴连接切割片10，当横梁12在PLC的控制下进行上下移动时，切割片10到达工作位置时即开启切割电机13带动切割片10转动，切割油管14。
PLC控制器的信号输出端分别连接两个驱动电机8、两个液压缸9和切割电机13，输出驱动信号。其控制过程包括以下步骤：
1)当对油管14进行切割时，PLC上电并控制驱动电机8带动驱动滚轮5转动，通过横向扶正滚轮3、纵向扶正滚轮4的配合，实现油管14由进料侧向出料侧移动；
2)当油管14运动到切割位置时，PLC控制切割电机13带动切割片10转动，当切割片10转动平稳后，PLC控制液压缸9的液压杆11向下运动，带动切割片10向下运动直至油管切割完成；
3)当切割工作完成后，PLC控制液压缸9的液压杆11向上运动，带动切割片10向上；
4)当切割片10离开油管14的切口时，PLC控制驱动电机8转动，带动油管14向出料侧继续移动，直至油管14的下一切割点到达切割位置；
5)已切断的油管向出料侧运动，离开工作位置然后取下。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种自动化油管井外切断装置，其特征在于：它包括机架、传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置和PLC控制器，所述传送滚轮、横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮、驱动滚轮、切割装置分别设置在所述机架上，所述传送滚轮、驱动滚轮的滚动切面共同构成传送平面；其中，所述切割装置设置在机架的中部，切割装置的进料侧依次设置驱动滚轮、第一纵向扶正滚轮、第一横向扶正滚轮、第一传送滚轮，出料侧依次设置第二纵向扶正滚轮、第二横向驱动滚轮、第二传送滚轮；
所述切割装置包括两个液压缸、切割片、液压杆、横梁和切割电机；两个液压缸分别设置在所述传送平面的两侧，所述液压杆的下部与所述液压缸的活塞连接，上部分别与横梁的两端焊接；所述切割电机与横梁中部连接，转矩输出轴连接切割片；所述PLC控制器的信号输出端分别连接两个驱动电机、两个液压缸和切割电机，其控制过程包括以下步骤：
1)当对油管进行切割时，所述PLC控制器上电并控制所述驱动电机带动驱动滚轮转动，通过所述横向扶正滚轮、纵向扶正滚轮的配合，实现油管由所述机架的进料侧向出料侧移动；
2)当油管运动到切割位置时，所述PLC控制器控制所述切割电机带动切割片转动；
3)当切割片转动平稳后，所述PLC控制器所述控制液压缸的液压杆带动切割片向下运动，直至油管切割完成；
4)当切割完成后，所述PLC控制器控制所述液压缸的液压杆带动所述切割片向上；
5)当所述切割片离开油管的切口时，所述PLC控制器控制所述驱动电机转动，带动油管向出料侧继续移动，直至油管的下一切割点到达所述切割位置。
2.如权利要求1所述的一种自动化油管井外切断装置，其特征在于：所述横向扶正滚轮包括两个左右设置的滚筒，滚筒的轴分别立于所述传送平面两侧，并与所述传送平面垂直。
3.如权利要求1或2所述的一种自动化油管井外切断装置，其特征在于：所述纵向扶正滚轮包括两个上下设置的滚筒，滚筒的轴分别立于所述传送平面的上方和下方，并与传送平面平行。
4.如权利要求1或2所述的一种自动化油管井外切断装置，其特征在于：所述驱动滚轮包括两个左右设置的滚筒和一个驱动电机，滚筒的轴分别立于所述传送平面两侧，并与传送平面垂直；所述驱动电机与机架固定，转矩输出轴通过键与所述滚筒的轴连接。
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