CN112943190B - 一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法，主框架包含吊环(A1)，防爆载荷传感器(A2)，防爆压力传感器(A3)，集线箱短节(A4)，主框防爆集线箱(A5)，投球单元集束连接主框框体(A7)，树形主框下部框体(A8)，树形支架密封护帽(A9)等部件，在主框架上可以安装多组泡排球投球单元(A6)，泡排球投球单元(A6)与主框架上布置有多种感应传感器，并在主框架的主框防爆集线箱(A5)内将传感器信号收集整合，传输给远端的控制柜，由控制柜来自动控制整个系统的工作，可以实现泡排球投球单元(A6)的单独工作，多组泡排球投球单元(A6)串联工作及多组泡排球投球单元(A6)并联工作，可实现大规模泡排球连续高效投放功能，增强泡排球排水采气工艺的施工效果，所现场使用更简便、安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然气开采领域，尤其是一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法。
背景技术
目前通常采用的泡沫排水采气工艺，即通过地面的设备向井筒内注入泡沫助采剂，降低井内积液的表、界面张力，使其呈低表面张力和高表面粘度的状态，利用井内自生气体或注入外部气源产生泡沫，因密度降低井筒内积液以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。泡排球将液化地面注采剂固化成球状，靠直接投泡排球的方法实现泡沫排水采气工艺，可以简化整体施工流程，提高作业效率，但目前对于投放泡排球的设备仍不完善，主要存在的问题在于，投放效率低，单次投放量有限，自动化程度低等缺点，对泡排球排水采气工艺的实施与推广造成很大影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法，通过球形泡排剂(以下简称泡排球)，将井筒中积液排出、恢复井筒生产的工艺，通过本发明系统，将泡排球快速大规模投入井中，达到排水采气目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动化泡排球投球系统，包括主框架和安装在主框架上的多个泡排球投放单元，主框架的结构为：吊环、防爆载荷传感器、防爆压力传感器、集线箱短节位于主框架的顶部,主框防爆集线箱安装在集线箱短节侧壁上，投球单元集束连接主框框体位于主框架的中部，投球单元集束连接主框框体径向均匀分布6个固定点，固定点用于安装泡排球投放单元，树形主框下部框体位于主框架的下部，在树形主框下部框体的筒状的主轴上设有轴向等间距分布、径向等角度均布的斜向上45°的6组空心副支架，空心副支架对应集束连接主框框体的6个固定点，副支架顶端由斜转垂，并留安装泡排球投放单元的快速连接接头接口，泡排球投放单元通过底部的带有主机械式过压保护装置的主快速连接接头与井口采气树连接，泡排球出了泡排球投放单元后直接入井；
泡排球投放单元的结构为：上密封盖与导料仓通过料筒连接法兰固定在装有泡排球的料筒上下两端，并建立密封，下密封盖固定在导料仓底端并密封，主轴通过主轴密封体与上密封盖建立动密封连接，形成了泡排球投放单元的内含可旋转主轴的耐压密封容器，主轴下端通过四方面与开孔转盘连接，并带动开有过料孔的开孔转盘转动，开孔转盘下有同样开孔的过料托盘，开孔转盘和过料托盘将导料仓和料筒隔开形成上下两部分，当开孔转盘与过料托盘的孔重合时泡排球可靠自重从料筒掉入到导料仓后，导料仓内的底部漏斗导引泡排球穿过导料仓底部的转换接头，转换接头底部连接有带有副机械式过压保护装置的副快速连接接头，副快速连接接头插在主框架的副支架顶端的快速连接接头接口中，使泡排球逐一从泡排球投放单元排出进入主框架中，防爆变频电机通过三点固定支架与上密封盖连接，三点固定支架为1 个垂直竖臂与2组斜臂组成的支撑结构，垂直竖臂上安装有防爆扭矩传感器，上密封盖上安装有防爆压力传感器，底部的转换接头上安装有防爆固体流量计，传感器和电机的电控配件与接线在防爆集线箱中集成并与地面综合控制柜直接电缆联接。
所述泡排球投放单元进行2、3、4或6组均布的形式选择性的安装在系统主框架的投球单元集束连接主框框体上，泡排球投放单元的副快速连接接头插在主框架的副支架顶端的快速连接接头接口中，未安装泡排球投放单元的副支架顶端的快速连接接头接口用支架密封护帽封闭。
所述投球单元集束连接主框框体上的固定点通过螺钉与泡排球投放单元连接。
一种高效自动化泡排球投球系统的控制方法，其特征在于，包括3种工作模式，分别为泡排球投放单元独立工作模式、多组泡排球投放单元串联工作模式和多组泡排球投放单元并联工作模式，泡排球投放单元独立工作模式下，泡排球投放单元通过带有机械式过压保护装置的快速连接接头与井口连接，泡排球出了泡排球投放单元后直接入井，泡排球投放单元上安装传感器和电机的配件与接线在防爆集线箱中集成并与地面综合控制柜直接电缆联接；多组泡排球投放单元串联或并联工作模式下，多组泡排球投放单元安装在系统主框架上，系统主框架通过主快速连接接头与井口采气树连接，每个泡排球投放单元投放的泡排球，先通过树形主框下部框体，再进入井筒，这两种工作模式下，每个泡排球投放单元的防爆集线箱输出端先与系统主框架的主框防爆集线箱输入端电缆相连，所有信号在主框防爆集线箱汇总后由输出端输出给地面综合控制柜，由地面综合控制柜进行自动化控制。
所述泡排球投放单元单独工作时的自动化控制逻辑为：设置转向扭力、停机扭力、停机压力参数，启机后电机正转，此时泡排球投放单元进入正常工况，将料仓中的泡排球逐一排出，如果出现卡泡排球情况，防爆扭矩传感器反馈扭力值达到转向扭力，电机自动反向转动，如果扭力值降低说明阻卡解除，继续工作，如果阻卡严重，扭力达到停机扭力，自动关闭电机，在泡排球投放过程中，如果防爆压力传感器返回的压力值达到停机压力，则自动控制电机转速降至最低，待防爆固体流量计无反馈后将电机彻底关停，在泡排球投放过程中，如果主轴正常转动，扭力值无异常，防爆固体流量计超过 4s无反馈，说明料仓内泡排球存量低，难于排出，自动控制电机提速30％，运转2s后，立刻复位电机转速，靠主轴带动开孔转盘产生的离心力将残余泡排球排出，如果持续超过1min仍然无球排出，说明料仓清空，自动控制电机停机。
所述多组泡排球投放单元串联工作模式时，自动化控制逻辑为，连接在系统主框架上的多个泡排球投放单元逐个启动，启动顺序根据泡排球投放单元底部连接的树形主框下部框体伸出的副支架在轴向间布置的间距从高向低的顺序决定，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑是，启动中的泡排球投放单元的防爆固体流量计超过6s检测到无泡排球排出时，系统自动停止该泡排球投放单元电机的运转并启动下一个泡排球投放单元，直到所有泡排球投放单元完成一轮正常起停机后，自动控制所有泡排球投放单元进入并联工作模式中的尾仓并联投球工况，一同启动，电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，快速将各料仓内剩余的泡排球快速排出，泡排球投放单元串联工作时，防爆载荷传感器反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者在串联自动转并联工作模式后，所有泡排球投放单元的防爆固体流量计超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
所述多组泡排球投放单元并联工作模式时，连接在系统主框架上的多个泡排球投放单元共同启动工作，并联工作的控制逻辑为，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑与泡排球投放单元单独使用时不同的是，并联工作模式启动后，系统中的所有泡排球投放单元共同工作，根据防爆载荷传感器反馈的数值与设置的泡排球投入总重量参数，将并联工作模式再分为3个工况，总剩余泡排球量40％-100％的满仓并联投球工况、总剩余泡排球量15％-39％的半仓并联投球工况、总剩余泡排球量低于15％的尾仓并联投球工况，满仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元的防爆固体流量计不再反馈信号时，即判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计信号再出现时，再次启动该单元，和其它单元一并工作，半仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元的防爆固体流量计不再反馈信号超过4s 后，判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计信号再出现或等待10s后，再次启动该单元，和其它单元一并工作，尾仓并联投球工况下，每个泡排球投放单元电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，促使各单元剩余泡排球排出，防爆载荷传感器反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者进入到并联工作模式尾仓投球工况下，所有泡排球投放单元的防爆固体流量计超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
本发明的有益效果是：
1)该系统拥有独立，串联，并联多种工作模式，可根据井况选择工作模式，适用范围更广；
2)泡排球投球系统由电机作为动力驱动，由传感器用作数据捕捉，有线传输至远控台，设置好判定参数后由远控台进行逻辑控制，整个系统拥有高自动化、高智能化特点；
3)泡排球预装于系统内，相比其它类似的投球装置，该系统装料量更大，投球效率更高；
4)该系统拥有多种工作模式，可适时切换，可在施工过程中随时调整泡排球投放速度与投放规模，使用更灵活；
5)该系统将泡排球预装，整个施工过程中无需中途填料，可增强施工效率与安全性；
6)该装置电控系统在集线箱内集成后再由1个输出端连接远控台，与井口的连接采用快速接头，运输过程与现场操作简便。
附图说明
图1为本发明高效自动化泡排球投球系统中的泡排球投球单元。
图2为本发明高效自动化泡排球投球系统中的泡排球投球单元A-A截面图。
图3为本发明的高效自动化泡排球投球系统正视图。
图4为本发明的高效自动化泡排球投球系统俯视图。
图5为本发明高效自动化泡排球投球系统中泡排球投球单元的其它排布方式(a为3个、b为4个、c为6个)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的高效自动化泡排球投球系统，它的主框架包含吊环A1,防爆载荷传感器A2，防爆压力传感器A3，集线箱短节A4，主框防爆集线箱A5，投球单元集束连接主框框体A7，树形主框下部框体A8，树形支架密封护帽A9 等部件，在主框架上可以安装多组泡排球投球单元A6，泡排球投球单元A6 与主框架上布置有多种感应传感器，并在主框架的主框防爆集线箱A5内将传感器信号收集整合，传输给远端的控制柜，由控制柜来自动控制整个系统的工作，该系统可以实现泡排球投球单元A6的单独工作，多组泡排球投球单元A6串联工作及多组泡排球投球单元A6并联工作，可实现大规模泡排球连续高效投放功能，可增强泡排球排水采气工艺的施工效果，并且所有控制均为自动化远端控制，现场使用更简便、安全、高效。
如图1、2所示，本发明的高效自动化泡排球投球系统中的泡排球投放单元A6由防爆变频电机1，三点固定支架2，弹性联轴器3，防爆扭矩传感器4，万向轴联轴器5，轴向补偿联轴器6，上仓盖7，料筒连接法兰8，主框连接架9，吊耳10，上密封盖11，防爆压力传感器12，防爆集线箱13，主轴密封体14，料筒15，主轴16，开孔转盘17，过料托盘18，导料仓19，下密封盖20，防爆固体流量计21，转换接头22，副机械式过压保护装置23，副快速连接接头24等部件组成，三点固定支架2通过螺栓与螺钉将防爆变频电机1与上密封盖11连接在一起，三点固定支架2的垂直纵臂通过螺钉螺栓安装防爆扭矩传感器4与防爆集线箱13，防爆扭矩传感器4上端与防爆变频电机1之间由弹性联轴器3连接，下端串联万向轴联轴器5与轴向补偿联轴器6，连接至主轴16，防爆扭矩传感器4的这种连接方式可有效避免在安装过程中的偏差及系统工作时的振动与主轴的蹿动带来的防爆扭矩传感器4测量基准轴偏离，提高测量精度，主轴16插入到主轴密封体14中，主轴密封体14内有6组动密封组件及轴承结构，可确保主轴运动顺畅与动密封性能，主轴密封体14螺纹连接在上密封盖11上，上密封盖11还螺纹连接有防爆压力传感器12与上仓盖7，可通过上仓盖7开启后的缺口向料筒15里填泡排球，填满后装回上仓盖7重新建立完整密封，料筒连接法兰 8通过螺纹连接在料筒15上下两端，主框连接架9套装在料筒15上，上密封盖11与导料仓19通过螺栓螺母分别连接在上下两端的料筒连接法兰8 上，下密封盖20螺纹连接在导料仓19上，过料托盘18通过螺钉连接在导料仓19上部，主轴16穿过过料托盘18的中心孔，如图2所示，主轴16在图1中A-A标识的位置处截面形状为四方形，与开孔转盘17的四方形中心孔配合安装后，主轴16转动可带动开孔转盘17一并转动，转换接头22螺纹连接在下密封盖20下，防爆固体流量计21与转换接头22螺纹连接在一起，快速连接接头24螺纹连接在转换接头22下，机械式过压保护装置23 与快速连接接头24连接在一起，各种传感器与电机的电控配件与接线集成在防爆集线箱13中，排球投放单元A6单独工作时，吊车通过吊耳10将工具直接吊起，快速连接接头24与井口采气树连接，防爆集线箱13的输出口有线连接至远端地面控制柜，地面控制柜设置转向扭力、停机扭力、停机压力参数后启动系统，正常工况下，主轴16带动开有过料孔的开孔转盘17转动，开孔转盘17下有同样开孔的过料托盘18，当开孔转盘17与过料托盘 18的孔重合时泡排球可靠自重掉入到导料仓19中，导料仓19内的漏斗导引泡排球穿过转换接头22与快速连接接头24进入井筒，如果出现卡泡排球情况，防爆扭矩传感器4反馈扭力值达到转向扭力，电机自动反向转动，如果扭力值降低说明阻卡解除，继续工作，如果阻卡严重，扭力达到停机扭力，自动关闭电机，在泡排球投放过程中，如果防爆压力传感器12返回的压力值达到停机压力，则自动控制电机转速降至最低，待防爆固体流量计21无反馈后将电机彻底关停，在泡排球投放过程中，如果主轴16正常转动，扭力值无异常，防爆固体流量计21超过4s无反馈，说明料仓19内泡排球存量低，难于排出，自动控制电机提速30％，运转2s后，立刻复位电机转速，靠主轴16带动开孔转盘17产生的离心力将残余泡排球排出，如果持续超过 1min仍然无球排出，说明料仓19清空，自动控制电机停机，在施工结束后手动开启机械式过压保护装置23卸掉工具内残余压力后断开采气井口与工具的连接，另外机械式过压保护装置23还提供在超压严重的情况下自动打开泄压的安全防护功能。
如图3所示，本发明所述的高效自动化泡排球投球系统，它的系统主框架B1包含吊环A1,防爆载荷传感器A2，防爆压力传感器A3，集线箱短节 A4，主框防爆集线箱A5，投球单元集束连接主框框体A7，树形主框下部框体A8，树形支架密封护帽A9，主机械式过压保护装置A11等部件，吊环A1, 防爆载荷传感器A2与集线箱短节A4螺纹连接在一起，防爆压力传感器A3 螺纹连接在集线箱短节A4上，主框防爆集线箱A5通过螺钉与集线箱短节 A4连接在一起，投球单元集束连接主框框体A7与树形主框下部框体A8分别螺纹串接在集线箱短节A4下，最下端螺纹连接主快速连接接头A10与主机械式过压保护装置A11，系统主框架B1中投球单元集束连接主框框体A7 径向均匀分布6个固定点，固定点通过螺钉与泡排球投放单元A6的主框连接架9建立连接，固定泡排球投放单元A6 X、Y轴的自由度，树形主框下部框体A8的主轴上设有轴向等间距分布，径向等角度均布的斜向上45°的 6组空心副支架，对应集束连接主框框体A7的6个固定点，副支架顶端由斜转垂，并留快速连接接头接口，通过快速连接接头24与泡排球投放单元 A6建立连接，固定泡排球投放单元A6 Z轴的自由度。
如图3与图4所示，本发明所述的高效自动化泡排球投球系统当前状态是2组泡排球投放单元A6对称排布安装在系统主框架B1上，为了保证系统的密封完整性，未连接泡排球投放单元A6的树形主框下部框体A8副支架伸出部顶端加装树形支架密封护帽A9。
如图5所示，本发明所述的高效自动化泡排球投球系统除了如图3、图 4所示的泡排球投放单元A6安装结构外，该系统还可以根据泡排球投放量需求，采用图5a所示的3组泡排球投放单元A6均布安装结构，图5b所示的4组泡排球投放单元A6两两对称安装结构，或图5c所示的6组泡排球投放单元A6均布安装结构，无论采用哪种安装结构，在完成泡排球投放单元 A6与系统主框架B1的结合后，每个泡排球投放单元A6的防爆集线箱13输出端先与系统主框架B1的主框防爆集线箱A5输入端有线连接，所有信号在主框防爆集线箱A5汇总后由输出端有线输出给地面控制柜，由地面控制柜进行对系统进行自动化控制。
由图3和图4所示，本发明所述的高效自动化泡排球投球系统工作时由吊车从吊环A1处将系统吊起，系统底部通过主快速连接接头A10与采气井口连接，系统进行串联工作时，连接在系统主框架B1上的多个泡排球投放单元A6逐个启动，启动顺序根据泡排球投放单元A6底部连接的树形主框下部框体A8伸出的副支架在轴向见布置的间距从高向低的顺序决定，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元A6，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑与权利要求4中所述泡排球投放单元A6单独使用时不同的是，启动中的泡排球投放单元A6的防爆固体流量计21超过6s检测到无泡排球排出时，系统自动停止该泡排球投放单元A6电机的运转并启动下一个泡排球投放单元A6，直到所有泡排球投放单元A6完成一轮正常起停机后，自动控制所有泡排球投放单元A6进入并联工作模式中的尾仓并联投球工况，一同启动，电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，快速将各料仓19内剩余的泡排球快速排出，泡排球投放单元A6串联工作时，防爆载荷传感器A2反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者在串联自动转并联工作模式后，所有泡排球投放单元A6的防爆固体流量计21超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
由图3和图4所示，本发明所述的高效自动化泡排球投球系统进行并联工作时，连接在系统主框架B1上的多个泡排球投放单元A6共同启动工作，并联工作的控制重点在于应对各个泡排球投放单元A6共同工作时产生的干涉，从机械结构上对于干涉的控制在于各个泡排球投放单元A6下部连接的树形主框下部框体A8的副支架呈轴向等间距排布的树杈状，其间距为3个泡排球高度，每个泡排球投放单元A6投出的球需要下落固定时间才会达到另一个分叉的交汇口，结构上避免多组泡排球投放单元A6同时投放造成落球通道卡死，从自动化控制上，并联工作的控制逻辑为，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元A6，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑与权利要求4中所述泡排球投放单元A6单独使用时不同的是，并联工作模式启动后，系统中的所有泡排球投放单元A6共同工作，根据防爆载荷传感器A2反馈的数值与设置的泡排球投入总重量参数，将并联工作模式再分为3个工况，总剩余泡排球量40％-100％的满仓并联投球工况、总剩余泡排球量15％-39％的半仓并联投球工况、总剩余泡排球量低于15％的尾仓并联投球工况，满仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元A6的防爆固体流量计21不再反馈信号时，即判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计21信号再出现时，再次启动该单元，和其它单元一并工作，半仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元A6的防爆固体流量计21不再反馈信号超过4s后，判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计21信号再出现或等待10s后，再次启动该单元，和其它单元一并工作，尾仓并联投球工况下，每个泡排球投放单元A6电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，促使各单元剩余泡排球排出，防爆载荷传感器 A2反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者进入到并联工作模式尾仓投球工况下，所有泡排球投放单元A6的防爆固体流量计21超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种高效自动化泡排球投球系统，其特征在于，包括主框架(B1)和安装在主框架上的多个泡排球投放单元(A6)，主框架(B1)的结构为：吊环(A1)、防爆载荷传感器(A2)、防爆压力传感器(A3)、集线箱短节(A4)位于主框架(B1)的顶部,主框防爆集线箱(A5)安装在集线箱短节(A4)侧壁上，投球单元集束连接主框框体(A7)位于主框架(B1)的中部，投球单元集束连接主框框体(A7)径向均匀分布6个固定点，固定点用于安装泡排球投放单元(A6)，树形主框下部框体(A8)位于主框架(B1)的下部，在树形主框下部框体(A8)的筒状的主轴上设有轴向等间距分布、径向等角度均布的斜向上45°的6组空心副支架，空心副支架对应集束连接主框框体(A7)的6个固定点，副支架顶端由斜转垂，并留安装泡排球投放单元(A6)的快速连接接头接口，泡排球投放单元(A6)通过底部的带有主机械式过压保护装置(A11)的主快速连接接头(A10)与井口采气树连接，泡排球出了泡排球投放单元(A6)后直接入井；
泡排球投放单元(A6)的结构为：上密封盖(11)与导料仓(19)通过料筒连接法兰(8)固定在装有泡排球的料筒(15)上下两端，并建立密封，下密封盖(20)固定在导料仓(19)底端并密封，主轴(16)通过主轴密封体(14)与上密封盖(11)建立动密封连接，形成了泡排球投放单元(A6)的内含可旋转主轴的耐压密封容器，主轴(16)下端通过四方面与开孔转盘(17)连接，并带动开有过料孔的开孔转盘(17)转动，开孔转盘(17)下有同样开孔的过料托盘(18)，开孔转盘(17)和过料托盘(18)将导料仓(19)和料筒(15)隔开形成上下两部分，当开孔转盘(17)与过料托盘(18)的孔重合时泡排球可靠自重从料筒(15)掉入到导料仓(19)后，导料仓(19)内的底部漏斗导引泡排球穿过导料仓(19)底部的转换接头(22)，转换接头(22)底部连接有带有副机械式过压保护装置(23)的副快速连接接头(24)，副快速连接接头(24)插在主框架(B1)的副支架顶端的快速连接接头接口中，使泡排球逐一从泡排球投放单元(A6)排出进入主框架中，防爆变频电机(1)通过三点固定支架(2)与上密封盖(11)连接，三点固定支架(2)为1个垂直竖臂与2组斜臂组成的支撑结构，垂直竖臂上安装有防爆扭矩传感器(4)，上密封盖(11)上安装有防爆压力传感器(12)，底部的转换接头(22)上安装有防爆固体流量计(21)，传感器和电机的电控配件与接线在防爆集线箱(13)中集成并与地面综合控制柜直接电缆联接。
2.根据权利要求1所述高效自动化泡排球投球系统，其特征在于，根据施工要求，所述泡排球投放单元(A6)进行2、3、4或6组均布的形式选择性的安装在系统主框架(B1)的投球单元集束连接主框框体(A7)上，泡排球投放单元(A6)的副快速连接接头(24)插在主框架(B1)的副支架顶端的快速连接接头接口中，未安装泡排球投放单元(A6)的副支架顶端的快速连接接头接口用支架密封护帽(A9)封闭。
3.根据权利要求1所述高效自动化泡排球投球系统，其特征在于，所述投球单元集束连接主框框体(A7)上的固定点通过螺钉与泡排球投放单元(A6)连接。
4.一种如权利要求1所述的高效自动化泡排球投球系统的控制方法，其特征在于，包括3种工作模式，分别为泡排球投放单元(A6)独立工作模式、多组泡排球投放单元(A6)串联工作模式和多组泡排球投放单元(A6)并联工作模式，泡排球投放单元(A6)独立工作模式下，泡排球投放单元(A6)通过带有副机械式过压保护装置(23)的副快速连接接头(24)与井口连接，泡排球出了泡排球投放单元(A6)后直接入井，泡排球投放单元(A6)上安装传感器和电机的配件与接线在防爆集线箱(13)中集成并与地面综合控制柜直接电缆联接；多组泡排球投放单元(A6)串联或并联工作模式下，多组泡排球投放单元(A6)安装在系统主框架(B1)上，系统主框架(B1)通过主快速连接接头(A10)与井口采气树连接，每个泡排球投放单元(A6)投放的泡排球，先通过树形主框下部框体(A8)，再进入井筒，这两种工作模式下，每个泡排球投放单元(A6)的防爆集线箱(13)输出端先与系统主框架(B1)的主框防爆集线箱(A5)输入端电缆相连，所有信号在主框防爆集线箱(A5)汇总后由输出端输出给地面综合控制柜，由地面综合控制柜进行自动化控制。
5.根据权利要求4所述的高效自动化泡排球投球系统的控制方法，其特征在于，所述泡排球投放单元(A6)单独工作时的自动化控制逻辑为：设置转向扭力、停机扭力、停机压力参数，启机后电机正转，此时泡排球投放单元(A6)进入正常工况，将导料仓(19)中的泡排球逐一排出，如果出现卡泡排球情况，防爆扭矩传感器(4)反馈扭力值达到转向扭力，电机自动反向转动，如果扭力值降低说明阻卡解除，继续工作，如果阻卡严重，扭力达到停机扭力，自动关闭电机，在泡排球投放过程中，如果防爆压力传感器(12)返回的压力值达到停机压力，则自动控制电机转速降至最低，待防爆固体流量计(21)无反馈后将电机彻底关停，在泡排球投放过程中，如果主轴(16)正常转动，扭力值无异常，防爆固体流量计(21)超过4s无反馈，说明导料仓(19)内泡排球存量低，难于排出，自动控制电机提速30％，运转2s后，立刻复位电机转速，靠主轴(16)带动开孔转盘(17)产生的离心力将残余泡排球排出，如果持续超过1min仍然无球排出，说明导料仓(19)清空，自动控制电机停机。
6.根据权利要求4所述的高效自动化泡排球投球系统的控制方法，其特征在于，所述多组泡排球投放单元(A6)串联工作模式时，自动化控制逻辑为，连接在系统主框架(B1)上的多个泡排球投放单元(A6)逐个启动，启动顺序根据泡排球投放单元(A6)底部连接的树形主框下部框体(A8)伸出的副支架在轴向间布置的间距从高向低的顺序决定，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元(A6)，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑是，启动中的泡排球投放单元(A6)的防爆固体流量计(21)超过6s检测到无泡排球排出时，系统自动停止该泡排球投放单元(A6)电机的运转并启动下一个泡排球投放单元(A6)，直到所有泡排球投放单元(A6)完成一轮正常起停机后，自动控制所有泡排球投放单元(A6)进入并联工作模式中的尾仓并联投球工况，一同启动，电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，快速将各导料仓(19)内剩余的泡排球快速排出，泡排球投放单元(A6)串联工作时，防爆载荷传感器(A2)反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者在串联自动转并联工作模式后，所有泡排球投放单元(A6)的防爆固体流量计(21)超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
7.根据权利要求4所述的高效自动化泡排球投球系统的控制方法，其特征在于，所述多组泡排球投放单元(A6)并联工作模式时，连接在系统主框架(B1)上的多个泡排球投放单元(A6)共同启动工作，并联工作的控制逻辑为，设置转向扭力、停机扭力、停机压力给每个泡排球投放单元(A6)，设置泡排球投入总重量参数，控制逻辑与泡排球投放单元(A6)单独使用时不同的是，并联工作模式启动后，系统中的所有泡排球投放单元(A6)共同工作，根据防爆载荷传感器(A2)反馈的数值与设置的泡排球投入总重量参数，将并联工作模式再分为3个工况，总剩余泡排球量40％-100％的满仓并联投球工况、总剩余泡排球量15％-39％的半仓并联投球工况、总剩余泡排球量低于15％的尾仓并联投球工况，满仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元(A6)的防爆固体流量计(21)不再反馈信号时，即判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计(21)信号再出现时，再次启动该单元，和其它单元一并工作，半仓并联投球工况下任何一个泡排球投放单元(A6)的防爆固体流量计(21)不再反馈信号超过4s后，判定该单元对应的投放通道暂时遇阻，立刻停止该单元电机运转，待该单元的防爆固体流量计(21)信号再出现或等待10s后，再次启动该单元，和其它单元一并工作，尾仓并联投球工况下，每个泡排球投放单元(A6)电机运转模式为提速30％，运转2s后，快速复位转速，促使各单元剩余泡排球排出，防爆载荷传感器(A2)反馈的载荷减少值超过泡排球投入总重量参数后系统判定完成泡排球投放，自动停机，或者进入到并联工作模式尾仓投球工况下，所有泡排球投放单元(A6)的防爆固体流量计(21)超过1min无反馈，判定泡排球已被排空，系统自动停机。
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