CN113277374A - 一种油田用单片机防过载绞盘 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田施工技术领域，涉及一种油田用单片机防过载绞盘，底座顶部的后侧固定连接有伺服电机，伺服电机的转轴固定连接有第一皮带轮，底座的顶部固定连接有减速机，减速机的输入轴固定连接有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带传动连接，减速机的输出轴固定连接有收卷筒，伺服电机、第一皮带轮、减速机和第二皮带轮使收卷筒可以进行平稳的旋转，从而对电缆进行收装，增加收装效率，拉力传感器和角钢对收装的拉力进行检测，避免因拉力过大从而导致电缆损坏。

Description

一种油田用单片机防过载绞盘

技术领域

本发明属于油田施工技术领域，涉及一种油田用单片机防过载绞盘，特别是一种在油田的电缆敷设作业时防止电缆过载的装置。

背景技术

电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等，它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。

在对电缆进行收装时，需要使用到电缆绞盘，现有的电缆绞盘在使用过程中，通常都是人力收装方式对电缆进行收装，该方式费时费力，影响收装效率，同时不具有拉力检测功能，不能对拉力进行控制，导致在收装时容易出现拉力过大，从而造成电缆断裂现象，降低了电缆绞盘的适用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种油田用单片机防过载绞盘，具备便于对电缆进行收装及具有拉力检测与控制功能的优点。

为实现上述目的，本发明所述油田用单片机防过载绞盘，包括底座，所述底座顶部的后侧固定连接有伺服电机，伺服电机的转轴固定连接有第一皮带轮，底座的顶部固定连接有减速机，减速机的输入轴固定连接有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带传动连接，减速机的输出轴固定连接有收卷筒，底座右侧的前侧固定连接有拉力传感器，拉力传感器的右侧固定连接有角钢，角钢顶部的后侧固定连接有控制箱，控制箱的右侧通过铰链活动连接有箱门，箱门的左侧固定连接有单片机，箱门左侧的顶部固定连接有显示屏，单片机的前侧固定连接有控制按钮和报警装置，控制按钮上方设有第一按键和第二按键。

优选的，所述底座顶部的前侧固定连接有支架，收卷筒的前侧通过轴承与支架活动连接。

优选的，所述底座底部左侧的前侧和后侧均固定连接有第一滚轮，角钢底部的前侧和后侧均固定连接有第二滚轮。

优选的，所述单片机分别与伺服电机、拉力传感器、控制按钮、报警装置、第一按键和第二按键电性连接，底座顶部前侧的左侧固定连接有与收卷筒相适配的排线器。

优选的，所述角钢右侧的前侧贯穿设置有拉环，拉环的左端贯穿角钢并与拉力传感器螺纹连接。

优选的，所述报警装置为带有蜂鸣器的LED灯。

优选的，所述伺服电机共有三个档位，分别为0档、1档和2档，在0档、1档和2档三个档位中，单片机输出的占空比分别为0%、25%、70%，伺服电机转速约为0、400r/min、1050r/min。

优选的，所述第一按键用于控制整个绞盘的工作模式，当绞盘启动时，自动进入自动模式；按下第一按键后进入手动模式；在手动模式下，初始状态为0档，按下第二按键一次，切换至1档；按下第二按键两次，切换至2档；按下第二按键三次，切换至0档，以此规律进行循环；在自动模式下，伺服电机初始档位为0档，随着拉力增大，伺服电机转速逐渐加快，拉力为0-0.5kg时，转速为0档；拉力为0.5kg-1.5kg时，转速为档；拉力为1.5kg-2.5kg时，转速为档；拉力为2.5kg以上时，转速为0档，蜂鸣器报警，LED灯发光示警。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过底座、伺服电机、第一皮带轮、减速机、第二皮带轮、皮带、收卷筒、拉力传感器、角钢、控制箱、箱门、单片机、显示屏和控制按钮的配合，具备便于对电缆进行收装及具有拉力检测功能的优点，解决了现有的电缆绞盘在使用过程中，通常都是人力收装方式对电缆进行收装，该方式费时费力，影响收装效率，同时不具有拉力检测功能，不能对拉力进行控制，导致在收装时容易出现拉力过大，从而造成电缆断裂现象，降低了电缆绞盘适用性的问题。

2、通过设置伺服电机、第一皮带轮、减速机和第二皮带轮，使收卷筒可以进行平稳的旋转，从而对电缆进行收装，增加收装效率，通过设置拉力传感器和角钢，可以对收装的拉力进行检测，避免因拉力过大从而导致电缆损坏，通过设置控制箱、箱门、单片机和控制按钮，方便对伺服电机进行控制，通过设置第一滚轮和第二滚轮，方便对装置进行移动。

附图说明：

图1为本发明结构立体图一；

图2为本发明结构立体图二；

图3为本发明局部结构剖视示意图；

图4为本发明结构俯视示意图；

图5为本发明结构正视示意图。

图中：1底座、2伺服电机、3第一皮带轮、4减速机、5第二皮带轮、6皮带、7收卷筒、8拉力传感器、9角钢、10控制箱、11箱门、12单片机、13显示屏、14控制按钮、15支架、16第一滚轮、17第二滚轮、18排线器、19拉环、20第一按键、21第二按键和22报警装置。

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。

实施例：

本实施例所述油田用单片机防过载绞盘的结构如图1-5所示，包括底座1，底座1顶部的前侧固定连接有支架15，收卷筒7的前侧通过轴承与支架15活动连接，通过设置支架15，使收卷筒7在旋转过程中更加的平稳，底座1底部左侧的前侧和后侧均固定连接有第一滚轮16，通过设置第一滚轮16，方便底座1进行移动，底座1顶部前侧的左侧固定连接有与收卷筒7相适配的排线器18，通过设置排线器18，可以对电缆进行牵引，增加收装效果，底座1顶部的后侧固定连接有伺服电机2，伺服电机2的转轴固定连接有第一皮带轮3，底座1的顶部固定连接有减速机4，减速机4的输入轴固定连接有第二皮带轮5，通过设置伺服电机2、第一皮带轮3、减速机4和第二皮带轮5，使收卷筒7可以进行平稳的旋转，从而对电缆进行收卷，增加收装效率，第一皮带轮3与第二皮带轮5之间通过皮带6传动连接，减速机4的输出轴固定连接有收卷筒7，底座1右侧的前侧固定连接有拉力传感器8，拉力传感器8的右侧固定连接有角钢9，通过设置拉力传感器8和角钢9，可以对收装的拉力进行检测，避免因拉力过大从而导致电缆损坏，角钢9底部的前侧和后侧均固定连接有第二滚轮17，通过设置第一滚轮16和第二滚轮17，方便对装置进行移动，角钢9右侧的前侧贯穿设置有拉环19，拉环19的左端贯穿角钢9并与拉力传感器8螺纹连接，通过设置拉环19，方便使用者对角钢9进行限位固定，角钢9顶部的后侧固定连接有控制箱10，控制箱10的右侧通过铰链活动连接有箱门11，箱门11的左侧固定连接有单片机12，单片机12分别与伺服电机2、拉力传感器8、控制按钮14、报警装置22、第一按键20和第二按键21电性连接，箱门11左侧的顶部固定连接有显示屏13，单片机12的前侧固定连接有控制按钮14和报警装置22，控制按钮14上方设有第一按键20和第二按键21通过设置控制箱10、箱门11、单片机12、控制按钮14、第一按键20和第二按键21，方便对伺服电机2进行控制，通过底座1、伺服电机2、第一皮带轮3、减速机4、第二皮带轮5、皮带6、收卷筒7、拉力传感器8、角钢9、控制箱10、箱门11、单片机12、显示屏13和控制按钮14的配合，具备便于对电缆进行收装及具有拉力检测和控制功能的优点，解决了现有的电缆绞盘在使用过程中，通常都是人力收装方式对电缆进行收装，该方式费时费力，影响收装效率，同时不具有拉力检测功能，不能对拉力进行控制，导致在收装时容易出现拉力过大，从而造成电缆断裂现象，降低了电缆绞盘适用性的问题。

具体的，所述报警装置22为带有蜂鸣器的LED灯。

具体的，所述伺服电机2共有三个档位，分别为0档、1档和2档，在0档、1档和2档三个档位中，单片机5输出的占空比分别为0%、25%、70%，伺服电机2转速约为0、400r/min、1050r/min。

具体的，所述第一按键用于控制整个绞盘的工作模式，当绞盘启动时，自动进入自动模式；按下第一按键后进入手动模式；在手动模式下，初始状态为0档，按下第二按键21一次，切换至1档；按下第二按键21两次，切换至2档；按下第二按键21三次，切换至0档，以此规律进行循环；在自动模式下，伺服电机2初始档位为0档，随着拉力增大，伺服电机2转速逐渐加快，拉力为0-0.5kg时，转速为0档；拉力为0.5kg-1.5kg时，转速为1档；拉力为1.5kg-2.5kg时，转速为2档；拉力为2.5kg以上时，转速为0档，蜂鸣器报警，LED灯发光示警。

本实施例所述底座1、伺服电机2、第一皮带轮3、减速机4、第二皮带轮5、皮带6、收卷筒7、拉力传感器8、角钢9、控制箱10、箱门11、单片机12、显示屏13、控制按钮14、支架15、第一滚轮16、第二滚轮17、排线器18和拉环19部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

本实施例使用时，通过第一滚轮16和第二滚轮17将整个装置移动到电缆附近，然后通过地钉对拉环19进行限位固定，打开箱门11，漏出单片机12和显示屏13，将需要收装的电缆缠绕在收卷筒7的表面，排线器18对电缆进行牵引，然后通过控制按钮14向单片机12发送控制指令，单片机12控制伺服电机2运行，根据实际需求选择自动模式或手动模式，在手动模式下，选择合适的档位进行工作，伺服电机2的转轴带动第一皮带轮3旋转，第一皮带轮3通过皮带6使第二皮带轮5开始进行旋转，第二皮带轮5带动减速机4的输入轴旋转，减速机4的输出轴带动收卷筒7进行缓慢旋转，从而对电缆进行收卷，收卷过程中，拉力传感器8对底座1产生的拉力进行检测，并将拉力数据发送至单片机12，单片机12将信息传递至显示屏13进行显示，工作人员观测拉力数据是否过大或过小，从而对伺服电机2进行进一步操作。

综上所述：本实施例通过底座1、伺服电机2、第一皮带轮3、减速机4、第二皮带轮5、皮带6、收卷筒7、拉力传感器8、角钢9、控制箱10、箱门11、单片机12、显示屏13和控制按钮14的配合，解决了现有的电缆绞盘在使用过程中，通常都是人力收卷方式对电缆进行收卷，该方式费时费力，影响收卷效率，同时不具有拉力检测功能，不能对拉力进行控制，导致在收卷时容易出现拉力过大，从而造成电缆断裂现象，降低了电缆绞盘适用性的问题。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。

在本实施例的描述中，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”、“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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种油田用单片机防过载绞盘，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）顶部的后侧固定连接有伺服电机（2），伺服电机（2）的转轴固定连接有第一皮带轮（3），底座（1）的顶部固定连接有减速机（4），减速机（4）的输入轴固定连接有第二皮带轮（5），第一皮带轮（3）与第二皮带轮（5）之间通过皮带（6）传动连接，减速机（4）的输出轴固定连接有收卷筒（7），所述底座（1）右侧的前侧固定连接有拉力传感器（8），拉力传感器（8）的右侧固定连接有角钢（9），角钢（9）顶部的后侧固定连接有控制箱（10），控制箱（10）的右侧通过铰链活动连接有箱门（11），箱门（11）的左侧固定连接有单片机（12），箱门（11）左侧的顶部固定连接有显示屏（13），单片机（12）的前侧固定连接有控制按钮（14）。

2.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述底座（1）顶部的前侧固定连接有支架（15），收卷筒（7）的前侧通过轴承与支架（15）活动连接。

3.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述底座（1）底部左侧的前侧和后侧均固定连接有第一滚轮（16），角钢（9）底部的前侧和后侧均固定连接有第二滚轮（17）。

4.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述单片机（12）分别与伺服电机（2）、拉力传感器（8）和控制按钮（14）电性连接，底座（1）顶部前侧的左侧固定连接有与收卷筒（7）相适配的排线器（18）。

5.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述角钢（9）右侧的前侧贯穿设置有拉环（19），拉环（19）的左端贯穿角钢（9）并与拉力传感器（8）螺纹连接。

6.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于： 所述报警装置（22）为带有蜂鸣器的LED灯。

7.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述伺服电机（2）共有三个档位，分别为0档、1档和2档，在0档、1档和2档三个档位中，单片机输出的占空比分别为0%、25%、70%，伺服电机转速约为0、400r/min、1050r/min。

8.根据权利要求1所述油田用单片机防过载绞盘，其特征在于：所述第一按键（20）用于控制整个绞盘的工作模式，当绞盘启动时，自动进入自动模式；按下第一按键（20）后进入手动模式，通过第二按键（21）控制手模式下伺服电机（2）的档位。

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