CN111255389A - 电驱自动猫道系统及控制方法 - Google Patents
电驱自动猫道系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111255389A CN111255389A CN202010125025.XA CN202010125025A CN111255389A CN 111255389 A CN111255389 A CN 111255389A CN 202010125025 A CN202010125025 A CN 202010125025A CN 111255389 A CN111255389 A CN 111255389A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- feeding device
- drill
- base
- roller
- trolley
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 67
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- KJLLKLRVCJAFRY-UHFFFAOYSA-N mebutizide Chemical compound ClC1=C(S(N)(=O)=O)C=C2S(=O)(=O)NC(C(C)C(C)CC)NC2=C1 KJLLKLRVCJAFRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
电驱自动猫道系统及控制方法,包括坡道,坡道一端放置于二层台上,另一端设置在底座上,送钻装置一端的前滚轮在坡道上滑行,另一端通过支架设置在底座上,钢丝绳绕过坡道和送钻装置;坡道上设置有绞绳轮,下方有滚筒装置;底座包括四个倾斜机构,倾斜机构的旁边都设置有挡销,底座尾部设置有导轨,导轨设置有底座后传感器,底座上设置有PLC控制柜和液压站,底座的两侧放置排管架,排管架端部设置有液压缸;送钻装置设置有踢出机构和安全销,送钻装置底部设置有水平放置的滑轮,送钻装置前端设置有前滚轮,后端下方设置有可在底座导轨上滑行的后滚轮。本发明缩小油箱的体积,减小液压站空间占用率,也保证了猫道在恶劣环境下送钻的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及石油送钻技术领域,特别涉及电驱自动猫道系统及控制方法。
背景技术
目前,国内的动力猫道的应用越来越广泛,整个系统主要由猫道结构、电控系统和液压系统组成,通过送钻装置将钻具运输到二层台,其过程较为成熟并且效率较高。目前所使用的液压驱动方式虽然便捷,可靠性高,但驱动如此大的设备需要的油箱体积较大,装有油箱的液压站一般放置于猫道附近,猫道整体搬运时也不易安装。并且这种液压驱动的方式不适合天气恶劣的环境,比如零下十几度的气温,液压油会变黏稠,导致各个机构工作时非常缓慢,达不到理想的效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供电驱自动猫道系统及控制方法,缩小油箱的体积,不仅减小了液压站的空间占用率,易于搬运,便于安装,也保证了猫道在恶劣环境下送钻的稳定性。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
电驱自动猫道系统,包括猫道结构、电控系统、液压系统。
猫道结构系统包括坡道1,坡道1一端放置于二层台上,另一端设置在底座2上,送钻装置3一端的前滚轮3.5在坡道1上滑行,另一端通过支架4设置在底座2上,钢丝绳绕过坡道1和送钻装置3,所述的控制送钻装置(3)通过电控系统控制;
所述的坡道1居中位置上设置有绞绳轮1.1,下方有滚筒装置1.2;
所述的底座2包括两侧两两对称设置的四个倾斜机构2.1,每个倾斜机构2.1的旁边都设置有挡销2.2,底座2尾部设置有导轨2.3,导轨2.3上设置有底座后传感器,导轨2.3用于引导送钻装置3上的后滚轮3.6滑行,所述的底座2上设置有PLC控制柜2.4和液压站2.5;液压站2.5通过液压系统提供动力;
所述的送钻装置3设置有四个踢出机构3.2和四个安全销3.1,送钻装置3上方设置有推移钻具的小车3.3,送钻装置3底部设置有水平放置的滑轮3.4,送钻装置3前端设置有可在坡道1上滑行的前滚轮3.5,后端下方设置有可在底座导轨2.3上滑行的后滚轮3.6。
所述的支架4的一端与送钻装置3相连,另一端设有支架滚轮4.1,支架滚轮4.1在底座内部滑行。
所述的底座2的两侧分别两两对称放置排管架5,排管架5端部设置有液压缸。
所述的滚筒装置1.2包括安装在滚筒底座1.2.6上的滚筒1.2.5,滚筒1.2.5的两侧分别对称安装有变频电机1.2.1、电磁抱闸制动器1.2.2和减速器1.2.3,变频电机1.2.1通过PLC控制柜2.4控制其转动,从而使得滚筒1.2.5正反转。变频电机1.2.1连接电磁抱闸制动器1.2.2,电磁抱闸制动器1.2.2通过输出轴与减速器1.2.3相连,变频电机1.2.1和减速器1.2.3放置于电机安装座1.2.4上,钢丝绳绕在滚筒1.2.5上,通过坡道1上方的绞绳轮绕到送钻装置3下面的滑轮3.4上,电机安装座1.2.4放置于滚筒底座1.2.6上。
所述的钢丝绳绕在滚筒装置1.2的滚筒1.2.5上,通过绞绳轮1.1与送钻装置下方的滑轮3.4将钢丝绳拉紧,送钻装置3前端设置有液压马达,钢丝绳绕过液压马达与小车3.3内部,使得绕绳转动后,小车3.3也可移动,在送钻装置3前端设置有一个小车前传感器,在尾部设置有小车后传感器。
所述的电控系统主要分为无线遥控操作和有线应急操作。无线遥控操作主要应用到CPU,遥控器发射指令,通过接收器将信息传送至S7-200SMART CPU,传感器的信号也发送至CPU,经过内部信息处理,通过DO/AO模块输出数字量与模拟量,模拟量需通过放大器增大信号强度,最后比例阀导通,数字量使得相应机构的电磁阀线圈得电,完成各机构动作,若在遥控器上按下急停按钮,则发送出急停信号,所有动作将会终止;有线应急操作需用到应急箱,拨动应急箱相应的动作开关,便可直接得到数字量与模拟量的输出,后续过程与无线遥控操作一致,若按下急停按钮,输出断开,动作也会立刻停止。控制送钻装置3的上升下降,是输出模拟量以后经过变频电机,使得滚筒1.2.5转动。
所述液压系统是油路从液压站出来先连接至比例阀上,根据输入的信号,按比例对油流的压力和流量进行调节控制,经过比例阀后油路分为三路,一路到左边的电磁阀组,此阀组安装在底座2下方左侧,连接的是左排管架和左倾斜机构2.1的液压缸,另一路到右边的电磁阀组,此阀组安装在底座2下方右侧,所连接的是右排管架和右倾斜机构2.1的液压缸,还有一路到送钻装置里面的电磁阀组,分别连接至左右两侧安全销3.1下方的液压缸、左右两侧踢出机构3.2下方的液压缸和送钻装置前端的液压马达。
电驱自动猫道系统的控制方法,包括以下步骤;
具体上钻过程为:按下排管架5伸出按钮,PLC接收到信号开始运行,排管架5所对应的液压缸电磁阀得电,油路导通后液压缸动作,排管架5升起,将钻杆送至倾斜机构2.1上,直至到挡销2.2处钻杆停止滚动,拿出挡销2.2并按下对面一侧安全销3.1升起按钮,PLC控制柜2.4接收到信号后使得安全销3.1所对应的液压缸电磁阀得电,此时安全销3.1升起,再按下倾斜机构2.1排入的按钮,倾斜机构2.1所对应的液压缸电磁阀得电,其液压缸动作,倾斜机构2.1向底座2内侧翻转,将钻杆送入送钻装置3的V型槽中,此时将两侧的安全销3.1全部升起,推动送钻装置3上升的摇杆,PLC控制柜2.4接受到信号后,控制滚筒装置1.2上的两个变频电机1.2.1转动,使得滚筒1.2.5正转,钢丝绳被拉紧,送钻装置3开始上升,送钻装置3的前滚轮3.5在坡道1上滑行,底座传感器也失去了感应,此时在程序中设定的所有排管架5和倾斜机构2.1都不可排入,安全销3.1不可下降,当送钻装置3到达一定高度时,按下小车前进的按钮,PLC接收到信号后使送钻装置3前端的液压马达电磁阀得电,马达正转,整个绳圈正转,使得小车3.3向前移动并推动钻杆,直到钻杆伸出合适的长度,送钻装置3上的小车前传感器的安装位置是小车3.3滑行的极限位置,当传感器检测到小车3.3移动至此位置时,会向PLC控制柜2.4发出信号,再经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止转动,小车3.3也停止滑行;
下钻具时具体的操作过程为:人工将钻杆的一头放入送钻装置3的V型槽中,慢慢下滑顶至小车3.3,按下小车后退按钮,PLC控制柜2.4接收到信号后使送钻装置3前端的液压马达电磁阀得电,马达反转,整个绳圈也反转,小车3.3带动钻杆后退,送钻装置3上的小车后传感器的安装位置是小车后退的极限位置,当传感器检测到小车3.3后退至此位置时,会向PLC控制柜2.4发出信号,经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止反转,绳圈不再转动,小车3.3停止后退。此时钻杆放置于送钻装置3的V型槽,推动送钻装置下降的摇杆,PLC接受到信号后,控制滚筒装置1.2的两个变频电机1.2.1转动,使得滚筒1.2.5反转,通过钢丝绳的拉力,送钻装置3缓慢下降,直到后滚轮3.6接触到底座2后,会在底座2尾部的导轨2.3内侧滑行,当导轨2.3上的传感器检测到了后滚轮3.6到达此处,证明送钻装置3已经完全下降并且置于底座2里面,传感器会向PLC控制柜2.4发出信号,PLC控制柜2.4接收到信号后控制相应的电磁阀,滚筒装置1.2的两个电机停止转动,送钻装置3便不再动作,此时在程序中设定的所有排管架5和倾斜机构2.1可以执行排入动作,安全销3.1也可以下降,按下一侧的安全销下降按钮,PLC控制柜2.4接收到信号后使安全销3.1所对应的液压缸电磁阀失电,此时安全销3.1下降,按下另一侧的踢出机构3.2,踢出机构3.2所对应的液压缸电磁阀得电,液压缸动作,踢出机构3.2将钻杆踢出V型槽,此时钻杆滚至挡销2.2处停止,拿出挡销2.2并按下倾斜机构排出的按钮,PLC控制柜2.4接收到信号后控制倾斜机构2.1所对应的液压缸电磁阀得电,倾斜机构2.1执行排出动作,将钻杆送到排管架5上。至此完成了电驱自动猫道的整个送钻过程。
本发明的有益效果:
本发明改变了原有猫道的驱动方式,使用电机驱动送钻装置的上升下降,节省了油箱三分之二的空间,减小了液压站的空间占用率,将液压站放置于底座内,易于搬运,便于安装,并可以更加能适应一些较恶劣的工作环境。并且应用传感器、PLC控制器、遥控器以及电磁阀等重要组件,使得猫道工作,实现了整个送钻过程的自动化,也确保了电驱自动猫道送钻的稳定性。
附图说明
图1为本发明的电驱自动猫道系统的结构示意图。
图2为电驱自动猫道的坡道结构示意图。
图3为电驱自动猫道的底座结构示意图。
图4为电驱自动猫道的送钻装置结构示意图。
图5为电驱自动猫道的支架结构示意图。
图6为电驱自动猫道的排管架结构示意图。
图7为滚筒装置的结构示意图。
图8为电气控制原理图。
图9为液压控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1,这是本发明的电驱自动猫道系统的总体图,它包括坡道1、底座2、送钻装置3、支架4、排管架5和钢丝绳,钢丝绳绕过坡道1和送钻装置3。参照图2坡道结构示意图,坡道1居中位置上设置有绞绳轮1.1,下方有滚筒装置1.2。参照图3底座结构示意图,所述底座2主要包括四个倾斜机构2.1、挡销2.2、导轨2.3、PLC控制柜2.4和液压站2.5,每个倾斜机构2.1的旁边都设置有挡销2.2,底座尾部的导轨2.3设置有底座后传感器,导轨2.3则是用来引导送钻装置3的后滚轮3.6在底座2上滑行的。参照图4送钻装置结构示意图,送钻装置3设置有四个踢出机构3.2和四个安全销3.1,上面还设置有小车3.3,用来推移钻具,送钻装置下方有个水平放置的滑轮3.4,钢丝绳绕在滚筒装置1.2的滚筒1.2.5上,通过绞绳轮1.1与送钻装置下方的滑轮3.4将钢丝绳拉紧,送钻装置3前端下方设置有前滚轮3.5,可在坡道1上滑行,靠近前端还设置有液压马达,钢丝绳绕过液压马达与小车3.3内部,使得绕绳转动后,小车3.3也可移动,后端下方设置有后滚轮3.6,可在底座导轨2.3上滑行,在送钻装置3前端设置有一个小车前传感器,在尾部设置有小车后传感器。参照图5支架结构示意图,支架4的一端与送钻装置3相连,另一端设有支架滚轮4.1,可在底座内部滑行。参照图6排管架结构示意图,排管架5总共四个,分别两两对称放置在底座2的两侧,其端部设置有液压缸。
参照图7,这是本发明的滚筒装置结构示意图,它包括两组对称的变频电机1.2.1、电磁抱闸制动器1.2.2、减速器1.2.3、电机安装座1.2.4、滚筒1.2.5和滚筒底座1.2.6。变频电机1.2.1、电磁抱闸制动器1.2.2和减速器1.2.3分别对称安装在滚筒1.2.5的两侧,PLC控制器控制电机的正反转,变频电机1.2.1连接电磁抱闸制动器1.2.2,电磁抱闸制动器1.2.2通过输出轴与减速器1.2.3相连,电磁抱闸制动器1.2.2的作用是为了防止突然断电后的送钻装置自动滑落,减速器1.2.3可将电机输出的高转速转换为适用于送钻装置上升下降的低转速,变频电机1.2.1和减速器1.2.3放置于电机安装座1.2.4上,钢丝绳绕在滚筒1.2.5上,通过坡道1上方的绞绳轮绕到送钻装置3下面的滑轮3.4上,电机安装座1.2.4和滚筒1.2.5都放置于滚筒底座1.2.6上。当PLC控制器控制了电机的转动,滚筒1.2.5也相应的转动起来,钢丝绳被拉紧或放松,送钻装置3便可实现升起和下降。
参照图8电气控制原理图,控制系统的方式分为无线遥控操作和有线应急操作。无线遥控操作主要应用到CPU,遥控器发射指令,通过接收器将信息传送至S7-200SMART CPU,传感器的信号也发送至CPU,经过内部信息处理,通过DO/AO模块输出数字量与模拟量,模拟量需通过放大器增大信号强度,最后比例阀导通,数字量使得相应机构的电磁阀线圈得电,完成各机构动作,若在遥控器上按下急停按钮,则发送出急停信号,所有动作将会终止;有线应急操作需用到应急箱,拨动应急箱相应的动作开关,便可直接得到数字量与模拟量的输出,后续过程与无线遥控操作一致,若按下急停按钮,输出断开,动作也会立刻停止。控制送钻装置的上升下降,是输出模拟量以后经过变频电机,使得绞车滚筒转动。
液压系统的工作原理如图9所示,油路从液压站出来先连接至比例阀上,根据输入的信号,按比例对油流的压力和流量进行调节控制,经过比例阀后油路分为三路,一路到左边的电磁阀组,此阀组安装在底座2下方左侧,连接的是左排管架和左倾斜机构2.1的液压缸,另一路到右边的电磁阀组,此阀组安装在底座2下方右侧,所连接的是右排管架和右倾斜机构2.1的液压缸,还有一路到送钻装置里面的电磁阀组,分别连接至左右两侧安全销3.1下方的液压缸、左右两侧踢出机构3.2下方的液压缸和送钻装置前端的液压马达。
依照电驱自动猫道系统的整体工作过程,参照结构图,详细说明其工作流程。
在电驱自动猫道运行之前,使用STEP7软件写好程序,将程序下载到PLC当中,CPU的RS485接口与多功能接收器相连接,当遥控器的按钮按下,PLC便会运行。在实施之前钻杆放置于排管架5上,并确保送钻装置3处于水平状态放在底座2中,倾斜机构2.1、踢出机构3.2、安全销3.1和小车3.3均处于初始状态。
具体上钻过程为:按下排管架5伸出按钮,PLC接收到信号开始运行,排管架5所对应的液压缸电磁阀得电,油路导通后液压缸动作,排管架5升起,将钻杆送至倾斜机构2.1上,直至到挡销2.2处钻杆停止滚动。拿出挡销2.2并按下对面一侧安全销3.1升起按钮,PLC控制柜2.4接收到信号后使得安全销3.1所对应的液压缸电磁阀得电,此时安全销3.1升起,再按下倾斜机构2.1排入的按钮,倾斜机构2.1所对应的液压缸电磁阀得电,其液压缸动作,倾斜机构2.1向底座2内侧翻转,将钻杆送入送钻装置3的V型槽中,升起与倾斜机构2.1不同侧的安全销3.1是为了防止钻杆因受力过大而从V型槽的另一边滚出。此时将两侧的安全销3.1全部升起,推动送钻装置3上升的摇杆,PLC接受到信号后,控制滚筒装置1.2的两个变频电机1.2.1转动,滚筒1.2.5正转,钢丝绳被拉紧,送钻装置3开始上升,送钻装置3的前滚轮3.5在坡道1上滑行,底座传感器也失去了感应,此时在程序中设定的所有排管架5和倾斜机构2.1都不可排入,安全销3.1不可下降,避免在悬空状态下钻杆滑出送钻装置3的V型槽,防止意外发生。当送钻装置3到达一定高度时,按下小车前进的按钮,PLC接收到信号后使送钻装置3前端的液压马达电磁阀得电,马达正转,整个绳圈正转,使得小车3.3向前移动并推动钻杆,直到钻杆伸出合适的长度,送钻装置3上的小车前传感器的安装位置是小车3.3滑行的极限位置,当传感器检测到小车3.3移动至此位置时,会向PLC控制器发出信号,再经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止转动,小车3.3也停止滑行。
下钻具时的操作与上钻具一样,具体的操作过程为:人工将钻杆的一头放入送钻装置3的V型槽中,慢慢下滑顶至小车3.3,按下小车后退按钮,PLC接收到信号后使送钻装置3前端的液压马达电磁阀得电,马达反转,整个绳圈也反转,小车3.3带动钻杆后退,送钻装置3上的小车后传感器的安装位置是小车后退的极限位置,当传感器检测到小车3.3后退至此位置时,会向PLC控制器发出信号,经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止反转,绳圈不再转动,小车3.3停止后退。钻杆放置于送钻装置3的V型槽,推动送钻装置下降的摇杆,PLC接受到信号后,控制滚筒装置1.2的两个变频电机1.2.1转动,滚筒1.2.5反转,通过钢丝绳的拉力,送钻装置3缓慢下降,直到后滚轮3.6接触到底座2后,会在底座2尾部的导轨2.3内侧滑行,当导轨2.3上的传感器检测到了后滚轮3.6到达此处,证明送钻装置3已经完全下降并且置于底座2里面,传感器会向PLC发出信号,PLC接收到信号后控制相应的电磁阀,滚筒装置1.2的两个电机停止转动,送钻装置3便不再动作,此时在程序中设定的所有排管架5和倾斜机构2.1可以执行排入动作,安全销3.1也可以下降。按下一侧的安全销下降按钮,PLC接收到信号后使安全销3.1所对应的液压缸电磁阀失电,此时安全销3.1下降。按下另一侧的踢出机构3.2,踢出机构3.2所对应的液压缸电磁阀得电,液压缸动作,踢出机构3.2将钻杆踢出V型槽,此时钻杆滚至挡销2.2处停止。拿出挡销2.2并按下倾斜机构排出的按钮,PLC接收到信号后控制倾斜机构2.1所对应的液压缸电磁阀得电,倾斜机构2.1执行排出动作,将钻杆送到排管架5上。至此完成了电驱自动猫道系统的整个送钻过程。
本发明使用了电驱方式,驱动猫道送钻装置上升下降,达到了运送钻杆的目的,其余机构使用液压驱动,这种电机与液压结合应用于猫道的系统,很大程度上减少了液压油的用量,缩小了油箱的体积,将液压站放在底座内部,易于搬运,便于安装,也更加适合恶劣的油田环境,可解决许多因环境因素而导致猫道运行不便的问题,并且使用了STEP7编程软件与西门子200SMART的PLC控制器,使得电驱猫道在一定程度上更加自动化,保证了电驱自动猫道送钻的稳定性。
Claims (8)
1.电驱自动猫道系统,其特征在于,包括猫道结构、电控系统、液压系统;
所述猫道结构包括坡道(1),坡道(1)一端放置于二层台上,另一端设置在底座(2)上,送钻装置(3)一端的前滚轮(3.5)在坡道(1)上滑行,送钻装置(3)另一端通过支架(4)设置在底座(2)上,钢丝绳绕过坡道(1)和送钻装置(3),所述的控制送钻装置(3)通过电控系统控制;
所述的坡道(1)居中位置上设置有绞绳轮(1.1),下方有滚筒装置(1.2);
所述的底座(2)包括两侧两两对称设置的四个倾斜机构(2.1),每个倾斜机构(2.1)的旁边都设置有挡销(2.2),底座(2)尾部设置有导轨(2.3),导轨(2.3)设置有底座后传感器,导轨(2.3)用于引导送钻装置(3)下降时后滚轮(3.6)的滑行,所述的底座(2)上设置有PLC控制柜(2.4)和液压站(2.5),液压站(2.5)通过液压系统提供动力;
所述的送钻装置(3)设置有四个踢出机构(3.2)和四个安全销(3.1),送钻装置(3)上方设置有用来推移钻具的小车(3.3),送钻装置(3)底部设置有水平放置的滑轮(3.4),送钻装置(3)前端设置有可在坡道(1)上滑行的前滚轮(3.5),后端下方设置有可在底座导轨(2.3)上滑行的后滚轮(3.6)。
2.根据权利要求1所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的支架(4)的一端与送钻装置(3)相连,另一端设有支架滚轮(4.1),支架滚轮(4.1)在底座(2)里滑行。
3.根据权利要求1所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的底座(2)的两侧分别两两对称放置排管架(5),排管架(5)端部设置有液压缸。
4.根据权利要求1所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的滚筒装置(1.2)包括安装在滚筒底座(1.2.6)上的滚筒(1.2.5),滚筒(1.2.5)的两侧分别对称安装有变频电机(1.2.1)、电磁抱闸制动器(1.2.2)和减速器(1.2.3),变频电机(1.2.1)通过PLC控制柜(2.4)控制电机的正反转,变频电机(1.2.1)连接电磁抱闸制动器(1.2.2),电磁抱闸制动器(1.2.2)通过输出轴与减速器(1.2.3)相连,变频电机(1.2.1)和减速器(1.2.3)放置于电机安装座(1.2.4)上,钢丝绳绕在滚筒(1.2.5)上,通过坡道(1)上方的绞绳轮绕到送钻装置(3)下面的滑轮(3.4)上,电机安装座(1.2.4)放置于滚筒底座(1.2.6)上。
5.根据权利要求4所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的钢丝绳绕在滚筒装置(1.2)的滚筒(1.2.5)上,通过绞绳轮(1.1)与送钻装置下方的滑轮(3.4)将钢丝绳拉紧或放松,送钻装置(3)前端设置有液压马达,钢丝绳绕过液压马达与小车(3.3)内部,使得绕绳转动后,小车(3.3)也可移动,在送钻装置(3)前端设置有一个小车前传感器,在尾部设置有小车后传感器。
6.根据权利要求1所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的控制送钻装置(3)通过电控系统控制,所述的电控系统主要分为无线遥控操作和有线应急操作,无线遥控操作包括CPU,遥控器发射指令,通过接收器将信息传送至S7-200SMART CPU,传感器的信号也发送至CPU,经过内部信息处理,通过DO/AO模块输出数字量与模拟量,模拟量需通过放大器增大信号强度,最后比例阀导通,数字量使得相应机构的电磁阀线圈得电,完成各机构动作,若在遥控器上按下急停按钮,则发送出急停信号,所有动作将会终止;有线应急操作需用到应急箱,拨动应急箱相应的动作开关,便可直接得到数字量与模拟量的输出,后续过程与无线遥控操作一致,若按下急停按钮,输出断开,动作也会立刻停止,控制送钻装置(3)的上升下降,是输出模拟量以后经过变频电机,使得滚筒(1.2.5)转动。
7.根据权利要求1所述的电驱自动猫道系统,其特征在于,所述的液压系统包括油路从液压站(2.5)出来先连接至比例阀上,根据输入的信号,按比例对油流的压力和流量进行调节控制,经过比例阀后,油路分为三路,一路到左边的电磁阀组,此阀组安装在底座(2)下方左侧,连接的是左排管架和左倾斜机构(2.1)的液压缸,另一路到右边的电磁阀组,此阀组安装在底座(2)下方右侧,所连接的是右排管架和右倾斜机构(2.1)的液压缸,还有一路到送钻装置里面的电磁阀组,分别连接至左右两侧安全销(3.1)下方的液压缸、左右两侧踢出机构(3.2)下方的液压缸和送钻装置前端的液压马达。
8.电驱自动猫道系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤;
具体上钻过程为:按下排管架(5)伸出按钮,PLC接收到信号开始运行,排管架(5)所对应的液压缸电磁阀得电,油路导通后液压缸动作,排管架(5)升起,将钻杆送至倾斜机构(2.1)上,直至到挡销(2.2)处钻杆停止滚动,拿出挡销(2.2)并按下对面一侧安全销(3.1)升起按钮,PLC控制柜(2.4)接收到信号后使得安全销(3.1)所对应的液压缸电磁阀得电,此时安全销(3.1)升起,再按下倾斜机构(2.1)排入的按钮,倾斜机构(2.1)所对应的液压缸电磁阀得电,其液压缸动作,倾斜机构(2.1)向底座(2)内侧翻转,将钻杆送入送钻装置(3)的V型槽中,此时将两侧的安全销(3.1)全部升起,推动送钻装置(3)上升的摇杆,PLC控制柜(2.4)接受到信号后,控制滚筒装置(1.2)的两个变频电机(1.2.1)转动,滚筒(1.2.5)正转,钢丝绳被拉紧,送钻装置(3)开始上升,送钻装置(3)的前滚轮(3.5)在坡道(1)上滑行,底座传感器也失去了感应,此时在程序中设定的所有排管架(5)和倾斜机构(2.1)都不可排入,安全销(3.1)不可下降,当送钻装置(3)到达一定高度时,按下小车前进的按钮,PLC接收到信号后使送钻装置(3)前端的液压马达电磁阀得电,马达正转,整个绳圈正转,使得小车(3.3)向前移动并推动钻杆,直到钻杆伸出合适的长度,送钻装置(3)上的小车前传感器的安装位置是小车(3.3)滑行的极限位置,当传感器检测到小车(3.3)移动至此位置时,会向PLC控制柜(2.4)发出信号,再经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止转动,小车(3.3)也停止滑行;
下钻具时具体的操作过程为:人工将钻杆的一头放入送钻装置(3)的V型槽中,慢慢下滑顶至小车(3.3),按下小车后退按钮,PLC控制柜(2.4)接收到信号后使送钻装置(3)前端的液压马达电磁阀得电,马达反转,整个绳圈也反转,小车(3.3)带动钻杆后退,送钻装置(3)上的小车后传感器的安装位置是小车后退的极限位置,当传感器检测到小车(3.3)后退至此位置时,会向PLC控制柜(2.4)发出信号,经过PLC内部的数据运算发出指令,控制液压马达电磁阀失电,液压马达停止反转,绳圈不再转动,小车(3.3)停止后退,此时钻杆放置于送钻装置(3)的V型槽,推动送钻装置下降的摇杆,PLC接受到信号后,控制滚筒装置(1.2)的两个变频电机(1.2.1)转动,滚筒(1.2.5)反转,通过钢丝绳的拉力,送钻装置(3)缓慢下降,直到后滚轮(3.6)接触到底座(2)后,会在底座(2)尾部的导轨(2.3)内侧滑行,当导轨(2.3)上的传感器检测到了后滚轮(3.6)到达此处,证明送钻装置(3)已经完全下降并且置于底座(2)里面,传感器会向PLC控制柜(2.4)发出信号,PLC控制柜(2.4)接收到信号后控制相应的电磁阀,滚筒装置(1.2)的两个电机停止转动,送钻装置(3)便不再动作,此时在程序中设定的所有排管架(5)和倾斜机构(2.1)可以执行排入动作,安全销(3.1)也可以下降,按下一侧的安全销下降按钮,PLC控制柜(2.4)接收到信号后使安全销(3.1)所对应的液压缸电磁阀失电,此时安全销(3.1)下降,按下另一侧的踢出机构(3.2),踢出机构(3.2)所对应的液压缸电磁阀得电,液压缸动作,踢出机构(3.2)将钻杆踢出V型槽,此时钻杆滚至挡销(2.2)处停止,拿出挡销(2.2)并按下倾斜机构排出的按钮,PLC控制柜(2.4)接收到信号后控制倾斜机构(2.1)所对应的液压缸电磁阀得电,倾斜机构(2.1)执行排出动作,将钻杆送到排管架(5)上,至此完成了电驱自动猫道系统的整个送钻过程。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010125025.XA CN111255389B (zh) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | 电驱自动猫道系统及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010125025.XA CN111255389B (zh) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | 电驱自动猫道系统及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111255389A true CN111255389A (zh) | 2020-06-09 |
CN111255389B CN111255389B (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=70951363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010125025.XA Expired - Fee Related CN111255389B (zh) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | 电驱自动猫道系统及控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111255389B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113756788A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-07 | 中国地质大学(北京) | 一种机械式随钻井斜测量仪 |
CN115126429A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-09-30 | 山东爱特机电技术有限责任公司 | 一种纯电动动力猫道装置 |
CN115628020A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-20 | 高邮浩翔石油机械有限公司 | 一种可变液压调速液缸顶升三钻具串联动力猫道电控系统 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201269045Y (zh) * | 2008-06-12 | 2009-07-08 | 上海三高石油设备有限公司 | 一种石油钻机应急提升及自动送钻装置 |
CN102230364A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-02 | 胜利油田海胜环保工程有限责任公司 | 钻杆上下钻台自动作业装置 |
CN102787813A (zh) * | 2012-08-18 | 2012-11-21 | 吉林大学 | 全液压智能型动力猫道 |
CN203822205U (zh) * | 2014-02-20 | 2014-09-10 | 山东科瑞机械制造有限公司 | 一种链条拖升式钻机动力猫道 |
CN104420842A (zh) * | 2013-09-11 | 2015-03-18 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种猫道 |
CN205778614U (zh) * | 2016-05-13 | 2016-12-07 | 胜利油田胜机石油装备有限公司 | 一种动力猫道机v型滑道用液控挡杆装置 |
CN108316870A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-24 | 兰州兰石集团有限公司 | 猫道机钻具上下钻台面自动控制系统 |
CN207813523U (zh) * | 2018-01-25 | 2018-09-04 | 宝鸡鸥鹏石油设备有限责任公司 | 新型智能动力猫道 |
CN209277832U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-08-20 | 东营市鸿达石油设备制造厂 | 一种自动化猫道装置 |
CN110714728A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-21 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种电动遥控猫道上钻具移运的装置及其使用方法 |
-
2020
- 2020-02-27 CN CN202010125025.XA patent/CN111255389B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201269045Y (zh) * | 2008-06-12 | 2009-07-08 | 上海三高石油设备有限公司 | 一种石油钻机应急提升及自动送钻装置 |
CN102230364A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-02 | 胜利油田海胜环保工程有限责任公司 | 钻杆上下钻台自动作业装置 |
CN102787813A (zh) * | 2012-08-18 | 2012-11-21 | 吉林大学 | 全液压智能型动力猫道 |
CN104420842A (zh) * | 2013-09-11 | 2015-03-18 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种猫道 |
CN203822205U (zh) * | 2014-02-20 | 2014-09-10 | 山东科瑞机械制造有限公司 | 一种链条拖升式钻机动力猫道 |
CN205778614U (zh) * | 2016-05-13 | 2016-12-07 | 胜利油田胜机石油装备有限公司 | 一种动力猫道机v型滑道用液控挡杆装置 |
CN207813523U (zh) * | 2018-01-25 | 2018-09-04 | 宝鸡鸥鹏石油设备有限责任公司 | 新型智能动力猫道 |
CN108316870A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-24 | 兰州兰石集团有限公司 | 猫道机钻具上下钻台面自动控制系统 |
CN209277832U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-08-20 | 东营市鸿达石油设备制造厂 | 一种自动化猫道装置 |
CN110714728A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-21 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种电动遥控猫道上钻具移运的装置及其使用方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113756788A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-07 | 中国地质大学(北京) | 一种机械式随钻井斜测量仪 |
CN115126429A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-09-30 | 山东爱特机电技术有限责任公司 | 一种纯电动动力猫道装置 |
CN115126429B (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-29 | 山东爱特机电技术有限责任公司 | 一种纯电动动力猫道装置 |
CN115628020A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-20 | 高邮浩翔石油机械有限公司 | 一种可变液压调速液缸顶升三钻具串联动力猫道电控系统 |
CN115628020B (zh) * | 2022-12-19 | 2023-02-28 | 高邮浩翔石油机械有限公司 | 一种可变液压调速液缸顶升三钻具串联动力猫道电控系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111255389B (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111255389B (zh) | 电驱自动猫道系统及控制方法 | |
CN106368467A (zh) | 一种基于单片机控制的智能轿车移库装置 | |
CN205024922U (zh) | 一种开合屋盖的驱动系统 | |
CN205294555U (zh) | 一种升降运送装置 | |
CN202140047U (zh) | 钻杆上下钻台自动作业装置 | |
CN104973474A (zh) | 一种升降机平层锁紧装置 | |
CN206088565U (zh) | 一种导爆管挤出机的自动收料系统 | |
US2643005A (en) | Well pipe handling equipment | |
CN201770018U (zh) | 油套管生产线专用自动打包装置 | |
CN201428436Y (zh) | 直线抽油机井口自让位装置 | |
CN201065125Y (zh) | 弯道绳式调车机 | |
CN102785990A (zh) | 一种具有滑触线的矿井罐笼系统及其升降控制方法 | |
CN202659175U (zh) | 一种石油钻机用动力猫道 | |
CN204897062U (zh) | 一种升降机平层锁紧装置 | |
CN102704725A (zh) | 两层斜放升降横移停车设备 | |
CN210915083U (zh) | 一种矿山开采用高效节能提升设备 | |
CN206078549U (zh) | 一种自动释放挂绳的肉牛牵引装置 | |
US2430962A (en) | Post pulling machine | |
CN203066978U (zh) | 一种矿山采石串珠绳锯机控制系统 | |
CN106218490B (zh) | 一种运载车及其车厢内货物升降方法 | |
CN206625851U (zh) | 一种管片中转装置及隧道掘进机 | |
CN206172725U (zh) | 一种电梯安装用高安全性钢丝绳放绳装置 | |
CN204452475U (zh) | 推车装置 | |
CN203050530U (zh) | 长螺旋钻机及其钻深控制装置 | |
CN108163780B (zh) | 一种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220325 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |