CN111515198B - 地面油管清蜡除垢机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田井下作业地面工具技术领域，且公开了一种地面油管清蜡除垢机，包括底座、旋转电机、主动轮、从动轮、空压机、清蜡刀头、清蜡推杆、丝杠、推进电机和控制器，底座上设有推动立杆、空压机、推进电机和限位开关；旋转电机、空压机、推进电机，限位开关电连接控制器。本发明设计合理、操作方便，对于堵蜡严重的管线，具有良好的清洁效果，省时省力，节省能源，能满足油田生产使用的需要，大大降低了工人的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下作业地面工具技术领域，具体涉及一种地面油管清蜡除垢机。
背景技术
在油田采油领域，经常会遇到油水井结垢现象，严重时导致油水井不能正常工作，造成垢卡或蜡卡、油水井产量下降、抽油机负荷增大等问题，直接影响到油田的正常生产。为了保证油气井的正常作业，目前人们常采用蒸汽清刺等方式完成油管的清蜡除垢工作。但对于堵蜡严重的管线，现有方式清洁难度较大，且费时费力，浪费能源，不能满足油田生产使用的需要。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种地面油管清蜡除垢机。
其技术方案是：地面油管清蜡除垢机，包括底座、旋转电机、主动轮、从动轮、空压机、清蜡刀头、清蜡推杆、丝杠、推进电机和控制器，底座为长方形框架结构，底座下部设有支腿，所述底座右半部的两长边内侧设有轨道，轨道之间设有托板，托板能沿轨道左右移动，托板上部设有推动立杆和空压机，推动立杆顶部设有圆环，清蜡推杆的尾端插入圆环内并用螺栓固定，清蜡推杆的首端部连接有清蜡刀头，清蜡刀头一侧的清蜡推杆与底座之间设有托杆，所述清蜡推杆的尾端通过软管与空压机的出气端连接；所述底座右端部设有推进电机，推进电机的动力轴向左设置并连接丝杠的一端，丝杠的另一端穿过托板延伸至底座中部并轴承配合连接在底座两长边之间的连接板上，丝杠与托板为螺纹配合连接；所述底座的左端部上侧设有主立板，主立板上部通过轴承配合设有主动轮，主动轮的左侧部设有皮带槽，主动轮的右侧部设有夹盘，所述主立板下部设有旋转电机，旋转电机的皮带轮穿过主立板并与主动轮的皮带槽之间通过皮带连接，所述主立板右侧的底座上设有付立板，付立板上部通过轴承配合设有从动轮，从动轮的一侧设有夹盘；所述底座右端下部和底座中下部分别设有第一限位开关和第二限位开关；所述底座侧部设有控制器，所述旋转电机、空压机、推进电机、第一限位开关和第二限位开关分别与控制器电连接。
所述主动轮为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘为车床用夹盘；所述从动轮为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘为车床用夹盘。
所述清蜡推杆为空心管结构。
所述清蜡刀头包括一端用封堵板封堵的圆管结构和胀紧刀块，所述清蜡刀头的封堵板上设有吹气孔，其敞开端与清蜡推杆左端管道连接，所述清蜡刀头的圆管结构周围设有至少3个长方形开口，长方形开口内设有胀紧刀块。
所述封堵板为平板结构、中间凹进的球面板结构或中间凹进的锥形结构；所述吹气孔设置至少设为3个，均匀分布在封堵板靠近外圆的一周。
所述胀紧刀块由通过螺钉固定连接的刀头和刀座组成，所述刀头的截面呈倒L状结构，刀座为长方形板结构，螺钉穿过刀座与刀头的窄面螺纹固定连接；所述刀头的中部的长宽尺寸与长方形开口相吻合。
所述清蜡刀头包括电动机、刀架和刮刀，所述电动机通过孔板安装在清蜡推杆前端内，电动机的动力轴露出清蜡推杆前端部并固定设有刀架，刀架上设有刮刀；所述刀架呈Y字形或十字状结构，Y字形或十字状结构的外端部上设有刮刀；所述刮刀为下侧面为直线、上平面呈前窄后宽的平板结构，所述刮刀与电动机动力轴偏转10—45°固定安装；所述电动机为带有减速机构的直流低速电动机；所述孔板为外径与清蜡推杆内径相同、内径与电动机外径相同的圆环结构，该圆环结构一周均匀设有3—8个通孔。
所述控制器包括带有显示控制屏的中央处理器、旋转电机调速器和推进电机调速器，电源接线端通过开关连接中央处理器的电源端、旋转电机调速器的电源端、推进电机调速器的电源端，所述中央处理器的输入端分别连接第一限位开关和第二限位开关，所述中央处理器的输出端分别连接旋转电机调速器的控制端、推进电机调速器的控制端、空压机、电动机，旋转电机调速器的输出端连接旋转电机，推进电机调速器的输出端连接推进电机；所述旋转电机调速器及推进电机调速器均为能控制电机速度及转向的调速器；所述中央处理器为单片机电路或可编程控制器。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：设计合理、操作方便，对于堵蜡严重的管线，具有良好的清洁效果，省时省力，无需蒸汽，节省能源，能满足油田生产使用的需要，大大降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明中清蜡刀头一种实施例的结构示意图；
图3是图2的右侧视图；
图4是本发明中胀紧刀块的结构示意图；
图5是本发明的电路方框图；
图6是本发明中清蜡刀头另一种实施例的结构示意图；
图7是图6左侧视图。
图中：1、底座；2、旋转电机；3、主动轮；4、从动轮；5、空压机；6、清蜡刀头；7、清蜡推杆；8、丝杠；9、推进电机；10、控制器；11、支腿；12、托板；13、推动立杆；14、圆环；15、螺栓；16、托杆；17、软管；18、主立板；19、皮带；20、付立板；21、第一限位开关；22、第二限位开关；30、油管；62、封堵板；61、圆管结构；63、胀紧刀块；611、吹气孔；631、刀头；632、刀座；633、螺钉；64、电动机；65、刀架；66、刮刀；67、孔板；671、通孔； 100、电源接线端；101、开关；102、中央处理器；103、旋转电机调速器；104、推进电机调速器；105、显示控制屏。
具体实施方式
实施例一：参照图1—5，一种地面油管清蜡除垢机，包括底座1、旋转电机2、主动轮3、从动轮4、空压机5、清蜡刀头6、清蜡推杆7、丝杠8、推进电机9和控制器10，底座1为长方形框架结构，底座1下部设有支腿11，所述底座1右半部的两长边内侧设有轨道，轨道之间设有托板12，托板12能沿轨道左右移动，托板12上部设有推动立杆13和空压机5，推动立杆13顶部设有圆环14，清蜡推杆7的尾端插入圆环14内并用螺栓15固定，清蜡推杆7的首端部连接有清蜡刀头6，清蜡刀头6一侧的清蜡推杆7与底座1之间设有托杆16，所述清蜡推杆7的尾端通过软管17与空压机5的出气端连接；所述底座1右端部设有推进电机9，推进电机9的动力轴向左设置并连接丝杠8的一端，丝杠8的另一端穿过托板12延伸至底座1中部并轴承配合连接在底座1两长边之间的连接板上，丝杠8与托板12为螺纹配合连接；所述底座1的左端部上侧设有主立板18，主立板18上部通过轴承配合设有主动轮3，主动轮3的左侧部设有皮带槽，主动轮3的右侧部设有夹盘31，所述主立板18下部设有旋转电机2，旋转电机2的皮带轮穿过主立板18并与主动轮3的皮带槽之间通过皮带19连接，所述主立板18右侧的底座1上设有付立板20，付立板20上部通过轴承配合设有从动轮4，从动轮4的一侧设有夹盘31；所述底座1右端下部和底座1中下部分别设有第一限位开关21和第二限位开关22；所述底座1侧部设有控制器10，所述旋转电机2、空压机5、推进电机9、第一限位开关21和第二限位开关22分别与控制器10电连接。
所述主动轮3为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘31为车床用夹盘；所述从动轮4为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘31为车床用夹盘。所述清蜡推杆7为空心管结构。
所述清蜡刀头6包括一端用封堵板62封堵的圆管结构61和胀紧刀块63，所述清蜡刀头6的封堵板62上设有吹气孔611，其敞开端与清蜡推杆7左端管道连接，所述清蜡刀头6的圆管结构61周围设有至少3个长方形开口，长方形开口内设有胀紧刀块63。所述封堵板62为平板结构、中间凹进的球面板结构或中间凹进的锥形结构；所述吹气孔611设置至少设为3个，均匀分布在封堵板62靠近外圆的一周。所述胀紧刀块63由通过螺钉633固定连接的刀头631和刀座632组成，所述刀头631的截面呈倒L状结构，刀座632为长方形板结构，螺钉633穿过刀座632与刀头631的窄面螺纹固定连接；所述刀头631的中部的长宽尺寸与长方形开口相吻合。
所述控制器10包括带有显示控制屏105的中央处理器102、旋转电机调速器103和推进电机调速器104，电源接线端100通过开关101连接中央处理器102的电源端、旋转电机调速器103的电源端、推进电机调速器104的电源端，所述中央处理器102的输入端分别连接第一限位开关21和第二限位开关22，所述中央处理器102的输出端分别连接旋转电机调速器103的控制端、推进电机调速器104的控制端、空压机5，旋转电机调速器103的输出端连接旋转电机2，推进电机调速器104的输出端连接推进电机9；所述旋转电机调速器103及推进电机调速器104均为能控制电机速度及转向的调速器；所述中央处理器102为单片机电路或可编程控制器。
地面油管清蜡除垢机的使用方法如下：
首先安装需要清蜡的油管30，将油管30穿入主动轮3及从动轮4内并将夹盘31夹紧；将电源接线端100接入电源，开启开关101并通过显示控制屏105启动旋转电机2和推进电机9；油管30在旋转电机2的带动下旋转，推进电机9带动清蜡推杆7向左移动，将清蜡刀头6插入油管并启动空压机5，空压机5产生的高压气体通过软管17及清蜡推杆7并进入清蜡刀头6内，在气压作用下清蜡刀头6上的胀紧刀块63向外伸展，随着油管30的转动和清蜡推杆7的推进，将油管30内的蜡垢刮下并在高压气体作用下通过清蜡刀头6的吹气孔611吹动下，从油管30另一端排出；清蜡推杆7带动清蜡刀头6继续向左移动直至到达油管30左端，清蜡完成，控制器10控制推进电机9反向运转，将清蜡推杆7移出油管30，控制器10控制关闭空压机5、旋转电机2和推进电机9，最后关闭开关101工作完成。
实施例二：参照图1、图5—7，一种地面油管清蜡除垢机，包括底座1、旋转电机2、主动轮3、从动轮4、空压机5、清蜡刀头6、清蜡推杆7、丝杠8、推进电机9和控制器10，底座1为长方形框架结构，底座1下部设有支腿11，所述底座1右半部的两长边内侧设有轨道，轨道之间设有托板12，托板12能沿轨道左右移动，托板12上部设有推动立杆13和空压机5，推动立杆13顶部设有圆环14，清蜡推杆7的尾端插入圆环14内并用螺栓15固定，清蜡推杆7的首端部连接有清蜡刀头6，清蜡刀头6一侧的清蜡推杆7与底座1之间设有托杆16，所述清蜡推杆7的尾端通过软管17与空压机5的出气端连接；所述底座1右端部设有推进电机9，推进电机9的动力轴向左设置并连接丝杠8的一端，丝杠8的另一端穿过托板12延伸至底座1中部并轴承配合连接在底座1两长边之间的连接板上，丝杠8与托板12为螺纹配合连接；所述底座1的左端部上侧设有主立板18，主立板18上部通过轴承配合设有主动轮3，主动轮3的左侧部设有皮带槽，主动轮3的右侧部设有夹盘31，所述主立板18下部设有旋转电机2，旋转电机2的皮带轮穿过主立板18并与主动轮3的皮带槽之间通过皮带19连接，所述主立板18右侧的底座1上设有付立板20，付立板20上部通过轴承配合设有从动轮4，从动轮4的一侧设有夹盘31；所述底座1右端下部和底座1中下部分别设有第一限位开关21和第二限位开关22；所述底座1侧部设有控制器10，所述旋转电机2、空压机5、推进电机9、第一限位开关21和第二限位开关22分别与控制器10电连接。
所述主动轮3为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘31为车床用夹盘；所述从动轮4为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘31为车床用夹盘。所述清蜡推杆7为空心管结构。
所述清蜡刀头6包括电动机64、刀架65和刮刀66，所述电动机64通过孔板67安装在清蜡推杆7前端内，电动机64的动力轴露出清蜡推杆前端部并固定设有刀架65，刀架65上设有刮刀66；所述刀架65呈Y字形或十字状结构（附图中为十字状结构），Y字形或十字状结构的外端部上设有刮刀66；所述刮刀66为下侧面为直线、上平面呈前窄后宽的平板结构，所述刮刀66与电动机64动力轴偏转10—45°固定安装；所述电动机64为带有减速机构的直流低速电动机；所述孔板67为外径与清蜡推杆内径相同、内径与电动机64外径相同的圆环结构，该圆环结构一周均匀设有3—8个通孔671。
所述控制器10包括带有显示控制屏105的中央处理器102、旋转电机调速器103和推进电机调速器104，电源接线端100通过开关101连接中央处理器102的电源端、旋转电机调速器103的电源端、推进电机调速器104的电源端，所述中央处理器102的输入端分别连接第一限位开关21和第二限位开关22，所述中央处理器102的输出端分别连接旋转电机调速器103的控制端、推进电机调速器104的控制端、空压机5、电动机64，旋转电机调速器103的输出端连接旋转电机2，推进电机调速器104的输出端连接推进电机9；所述旋转电机调速器103及推进电机调速器104均为能控制电机速度及转向的调速器；所述中央处理器102为单片机电路或可编程控制器。
地面油管清蜡除垢机的使用方法如下：
首先安装需要清蜡的油管30，将油管30穿入主动轮3及从动轮4内并将夹盘31夹紧；将电源接线端100接入电源，开启开关101并通过显示控制屏105启动旋转电机2和推进电机9；油管30在旋转电机2的带动下旋转，推进电机9带动清蜡推杆7向左移动，将清蜡刀头6插入油管并启动空压机5和电动机64，使电动机64的旋转方向与油管30旋转方向相反，空压机5产生的高压气体通过软管17及清蜡推杆7并进入清蜡刀头6内，随着油管30的转动和清蜡推杆7的推进，将油管30内的蜡垢刮下并在高压气体作用下通过清蜡刀头6的通孔671吹动下，从油管30另一端排出；清蜡推杆7带动清蜡刀头6继续向左移动直至到达油管30左端，清蜡完成，控制器10控制推进电机9反向运转，将清蜡推杆7移出油管30，控制器10控制关闭空压机5、旋转电机2和推进电机9，最后关闭开关101工作完成。
上述各个实施例中，所述第一限位开关21的作用为清蜡推杆完全右移到底座右端时动作；第二限位开关22的作用为清蜡推杆左移至清蜡刀头露出至油管左端时动作；按上述要求确定第一限位开关21和第二限位开关22的位置即可。所述的中央处理器102、旋转电机调速器103、推进电机调速器104均为现有技术成型产品，其工作原理及具体结构，在此不再叙述。
本发明设计合理、操作方便，对于堵蜡严重的管线，具有良好的清洁效果，省时省力，无需蒸汽，节省能源，能满足油田生产使用的需要，大大降低了工人的劳动强度。
Claims (2)
1.地面油管清蜡除垢机，包括底座（1）、旋转电机（2）、主动轮（3）、从动轮（4）、空压机（5）、清蜡刀头（6）、空心管结构的清蜡推杆（7）、丝杠（8）、推进电机（9）和控制器（10），底座（1）为长方形框架结构，底座（1）下部设有支腿（11），所述底座（1）右半部的两长边内侧设有轨道，轨道之间设有托板（12），托板（12）能沿轨道左右移动，托板（12）上部设有推动立杆（13）和空压机（5），推动立杆（13）顶部设有圆环（14），清蜡推杆（7）的尾端插入圆环（14）内并用螺栓（15）固定，清蜡推杆（7）的首端部连接有清蜡刀头（6），清蜡刀头（6）一侧的清蜡推杆（7）与底座（1）之间设有托杆（16），所述清蜡推杆（7）的尾端通过软管（17）与空压机（5）的出气端连接；其特征在于：所述底座（1）右端部设有推进电机（9），推进电机（9）的动力轴向左设置并连接丝杠（8）的一端，丝杠（8）的另一端穿过托板（12）延伸至底座（1）中部并轴承配合连接在底座（1）两长边之间的连接板上，丝杠（8）与托板（12）为螺纹配合连接；所述底座（1）的左端部上侧设有主立板（18），主立板（18）上部通过轴承配合设有主动轮（3），主动轮（3）的左侧部设有皮带槽，主动轮（3）的右侧部设有夹盘（31），所述主立板（18）下部设有旋转电机（2），旋转电机（2）的皮带轮穿过主立板（18）并与主动轮（3）的皮带槽之间通过皮带（19）连接，所述主立板（18）右侧的底座（1）上设有付立板（20），付立板（20）上部通过轴承配合设有从动轮（4），从动轮（4）的一侧设有夹盘（31）；所述底座（1）右端下部和底座（1）中下部分别设有第一限位开关（21）和第二限位开关（22）；所述底座（1）侧部设有控制器（10），所述旋转电机（2）、空压机（5）、推进电机（9）、第一限位开关（21）和第二限位开关（22）分别与控制器（10）电连接；所述主动轮（3）为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘（31）为车床用夹盘；所述从动轮（4）为圆筒状结构，其右侧部设有的夹盘（31）为车床用夹盘；所述清蜡刀头（6）包括一端用封堵板（62）封堵的圆管结构（61）和胀紧刀块（63），所述清蜡刀头（6）的封堵板（62）上设有吹气孔（611），其敞开端与清蜡推杆（7）左端管道连接，空压机（5）产生的高压气体通过软管（17）及清蜡推杆（7）并进入清蜡刀头（6）内，在气压作用下清蜡刀头（6）上的胀紧刀块（63）向外伸展；所述清蜡刀头（6）的圆管结构（61）周围设有至少3个长方形开口，长方形开口内设有胀紧刀块（63）；所述封堵板（62）为平板结构、中间凹进的球面板结构或中间凹进的锥形结构；所述吹气孔（611）设置至少设为3个，均匀分布在封堵板（62）靠近外圆的一周；所述胀紧刀块（63）由通过螺钉（633）固定连接的刀头（631）和刀座（632）组成，所述刀头（631）的截面呈倒L状结构，刀座（632）为长方形板结构，螺钉（633）穿过刀座（632）与刀头（631）的窄面螺纹固定连接；所述刀头（631）的中部的长宽尺寸与长方形开口相吻合。
2.根据权利要求1所述的地面油管清蜡除垢机，其特征在于：所述控制器（10）包括带有显示控制屏（105）的中央处理器（102）、旋转电机调速器（103）和推进电机调速器（104），电源接线端（100）通过开关（101）连接中央处理器（102）的电源端、旋转电机调速器（103）的电源端、推进电机调速器（104）的电源端，所述中央处理器（102）的输入端分别连接第一限位开关（21）和第二限位开关（22），所述中央处理器（102）的输出端分别连接旋转电机调速器（103）的控制端、推进电机调速器（104）的控制端、空压机（5）、电动机（64），旋转电机调速器（103）的输出端连接旋转电机（2），推进电机调速器（104）的输出端连接推进电机（9）；所述旋转电机调速器（103）及推进电机调速器（104）均为能控制电机速度及转向的调速器；所述中央处理器（102）为单片机电路或可编程控制器。
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