CN203402871U - 一种伺服控制刹车型测井卷扬机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伺服控制刹车型测井卷扬机，用于在钻孔深处内下放或提升安装仪器、提取岩心以及施放钻辅具，所述伺服控制刹车型测井卷扬机包括液压马达驱动装置、伺服控制液压刹车装置、卷筒组件以及安装基座。该卷扬机由液压马达驱动装置驱动卷筒组件回转，通过驱动器来控制电液压力流量伺服控制阀换向，从而实现切换下放或提升仪器。通过伺服控制液压刹车装置控制液压刹车控制恒速度释放或制动。本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机可以恒速度匀速释放、无冲击以及无振动地安放科学实验仪器，使得工作平稳，安全可靠，实现一次安放成功，而正常钻井工作时可按常态释放钻具或提取岩心。

Description

一种伺服控制刹车型测井卷扬机

技术领域

本实用新型涉及一种卷扬机，尤其涉及一种伺服控制刹车型测井卷扬机。

背景技术

测井卷扬机是一种向科探孔内施放钻具、仪器和提取岩心的装置。其施放或提取仪器时必须工作平稳，恒速，且过载时有保护功能。而目前科钻孔施工使用地质勘查与勘探工程使用的传统型绳索取心绞车，因钻孔较深，绞车的卷筒转速高，线速度大，钢丝绳缠绕层数多，液压马达驱动卷筒旋转时转动惯量大，用手动操纵阀操纵实现下放钻具和提取岩心，但是卷筒内钢丝绳排列混乱、松散，层外因挤压、缠绕，经常发生断钢丝绳现象，容易形成释放时速度不均匀，不能保证在孔内安全下放仪器，严重影响科探孔内仪器的安全安放工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种伺服控制刹车型测井卷扬机，以使实现无振动地恒速度释放科学实验仪器。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种伺服控制刹车型测井卷扬机，包括液压马达驱动装置、伺服控制液压刹车装置、卷筒组件以及安装基座，其中：

所述卷筒组件包括卷筒以及卷筒轴；所述卷筒轴设置在所述卷筒的左右两端，且所述卷筒轴呈半轴结构，所述卷筒轴可旋转地安装在所述安装基座上，且在所述卷筒内绕有钢丝绳，所述液压马达驱动装置与所述卷筒相连接；

所述液压马达驱动装置包括液压油缸体、油缸活塞、油缸座板、油缸盖板以及驱动器；所述液压油缸体固定在所述安装基座上，且所述油缸活塞安装在所述液压油缸体上；在所述液压油缸体内的液压控制系统中，设置有连接所述驱动器的电液压力流量伺服控制阀；通过所述油缸座板与所述液压油缸体的一端相连接，将所述液压油缸体固定在所述安装基座上，所述油缸盖板固定安装在所述液压油缸体的另一端；

所述伺服控制液压刹车装置包括中心齿轮、被动摩擦片、主动摩擦片、压力传感器、两碟形弹簧、调整垫片以及伺服控制装置，所述伺服控制装置固定安装在所述液压油缸体上，所述压力传感器与所述伺服控制装置连接；所述伺服控制装置连接一计算机；所述两碟形弹簧采用背对背预压紧的方式安装在所述液压活塞与所述油缸盖板之间，所述中心齿轮固定套装在所述卷筒轴的外表面上，所述被动摩擦片带有的内齿与中心齿轮相啮合，所述主动摩擦片上带有的外齿与液压油缸体内的内齿啮合，在油缸盖板上装有一用于调整伺服控制力的调整垫片。

作为优选地，所述卷筒轴通过轴承支撑安装在所述安装基座上。

作为优选地，所述卷筒轴采用45号钢件。

作为优选地，所述驱动器由单片机、键盘以及数字仪表显示器构成。

作为优选地，所述安装基座为经过去应力退火、机加工、喷砂以及喷油漆加工制成的钢板组焊结构件。

本实用新型由于采用以上技术方案，具有以下的优点和积极效果：

1）本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，通过该卷扬机由液压马达驱动装置驱动卷筒回转，其中驱动器由单片机、键盘以及数字仪表显示器构成，可通过编程以及人为操作来控制电液压力流量伺服控制阀换向，从而实现切换对钻具以及科学仪器的下放或提升。

2）本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，两碟形弹簧预压紧安装后，其预紧弹力推动油缸活塞始终把被动摩擦片压紧在主动摩擦片上，保证了绳索绞车在常态始终是处于制动状态。当液压油缸里注入压力油以后，油缸活塞右移压缩碟形弹簧，此时，主动摩擦片与被动摩擦片之间处于临界打滑状态，卷筒在液压马达驱动装置的带动下可以正向或反向旋转。

3）本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，液压油缸油液的压力、流量控制采用伺服控制方式，伺服控制装置采用计算机编程以及控制来实现伺服控制，从而实现恒速下放，过载保护功能。 

4）本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，通过油缸压盖上的调整垫片来调整伺服控制力，使其与碟形弹簧的预紧力相平衡。

附图说明

图1为本实用新型一种伺服控制刹车型测井卷扬机的结构示意图；

图2为本实用新型一种伺服控制刹车型测井卷扬机主摩擦片以及负摩擦片部分的放大图；

图3为本实用新型一种伺服控制刹车型测井卷扬机两碟形弹簧部分的放大图。

具体实施方式

下面参照附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。

如附图1-3 所示，本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，包括液压马达驱动装置、伺服控制液压刹车装置、卷筒组件以及安装基座，其中：

液压马达驱动装置、卷筒组件以及伺服控制液压刹车装置均设置在安装基座1上；安装基座1为钢板组焊的结构件，且安装基座1为经过去应力退火、机加工、喷砂以及喷油漆一系列工序加工制成的结构件。

在本实施例中，安装基板采用较佳地钢板组焊的结构件，并经过一系列工序，使得安装基座经久耐用，不易氧化。

卷筒组件包括卷筒2以及卷筒轴3；卷筒2的左右两端为半轴结构的卷筒轴3，卷筒轴3采用45号钢件，且其通过轴承支撑安装在安装基座1上，使卷筒轴3可带动卷筒2一同相对于安装基座旋转；在卷筒2内绕有钢丝绳；且液压马达驱动装置与卷筒2相连接。

液压马达驱动装置包括液压油缸体7、油缸座板10、油缸盖板14、油缸活塞8、驱动器15以及压力传感器12；液压油缸体固定在安装基座1上，且油缸活塞8安装在液压油缸体7上；在液压油缸体7内的液压控制系统中，设置有连接驱动器15的电液压力流量伺服控制阀，其中驱动器15由单片机、键盘以及数字仪表显示器构成；通过油缸座板10与液压油缸体7的一端相连接，将液压油缸体7固定在安装基座1上，油缸盖板14固定安装在液压油缸体7的另一端。

伺服控制液压刹车装置包括中心齿轮4、 被动摩擦片5、 主动摩擦片6、压力传感器12、两碟形弹簧9、调整垫片13以及伺服控制装置11，伺服控制装置11固定安装在液压油缸体7上，在液压油缸体7的油口处安装有压力传感器12，且压力传感器12与伺服控制装置11连接；伺服控制装置11连接一计算机；两碟形弹簧9采用背对背预压紧的方式安装在油缸活塞8与油缸盖板14之间，中心齿轮4固定套装在卷筒轴3的外表面上，被动摩擦片5带有的内齿与中心齿轮啮合，主动摩擦片6上带有的外齿与液压油缸体7内的内齿啮合，油缸盖板14上装有一用于调整伺服控制力的调整垫片13。

本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机的工作过程如下：

伺服控制液压刹车装置中的两碟形弹簧预压紧安装后，其预紧弹力推动油缸活塞始终把被动摩擦片压紧在主动摩擦片上，保证了伺服控制刹车型测井卷扬机在常态始终是处于制动状态。

当伺服控制刹车型测井卷扬机在钻孔深处内下放或提升安装仪器时，通过液压马达驱动装置驱动卷筒回转。液压马达是把液压能转变成旋转机械能的一种能量转换装置。在液压油缸体内的液压控制系统中，驱动器由单片机、键盘以及数字仪表显示器构成，可通过编程以及人为操作来控制电液压力流量伺服控制阀换向，从而实现切换对钻具以及科学仪器的下放或提升。在液压马达驱动装置中，当液压油缸里注入压力油以后，油缸活塞右移压缩伺服控制液压刹车装置的碟形弹簧，此时，主动摩擦片与被动摩擦片之间处于临界打滑状态，卷筒在液压马达驱动装置的带动下可以正向或反向旋转。在液压油缸体的油口处安装有压力传感器，压力传感器可以测试油缸内压力，且与伺服控制装置连接，伺服控制装置连接一计算机，采用计算机编程以及控制来实现伺服控制，伺服控制装置产生伺服控制力来伺服控制卷扬机的液压刹车、恒速度释放或制动。通过在油缸压盖上设置调整垫片可以调整伺服控制力，使其与两碟形弹簧的预紧力相平衡，从而实现恒速下放以及过载保护的功能。而正常钻井工作时，可按常态释放钻具或提取岩心。

综上所述，本实用新型提供的一种伺服控制刹车型测井卷扬机可以恒速度匀速释放、无冲击以及无振动地安放科学实验仪器，使得工作平稳，安全可靠，实现一次安放成功。而正常钻井工作时，又可按常态释放钻具或提取岩心。

上述公开的仅为本实用新型的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本实用新型所用，而并非对本实用新型的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。

Claims (5)

1.一种伺服控制刹车型测井卷扬机，其特征在于，包括液压马达驱动装置、伺服控制液压刹车装置、卷筒组件以及安装基座，其中：

所述卷筒组件包括卷筒以及卷筒轴；所述卷筒轴设置在所述卷筒的左右两端，且所述卷筒轴呈半轴结构，所述卷筒轴可旋转地安装在所述安装基座上，且在所述卷筒内绕有钢丝绳，所述液压马达驱动装置与所述卷筒相连接；

所述液压马达驱动装置包括液压油缸体、油缸活塞、油缸座板、油缸盖板以及驱动器；所述液压油缸体固定在所述安装基座上，且所述油缸活塞安装在所述液压油缸体上；在所述液压油缸体内的液压控制系统中，设置有连接所述驱动器的电液压力流量伺服控制阀；通过所述油缸座板与所述液压油缸体的一端相连接，将所述液压油缸体固定在所述安装基座上，所述油缸盖板固定安装在所述液压油缸体的另一端；

所述伺服控制液压刹车装置包括中心齿轮、被动摩擦片、主动摩擦片、压力传感器、两碟形弹簧、调整垫片以及伺服控制装置，所述伺服控制装置固定安装在所述液压油缸体上，所述压力传感器与所述伺服控制装置连接；所述伺服控制装置连接一计算机；所述两碟形弹簧采用背对背预压紧的方式安装在所述液压活塞与所述油缸盖板之间，所述中心齿轮固定套装在所述卷筒轴的外表面上，所述被动摩擦片带有的内齿与中心齿轮相啮合，所述主动摩擦片上带有的外齿与液压油缸体内的内齿啮合，在油缸盖板上装有一用于调整伺服控制力的调整垫片。

2.如权利要求1所述的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，其特征在于，所述卷筒轴通过轴承支撑安装在所述安装基座上。

3.如权利要求1或2所述的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，其特征在于，所述卷筒轴采用45号钢件。

4.如权利要求1或2所述的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，其特征在于，所述驱动器由单片机、键盘以及数字仪表显示器构成。

5.如权利要求1或2所述的一种伺服控制刹车型测井卷扬机，其特征在于，所述安装基座为经过去应力退火、机加工、喷砂以及喷油漆加工制成的钢板组焊结构件。

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