CN116927728A - 塔架式抽油机作业让位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气开采技术领域,尤其涉及一种塔架式抽油机作业让位装置,包括:塔架;若干从动移位机构;主动移位机构;检测模块;中控模块,其分别与各所述从动移位机构、所述主动移位机构和所述检测模块中的对应部件相连,用以在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值,本发明提高了塔架式抽油机移动过程中安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域,尤其涉及一种塔架式抽油机作业让位装置。
背景技术
塔架式抽油机是一种机械采油设备,相较于游梁式抽油机,具有更长的冲程,符合长冲程慢冲刺的机采需求,鉴于设备的结构特性,塔身占用空间较大,且距井口较近,作业施工时需要将塔架机移位,在井口让出充足的空间。
新型皮带式塔架抽油机,设计有液压支臂,且整个机身较薄,可采用后倾放倒的方式让位。
但常规塔架式抽油机的塔架主体横截面接近正方形,驱动电机、配电箱等安置在塔架之上,同时采用体型巨大的平衡配重,不适用于直接放倒。目前主要采取的让位方式是,使用吊车拆卸并吊走配重,之后,整个塔身吊装移位,该方法操作时间长,吊装成本高,且频繁拆卸容易对设备造成损伤,现有技术中设置修井让位机构由原有大型设备吊装移动塔架,转变为控制设备平移,降低了劳动强度,但对塔架式抽油机移动过程中的控制精度低使移动过程中的安全性低。
中国专利申请号:CN202111184530.2公开了一种塔架式智能控制长冲程无游梁抽油机,塔架式智能控制长冲程无游梁抽油机属于石油矿场机械技术领域,包括绞车滚筒总成、移动双滑轮系统、固定双滑轮系统、塔架总成、修井让位机构、智能控制和驱动系统以及采油井口系统。本发明把绞车滚筒总成固定在井口塔架框架的上平台上,消除和减小钢丝绳柔性光杆在绞车滚筒出绳处和定滑轮绳槽两侧入绳处,以及定滑轮上形成的弯折和挤压交变应力所造成的疲劳破坏,摩擦破坏。简化传动结构和减少传动链,以减少运动部件和润滑点。使维护、保养、调控的安全风险点大幅度减少。有效地消除和减小钢丝绳柔性光杆的疲劳破坏程度,提高了钢丝绳柔性光杆的使用寿命,增加了设备运行的可靠性,皮实耐用;由此可见,所述塔架式智能控制长冲程无游梁抽油机存在以下问题:塔架式抽油机移动过程中地面的起伏程度大时安全性低,设备的稳定性差。
发明内容
为此,本发明提供一种塔架式抽油机作业让位装置,用以克服现有技术中塔架式抽油机移动过程中地面的起伏程度大时安全性低,设备的稳定性差的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种塔架式抽油机作业让位装置,包括:
塔架,其包括四个支腿,各支腿均通过固定螺栓与地基固定连接且相邻两支腿间均设有侧梁;
若干从动移位机构,各从动移位机构分别设置在对应的所述侧梁上,用以带动塔架主体移位,各从动移位机构中均设有走轮,用以在移动所述塔架时降低塔架与地面的摩擦力;
主动移位机构,其设置在所述塔架外部并通过连接装置所述塔架相连,用以驱动塔架移动,主动移位机构所处地面设有一双向齿条,用以约束主动移位机构的移动路线;
检测模块,其设置在所述塔架上,用以在所述主动移位机构移动塔架时检测塔架的移动速度,以及,根据设定的预设水平面检测预设移动方向路面的预设点位距离预设水平面的高度;
中控模块,其分别与各所述从动移位机构、所述主动移位机构和所述检测模块中的对应部件相连,用以在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值。
进一步地,对于单个所述从动移位机构,包括:
外壳,外壳顶部设有一通孔;
内支架,其设置于所述外壳内部,内支架顶部设有一开设有螺纹孔的调整套;
从动电机,其设置在所述外壳顶部,从动电机的输出轴为一螺纹杆,螺纹杆通过所述通孔贯穿所述外壳并通过所述螺纹孔贯穿所述内支架,用以通过转动以调节内支架的高度;
轮轴,其分别贯穿所述内支架的两相对的侧壁,轮轴的一端设有螺纹且在轮轴设有螺纹的一端设置有带有垫片的螺母,用以将轮轴固定在对应位置,轮轴位于所述内支架内部的部分套设有走轮且走轮与轮轴之间设有轴套。
进一步地,所述主动移位机构包括:
主动外壳;
主动电机,其设置在所述主动外壳上,主动电机的输出轴贯穿主动外壳且该输出轴位于主动外壳内部的部分设有主动齿轮,用以带动主动齿轮转动;
从动齿轮,其设置于所述主动外壳内部并与所述主动齿轮啮合,用以在主动齿轮的驱动下转动;
第一同步齿轮,其与所述从动齿轮同轴设置,用以与从动齿轮同步转动;
第二同步齿轮,其设置于所述主动外壳内部并与所述第一同步齿轮啮合,用以与第一同步齿轮同步转动;
第一驱动齿轮,其与所述从动齿轮同轴设置并与所述双向齿条啮合,用以驱动双向齿条移动;
所述第二驱动齿轮,其与所述第二同步齿轮同轴设置并与所述双向齿条啮合,用以与所述第一驱动齿轮同步驱动双向齿条移动。
进一步地,所述中控模块在第一预设条件下控制检测模块检测塔架式抽油机的移动速度,并根据测得的移动速度判定所述塔架式抽油机的移动速度是否合格的初步判定方式,其中:
第一初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度合格,并输出合格判定结果;所述第一初步判定方式满足所述移动速度大于等于第一预设移动速度;
第二初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并根据所述第一预设移动速度与移动速度的差值将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第二初步判定方式满足所述移动速度小于所述第一预设移动速度且大于等于第二预设移动速度;
第三初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并控制检测模块检测移动过程中塔架式抽油机的稳定性以根据测得的稳定性判定对塔架的调节方式;所述第三初步判定方式满足所述移动速度小于所述第二预设移动速度;
所述第一预设条件为所述塔架式抽油机需进行作业让位。
进一步地,所述中控模块在所述第二初步判定方式下根据所述第一预设移动速度与移动速度的第一差值判定调节所述主动电机的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控模块选用第一调节系数α1对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α1×W0,其中W0为调节前主动电机的功率;所述第一功率调节方式满足所述第一差值大于等于第一预设差值;
第二功率调节方式为所述中控模块选用第二调节系数α2对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α2×W0;所述第二功率调节方式满足所述第一差值小于第一预设差值。
进一步地,所述中控模块在所述第三初步判定方式下控制所述检测模块根据设定的预设水平面检测预所述塔架移动路径中路面的各途径点位与预设水平面的高度差值,并根据测得的高度差值计算方差以根据求得的方差C确定塔架移动路线的稳定评价值S,设定S=C×V×k,其中V为塔架式抽油机的移动速度,k为移动速度比例系数。
进一步地,所述中控模块根据算得的稳定评价值S判定对塔架式抽油机移动过程中的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控模块判定根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的比值将所述塔架在移动过程中的稳定标准调节至对应值;所述第一调节方式满足所述稳定评价值S小于等于第一预设稳定评价值S1;
第二调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的比值将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值;所述第二调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第一预设稳定评价值S1且小于等于第二预设稳定评价值S2;
第三调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的差值将所述主动移位机构的扭矩调节至对应值,并将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第三调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第二预设稳定评价值S2。
进一步地,所述中控模块在所述第一调节方式下根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的第一比值判定对塔架式抽油机移动过程中的预设稳定评价值进行修正的修正方式,其中:
第一修正方式为所述中控模块选用第一修正系数β1对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β1,i=1,2;所述第一修正方式满足所述第一比值大于等于第一预设比值;
第二修正方式为所述中控模块选用第二修正系数β2对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β2;所述第二修正方式满足所述第一比值小于第一预设比值。
进一步地,所述中控模块在所述第二调节方式下根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的第二比值判定对所述走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的距离调节方式,其中:
第一距离调节方式为所述中控模块选用第一距离调节系数γ1对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ1,其中L0为调节前走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的初始距离;所述第一距离调节方式满足所述第二比值大于等于第二预设比值;
第二距离调节方式为所述中控模块选用第二距离调节系数γ2对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ2;所述第二距离调节方式满足所述第二比值小于第二预设比值。
进一步地,所述中控模块在所述第三调节方式下对所述主动移位机构的扭矩进行调节,并根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的第二差值判定对主动移位机构的扭矩进行调节的扭矩调节方式,其中:
第一扭矩调节方式为所述中控模块判定通过修正所述主动电机的功率对主动移位机构的扭矩进行调节,设定修正后的功率为Wm’=Wm×z,其中Wm为修正前主动电机的功率,z为功率修正系数;所述第一扭矩调节方式满足所述第二差值大于等于第二预设差值;
第二扭矩调节方式为所述中控模块判定通过调节预设移动速度对主动移位机构的扭矩进行调节,设定调节后的第j预设移动速度Vj’=Vj×d,其中Vj为调节前的第j预设移动速度,d为预设移动速度调节系数;所述第二扭矩调节方式满足所述第二差值小于第二预设差值。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明中所述中控模块在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值,提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,本发明在保证塔架移动过程中的稳定性的和安全性的同时,提高了塔架移动过程的效率。
进一步地,本发明中所述中控模块根据测得的移动速度判定所述塔架式抽油机的移动速度是否合格,并在判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格时根据所述第一预设移动速度与移动速度的差值将所述主动电机的功率调节至对应值,或,控制检测模块检测移动过程中塔架式抽油机的稳定性以根据测得的稳定性判定对塔架的调节方式,提高了塔架移动过程中的稳定性;
所述中控模块在判定所述塔架式抽油机的移动速度合格时,输出合格判定结果,在保证塔架移动过程中的稳定性的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
进一步地,本发明中所述中控模块根据所述第一预设移动速度与移动速度的第一差值选用对应的调节系数将主动电机的功率调节至对应值,提高了对塔架移动速度的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,在保证他家就移动过程中的稳定性的前提下,提高了塔架移动过程的效率。
进一步地,本发明中所述中控模块在第三初步判定方式下控制根据设定的预设水平面检测预所述塔架移动路径中路面的各途径点位与预设水平面的高度差值,并根据测得的高度差值的方差确定塔架移动路线的稳定评价值,提高了对塔架移动过程中稳定性的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性。
进一步地,本发明中所述中控模块根据算得的稳定评价值判定在塔架式抽油机移动过程中根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的比值将所述塔架在移动过程中的稳定标准调节至对应值,或,根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的比值将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值,或,根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的差值将所述主动移位机构的扭矩调节至对应值,并调节所述主动电机的功率,提高了对塔架移动过程中稳定性的控制精度,在保证了塔架移动过程中的稳定性和安全性的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
进一步地,本发明中所述中控模块在所述第一调节方式下根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的第一比值选用对应的修正系数将所述预设稳定评价值修正至对应值,提高了对塔架稳定性的判定基准的控制精度,提高了塔架移动过程中的稳定性。
进一步地,本发明中所述中控模块在所述第二调节方式下根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的第二比值选用对应的距离调节系数将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值,提高了对走轮与所述内支架下表面的距离的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,并在保证塔架移动过程中稳定的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
进一步地,本发明中所述中控模块在所述第三调节方式下将所述主动电机的功率修正至对应值,或,将预设移动速度调节至对应值以对主动移位机构的扭矩进行调节,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性。
附图说明
图1为本发明所述塔架式抽油机作业让位装置的结构示意图;
图2为本发明所述从动移位机构的侧视图;
图3为本发明所述从动移位机构的主视图;
图4为本发明所述主动移位机构的结构示意图;
图中:1-塔架;2-支腿;3-固定螺栓;4-侧梁;5-走轮;6-主动移位机构;7-连接装置;8-双向齿条;9-检测模块;10-外壳;11-内支架;12-调整套;13-从动电机;14-螺纹杆;15-轮轴;16-垫片;17-螺母;18-轴套;19-主动外壳;20-主动齿轮;21-从动齿轮;22-第一同步齿轮;23-第二同步齿轮;24-第一驱动齿轮;25-第二驱动齿轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明实施例塔架式抽油机作业让位装置的结构示意图。
本发明实施例塔架式抽油机作业让位装置,包括:
塔架1,其包括四个支腿2,各支腿2均通过固定螺栓3与地基固定连接且相邻两支腿间均设有侧梁4;
若干从动移位机构A,各从动移位机构A分别设置在对应的所述侧梁4上,用以带动塔架主体移位,各从动移位机构A中均设有走轮5,用以在移动所述塔架时降低塔架与地面的摩擦力;
主动移位机构6,其设置在所述塔架外部并通过连接装置7所述塔架相连,用以驱动塔架移动,主动移位机构6所处地面设有一双向齿条8,用以约束主动移位机构6的移动路线;
检测模块9,其设置在所述塔架上,用以在所述主动移位机构6移动塔架时检测塔架的移动速度,以及,根据设定的预设水平面检测预设移动方向路面的预设点位距离预设水平面的高度;
中控模块,其分别与各所述从动移位机构、所述主动移位机构和所述检测模块中的对应部件相连,用以在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值。
本发明实施例中中控模块在塔架需要作业让位时,控制拆卸固定螺栓,调节让位装置走轮和丝杠使丝杠旋转带动调整套向下运动以推动内置架,并使走轮下移,走轮接触到塔架机基础以撑起塔架主体,电机启动使主动齿轮旋转以将扭矩传递给从动齿轮,从动轮驱动第一同步齿轮和第一驱动齿轮旋转,同时第一同步齿轮与第二同步齿轮啮合以驱动第二同步齿轮旋转,第二同步齿轮驱动第二驱动齿轮旋转,第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别与双向齿条啮合以驱动双向齿条移动,使得从动移位机构部分相对双向齿条产生位移,从而驱动塔架机借助四个走轮位移,完成作业让位。
本发明中所述中控模块在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值,提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,本发明在保证塔架移动过程中的稳定性的和安全性的同时,提高了塔架移动过程的效率。
请参阅图2和图3所示,其为本发明所述从动移位机构结构示意图。
具体而言,对于单个所述从动移位机构,包括:
外壳10,外壳顶部设有一通孔;
内支架11,其设置于所述外壳10内部,内支架11顶部设有一开设有螺纹孔的调整套12;
从动电机13,其设置在所述外壳10顶部,从动电机13的输出轴为一螺纹杆14,螺纹杆14通过所述通孔贯穿所述外壳10并通过所述螺纹杆贯穿所述内支架11,用以通过转动以调节内支架11的高度;
轮轴15,其分别贯穿所述内支架11的两相对的侧壁,轮轴15的一端设有螺纹且在轮轴15设有螺纹的一端设置有带有垫片16的螺母17,用以将轮轴15固定在对应位置,轮轴位于所述内支架11内部的部分套设有走轮5且走轮5与轮轴15之间设有轴套18。
请参阅图4所示,其为本发明所述主动移位机构的结构示意图。
具体而言,所述主动移位机构包括:
主动外壳19;
主动电机(图中未画出),其设置在所述主动外壳19上,主动电机的输出轴贯穿主动外壳19且该输出轴位于主动外壳19内部的部分设有主动齿轮20,用以带动主动齿轮20转动;
从动齿轮21,其设置于所述主动外壳19内部并与所述主动齿轮20啮合,用以在主动齿轮20的驱动下转动;
第一同步齿轮22,其与所述从动齿轮21同轴设置,用以与从动齿轮21同步转动;
第二同步齿轮23,其设置于所述主动外壳19内部并与所述第一同步齿轮22啮合,用以与第一同步齿轮22同步转动;
第一驱动齿轮24,其与所述从动齿轮21同轴设置并与所述双向齿条8啮合,用以驱动双向齿条8移动;
所述第二驱动齿轮25,其与所述第二同步齿轮23同轴设置并与所述双向齿条8啮合,用以与所述第一驱动齿轮24同步驱动双向齿条8移动。
具体而言,所述中控模块在第一预设条件下控制检测模块检测塔架式抽油机的移动速度,并根据测得的移动速度判定所述塔架式抽油机的移动速度是否合格的初步判定方式,其中:
第一初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度合格,并输出合格判定结果;所述第一初步判定方式满足所述移动速度大于等于第一预设移动速度;
第二初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并根据所述第一预设移动速度与移动速度的差值将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第二初步判定方式满足所述移动速度小于所述第一预设移动速度且大于等于第二预设移动速度;
第三初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并控制检测模块检测移动过程中塔架式抽油机的稳定性以根据测得的稳定性判定对塔架的调节方式;所述第三初步判定方式满足所述移动速度小于所述第二预设移动速度;
所述第一预设条件为所述塔架式抽油机需进行作业让位。
本发明实施例中第一预设移动速度为3m/s,第二预设移动速度为2m/s。
本发明中所述中控模块根据测得的移动速度判定所述塔架式抽油机的移动速度是否合格,并在判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格时根据所述第一预设移动速度与移动速度的差值将所述主动电机的功率调节至对应值,或,控制检测模块检测移动过程中塔架式抽油机的稳定性以根据测得的稳定性判定对塔架的调节方式,提高了塔架移动过程中的稳定性;
所述中控模块在判定所述塔架式抽油机的移动速度合格时,输出合格判定结果,在保证塔架移动过程中的稳定性的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
具体而言,所述中控模块在所述第二初步判定方式下根据所述第一预设移动速度与移动速度的第一差值判定调节所述主动电机的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控模块选用第一调节系数α1对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α1×W0,其中W0为调节前主动电机的功率;所述第一功率调节方式满足所述第一差值大于等于第一预设差值;
第二功率调节方式为所述中控模块选用第二调节系数α2对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α2×W0;所述第二功率调节方式满足所述第一差值小于第一预设差值。
本发明实施例中第一预设差值为2m/s。
本发明中所述中控模块根据所述第一预设移动速度与移动速度的第一差值选用对应的调节系数将主动电机的功率调节至对应值,提高了对塔架移动速度的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,在保证他家就移动过程中的稳定性的前提下,提高了塔架移动过程的效率。
具体而言,所述中控模块在所述第三初步判定方式下控制所述检测模块根据设定的预设水平面检测预所述塔架移动路径中路面的各途径点位与预设水平面的高度差值,并根据测得的高度差值计算方差以根据求得的方差C确定塔架移动路线的稳定评价值S,设定S=C×V×k,其中V为塔架式抽油机的移动速度,k为移动速度比例系数。
本发明中所述中控模块在第三初步判定方式下控制根据设定的预设水平面检测预所述塔架移动路径中路面的各途径点位与预设水平面的高度差值,并根据测得的高度差值的方差确定塔架移动路线的稳定评价值,提高了对塔架移动过程中稳定性的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性。
具体而言,所述中控模块根据算得的稳定评价值S判定对塔架式抽油机移动过程中的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控模块判定根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的比值将所述塔架在移动过程中的稳定标准调节至对应值;所述第一调节方式满足所述稳定评价值S小于等于第一预设稳定评价值S1;
第二调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的比值将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值;所述第二调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第一预设稳定评价值S1且小于等于第二预设稳定评价值S2;
第三调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的差值将所述主动移位机构的扭矩调节至对应值,并将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第三调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第二预设稳定评价值S2。
本发明实施例中第一预设稳定评价值为2,第二预设稳定评价值为4。
本发明中所述中控模块根据算得的稳定评价值判定在塔架式抽油机移动过程中根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的比值将所述塔架在移动过程中的稳定标准调节至对应值,或,根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的比值将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值,或,根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的差值将所述主动移位机构的扭矩调节至对应值,并调节所述主动电机的功率,提高了对塔架移动过程中稳定性的控制精度,在保证了塔架移动过程中的稳定性和安全性的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
具体而言,所述中控模块在所述第一调节方式下根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的第一比值判定对塔架式抽油机移动过程中的预设稳定评价值进行修正的修正方式,其中:
第一修正方式为所述中控模块选用第一修正系数β1对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β1,i=1,2;所述第一修正方式满足所述第一比值大于等于第一预设比值;
第二修正方式为所述中控模块选用第二修正系数β2对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β2;所述第二修正方式满足所述第一比值小于第一预设比值。
本发明实施例中第一预设比值为0.8。
本发明中所述中控模块在所述第一调节方式下根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的第一比值选用对应的修正系数将所述预设稳定评价值修正至对应值,提高了对塔架稳定性的判定基准的控制精度,提高了塔架移动过程中的稳定性。
具体而言,所述中控模块在所述第二调节方式下根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的第二比值判定对所述走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的距离调节方式,其中:
第一距离调节方式为所述中控模块选用第一距离调节系数γ1对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ1,其中L0为调节前走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的初始距离;所述第一距离调节方式满足所述第二比值大于等于第二预设比值;
第二距离调节方式为所述中控模块选用第二距离调节系数γ2对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ2;所述第二距离调节方式满足所述第二比值小于第二预设比值。
本发明实施例中第二预设比值为0.7。
本发明中所述中控模块在所述第二调节方式下根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的第二比值选用对应的距离调节系数将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值,提高了对走轮与所述内支架下表面的距离的控制精度,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性,并在保证塔架移动过程中稳定的同时,进一步提高了塔架移动过程的效率。
具体而言,所述中控模块在所述第三调节方式下对所述主动移位机构的扭矩进行调节,并根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的第二差值判定对主动移位机构的扭矩进行调节的扭矩调节方式,其中:
第一扭矩调节方式为所述中控模块判定通过修正所述主动电机的功率对主动移位机构的扭矩进行调节,设定修正后的功率为Wm’=Wm×z,其中Wm为修正前主动电机的功率,z为功率修正系数;所述第一扭矩调节方式满足所述第二差值大于等于第二预设差值;
第二扭矩调节方式为所述中控模块判定通过调节预设移动速度对主动移位机构的扭矩进行调节,设定调节后的第j预设移动速度Vj’=Vj×d,其中Vj为调节前的第j预设移动速度,d为预设移动速度调节系数;所述第二扭矩调节方式满足所述第二差值小于第二预设差值。
本发明实施例中第二预设差值为1.5。
本发明中所述中控模块在所述第三调节方式下将所述主动电机的功率修正至对应值,或,将预设移动速度调节至对应值以对主动移位机构的扭矩进行调节,进一步提高了塔架移动过程中的稳定性和安全性。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,包括:
塔架,其包括四个支腿,各支腿均通过固定螺栓与地基固定连接且相邻两支腿间均设有侧梁;
若干从动移位机构,各从动移位机构分别设置在对应的所述侧梁上,用以带动塔架主体移位,各从动移位机构中均设有走轮,用以在移动所述塔架时降低塔架与地面的摩擦力;
主动移位机构,其设置在所述塔架外部并通过连接装置所述塔架相连,用以驱动塔架移动,主动移位机构所处地面设有一双向齿条,用以约束主动移位机构的移动路线;
检测模块,其设置在所述塔架上,用以在所述主动移位机构移动塔架时检测塔架的移动速度,以及,根据设定的预设水平面检测预设移动方向路面的预设点位距离预设水平面的高度;
中控模块,其分别与各所述从动移位机构、所述主动移位机构和所述检测模块中的对应部件相连,用以在所述移位机构移动塔架时根据检测模块测得的塔架的移动速度判定主动移位机构针对塔架的移动是否符合预设标准,以及,在判定主动移位机构针对塔架的移动不符合预设标准时根据塔架的移动速度确定不符合预设标准的原因并根据确定的原因将主动移位机构或从动移位机构中对应部件的运行参数调节至对应值。
2.根据权利要求1所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,对于单个所述从动移位机构,包括:
外壳,外壳顶部设有一通孔;
内支架,其设置于所述外壳内部,内支架顶部设有一开设有螺纹孔的调整套;
从动电机,其设置在所述外壳顶部,从动电机的输出轴为一螺纹杆,螺纹杆通过所述通孔贯穿所述外壳并通过所述螺纹孔贯穿所述内支架,用以通过转动以调节内支架的高度;
轮轴,其分别贯穿所述内支架的两相对的侧壁,轮轴的一端设有螺纹且在轮轴设有螺纹的一端设置有带有垫片的螺母,用以将轮轴固定在对应位置,轮轴位于所述内支架内部的部分套设有走轮且走轮与轮轴之间设有轴套。
3.根据权利要求2所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述主动移位机构包括:
主动外壳;
主动电机,其设置在所述主动外壳上,主动电机的输出轴贯穿主动外壳且该输出轴位于主动外壳内部的部分设有主动齿轮,用以带动主动齿轮转动;
从动齿轮,其设置于所述主动外壳内部并与所述主动齿轮啮合,用以在主动齿轮的驱动下转动;
第一同步齿轮,其与所述从动齿轮同轴设置,用以与从动齿轮同步转动;
第二同步齿轮,其设置于所述主动外壳内部并与所述第一同步齿轮啮合,用以与第一同步齿轮同步转动;
第一驱动齿轮,其与所述从动齿轮同轴设置并与所述双向齿条啮合,用以驱动双向齿条移动;
所述第二驱动齿轮,其与所述第二同步齿轮同轴设置并与所述双向齿条啮合,用以与所述第一驱动齿轮同步驱动双向齿条移动。
4.根据权利要求3所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在第一预设条件下控制检测模块检测塔架式抽油机的移动速度,并根据测得的移动速度判定所述塔架式抽油机的移动速度是否合格的初步判定方式,其中:
第一初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度合格,并输出合格判定结果;所述第一初步判定方式满足所述移动速度大于等于第一预设移动速度;
第二初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并根据所述第一预设移动速度与移动速度的差值将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第二初步判定方式满足所述移动速度小于所述第一预设移动速度且大于等于第二预设移动速度;
第三初步判定方式为所述中控模块判定所述塔架式抽油机的移动速度不合格,并控制检测模块检测移动过程中塔架式抽油机的稳定性以根据测得的稳定性判定对塔架的调节方式;所述第三初步判定方式满足所述移动速度小于所述第二预设移动速度;
所述第一预设条件为所述塔架式抽油机需进行作业让位。
5.根据权利要求4所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在所述第二初步判定方式下根据所述第一预设移动速度与移动速度的第一差值判定调节所述主动电机的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控模块选用第一调节系数α1对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α1×W0,其中W0为调节前主动电机的功率;所述第一功率调节方式满足所述第一差值大于等于第一预设差值;
第二功率调节方式为所述中控模块选用第二调节系数α2对所述主动电机的功率进行调节,设定调节后的主动电机的功率W=α2×W0;所述第二功率调节方式满足所述第一差值小于第一预设差值。
6.根据权利要求5所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在所述第三初步判定方式下控制所述检测模块根据设定的预设水平面检测预所述塔架移动路径中路面的各途径点位与预设水平面的高度差值,并根据测得的高度差值计算方差以根据求得的方差C确定塔架移动路线的稳定评价值S,设定S=C×V×k,其中V为塔架式抽油机的移动速度,k为移动速度比例系数。
7.根据权利要求6所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块根据算得的稳定评价值S判定对塔架式抽油机移动过程中的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控模块判定根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的比值将所述塔架在移动过程中的稳定标准调节至对应值;所述第一调节方式满足所述稳定评价值S小于等于第一预设稳定评价值S1;
第二调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的比值将所述走轮与所述内支架下表面的距离调节至对应值;所述第二调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第一预设稳定评价值S1且小于等于第二预设稳定评价值S2;
第三调节方式为所述中控模块判定根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的差值将所述主动移位机构的扭矩调节至对应值,并将所述主动电机的功率调节至对应值;所述第三调节方式满足所述稳定评价值S大于所述第二预设稳定评价值S2。
8.根据权利要求7所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在所述第一调节方式下根据所述第一预设稳定评价值与稳定评价值的第一比值判定对塔架式抽油机移动过程中的预设稳定评价值进行修正的修正方式,其中:
第一修正方式为所述中控模块选用第一修正系数β1对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β1,i=1,2;所述第一修正方式满足所述第一比值大于等于第一预设比值;
第二修正方式为所述中控模块选用第二修正系数β2对所述预设稳定评价值进行修正,设定修正后的第i预设稳定评价值Si’=Si×β2;所述第二修正方式满足所述第一比值小于第一预设比值。
9.根据权利要求8所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在所述第二调节方式下根据所述稳定评价值与第二预设稳定评价值的第二比值判定对所述走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的距离调节方式,其中:
第一距离调节方式为所述中控模块选用第一距离调节系数γ1对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ1,其中L0为调节前走轮与所述内支架下表面的距离进行调节的初始距离;所述第一距离调节方式满足所述第二比值大于等于第二预设比值;
第二距离调节方式为所述中控模块选用第二距离调节系数γ2对走轮与所述内支架下表面的距离进行调节,设定调节后的距离L’=L0×γ2;所述第二距离调节方式满足所述第二比值小于第二预设比值。
10.根据权利要求9所述的塔架式抽油机作业让位装置,其特征在于,所述中控模块在所述第三调节方式下对所述主动移位机构的扭矩进行调节,并根据所述稳定评价值与所述第二预设稳定评价值的第二差值判定对主动移位机构的扭矩进行调节的扭矩调节方式,其中:
第一扭矩调节方式为所述中控模块判定通过修正所述主动电机的功率对主动移位机构的扭矩进行调节,设定修正后的功率为Wm’=Wm×z,其中Wm为修正前主动电机的功率,z为功率修正系数;所述第一扭矩调节方式满足所述第二差值大于等于第二预设差值;
第二扭矩调节方式为所述中控模块判定通过调节预设移动速度对主动移位机构的扭矩进行调节,设定调节后的第j预设移动速度Vj’=Vj×d,其中Vj为调节前的第j预设移动速度,d为预设移动速度调节系数;所述第二扭矩调节方式满足所述第二差值小于第二预设差值。
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