CN213301642U - 测井绞车模拟负载系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田测井绞车试验设备领域，具体是指一种测井绞车模拟负载系统，包括测井绞车，测井绞车一侧设有绞车模拟负载系统，所述绞车模拟负载系统包括基座、控制系统、控制系统、减速机、电涡流制动器、转矩转速传感器、链条、安装链轮、制动器散热机构和减速机散热机构，基座与测井绞车的安装座固定连接，减速机的输入轴上设有安装链轮，安装链轮经链条与测井绞车的驱动链轮传动连接，转矩转速传感器与减速机和电涡流制动器连接，制动器散热机构包括固定座、水箱散热器、风扇、电机、水泵、水管、接头和压力表，减速机散热机构包括齿轮油箱、球阀、油泵和油冷却器，本实用新型结构紧凑、转速范围大、运行安全可靠、成本较低。

Description

测井绞车模拟负载系统

技术领域

本实用新型涉及油田测井绞车试验设备领域，具体是指一种测井绞车模拟负载系统。

背景技术

测井绞车是油田勘探及生产过程中一种重要的设备，主要用于井下仪器的提升、下放及射孔作业，卷筒的驱动方式通常为链轮驱动；测井电缆的速度变化跨度非常大，通常在100~30000ft/h；测井绞车一般需要长时间连续工作，对可靠性要求很高，其在出厂前或大修后需要通过模拟实际工况来对其功能及可靠性进行试验。

目前测井绞车的试验方法一般分为两种：一种是带卷筒试验，一种是不带卷筒试验；带卷筒的试验设备一般结构复杂，占地面积大，安装困难，而不带卷筒的试验设备因为不需要额外的卷筒，也不需要绞车自带的卷筒，一般结构简单紧凑，占用空间小；从加载方法上一般分为液压加载、配重加载、电力测功机加载；液压加载利用溢流阀调节系统压力从而为液压泵提供负载扭矩，缺点在于液压泵无法在较大的转速范围内正常工作，另外溢流阀的负载功率较小；配重加载利用塔式配重，设备笨重，操作困难，且有安全隐患；电力测功机加载的缺点在于电机的体积、重量会随功率的提高而大幅增大，且成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构紧凑、转速范围大、安装方便、运行安全可靠、成本较低的测井绞车模拟负载系统。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种测井绞车模拟负载系统，包括测井绞车，其特征在于：测井绞车一侧设有绞车模拟负载系统，所述绞车模拟负载系统包括基座、控制系统、减速机、电涡流制动器、转矩转速传感器、链条和安装链轮，所述控制系统、减速机和电涡流制动器分别固定在基座上，所述基座与测井绞车的安装座固定连接，所述减速机的输入轴上固定设有安装链轮，减速机的输出轴上设有转矩转速传感器，所述安装链轮经链条与测井绞车的驱动链轮传动连接，所述转矩转速传感器一端与减速机的输出轴固定连接，另一端与电涡流制动器的输入轴固定连接，所述转矩转速传感器、减速机、电涡流制动器分别与控制系统相连接，以利于启动减速机后，减速机一端通过链轮和链条带动测井绞车的驱动链轮旋转，另一端通过转矩转速传感器带动电涡流制动器转动，电涡流制动器为系统提供负载。

本实用新型所述测井绞车一侧设有制动器散热机构，所述制动器散热机构包括固定座、水箱散热器、风扇、电机、水泵、水管、接头和压力表，所述固定座上固定设有水箱散热器，所述水箱散热器一侧设有风扇，所述风扇由电机驱动，所述电机和水泵分别固定在固定座上并与控制系统连接，所述水泵的进液端经水管、接头与电涡流制动器的出液端相连接，水泵的出液端经水管、接头与水箱散热器的进液端相连接，所述水箱散热器的出液端经水管、接头与电涡流制动器的进液端相连接，所述水泵上设有压力表，以利于电涡流制动器中的液体经水泵吸出后，经水箱散热器返回到电涡流制动器中，在这个过程中，风扇正对着水箱散热器，可吸收水箱散热器中流通的液体的热量，进而对液体散热。

本实用新型所述基座上设有减速机散热机构，所述减速机散热机构包括齿轮油箱、球阀、油泵和油冷却器，所述齿轮油箱、油泵和油冷却器分别固定在基座上，所述油泵和油冷却器均与控制系统连接，所述齿轮油箱一端经管路、球阀与减速机的出油口连接，另一端经管路与油泵的进油口连接，所述油冷却器的进油口经管路与油泵出油口连接，油冷却器的出油口经管路与减速机的进油口连接，以利于通过齿轮油箱、油泵和油冷却器循环减速机内的齿轮油为减速机散热。

本实用新型所述减速机散热机构中设有溢流阀，所述溢流阀一端经管路与油泵的出油口连接，另一端经管路与油冷却器的进油口连接，以利于通过溢流阀保护油冷却器。

本实用新型所述控制系统包括控制柜、远程控制盒、程控稳流电源、信息采集单元和计算机，所述程控稳流电源和信息采集单元分别与计算机连接，所述计算机和控制柜分别与远程控制盒连接，以利于信息采集单元通过转矩转速传感器采集电涡流制动器的转速和扭矩传递给计算机进行记录，远程控制盒通过控制电涡流制动器的输入电流来控制绞车模拟负载系统的负载扭矩。

本实用新型所述远程控制盒的控制面板上设有减速机散热机构启动开关、制动器散热机构启动开关、减速机散热机构指示灯、制动器散热机构指示灯、转速报警指示灯、转矩报警指示灯和转矩转速传感器换向开关，以利于通过减速机散热机构启动开关、制动器散热机构启动开关快速直接启动减速机散热机构和制动器散热机构，通过减速机散热机构指示灯和制动器散热机构指示灯直观看到减速机散热机构和制动器散热机构是否启动，通过在控制系统的信息采集单元中设置最大转速和最大转矩，当达到设定值时，远程控制盒通过转速报警指示灯盒转矩报警指示灯进行报警，当转矩转速传感器主轴换向时，可通过将转矩转速传感器换向开关拨到相应位置进行校准。

本实用新型所述远程控制盒的控制面板上设有急停开关，以利于遇到紧急情况可按下急停开关将所有带电设备断电。

本实用新型所述转矩转速传感器经弹性联轴器与电涡流制动器的输入轴固定连接，弹性联轴器安装方便，可精确传递扭矩。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构紧凑、转速范围大、安装方便、运行安全可靠、成本较低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的左视图。

图4是本实用新型中远程控制盒的主视图。

图中标记：测井绞车1，包括基座2，减速机3，电涡流制动器4，转矩转速传感器5，链条6，安装链轮7，减速机散热机构8，齿轮油箱9，油泵10，油冷却器11，制动器散热机构12，固定座13，水箱散热器14，风扇15，电机16，水泵17，水管18，接头19，压力表20，控制柜21，远程控制盒22，信息采集单元23，减速机散热机构启动开关24，制动器散热机构启动开关25，减速机散热机构指示灯26，制动器散热机构指示灯27，转速报警指示灯28，转矩报警指示灯29，转矩转速传感器换向开关30，急停开关31。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种测井绞车模拟负载系统，包括测井绞车1，其特征在于：测井绞车1一侧设有绞车模拟负载系统，所述绞车模拟负载系统包括基座2、控制系统、减速机3、电涡流制动器4、转矩转速传感器5、链条6和安装链轮7，所述控制系统、减速机3和电涡流制动器4分别固定在基座2上，所述基座2与测井绞车1的安装座固定连接，所述减速机3的输入轴上固定设有安装链轮7，减速机3的输出轴上设有转矩转速传感器5，所述安装链轮7经链条6与测井绞车1的驱动链轮传动连接，所述转矩转速传感器5一端与减速机3的输出轴固定连接，另一端与电涡流制动器4的输入轴固定连接，所述转矩转速传感器5、减速机3、电涡流制动器4分别与控制系统相连接，以利于启动减速机后，减速机一端通过链轮和链条带动测井绞车的驱动链轮旋转，另一端通过转矩转速传感器带动电涡流制动器转动，电涡流制动器为系统提供负载。

本实用新型所述测井绞车1一侧设有制动器散热机构12，所述制动器散热机构12包括固定座13、水箱散热器14、风扇15、电机16、水泵17、水管18、接头19和压力表20，所述固定座13上固定设有水箱散热器14，所述水箱散热器14一侧设有风扇15，所述风扇15由电机16驱动，所述电机16和水泵17分别固定在固定座13上并与控制系统连接，所述水泵17的进液端经水管18、接头19与电涡流制动器4的出液端相连接，水泵17的出液端经水管18、接头19与水箱散热器14的进液端相连接，所述水箱散热器14的出液端经水管18、接头19与电涡流制动器4的进液端相连接，所述水泵17上设有压力表20，以利于电涡流制动器中的液体经水泵吸出后，经水箱散热器返回到电涡流制动器中，在这个过程中，风扇正对着水箱散热器，可吸收水箱散热器中流通的液体的热量，进而对液体散热。

本实用新型所述基座2上设有减速机散热机构8，所述减速机散热机构8包括齿轮油箱9、球阀、油泵10和油冷却器11，所述齿轮油箱9、油泵10和油冷却器11分别固定在基座2上，所述油泵10和油冷却器11均与控制系统连接，所述齿轮油箱9一端经管路、球阀与减速机3的出油口连接，另一端经管路与油泵10的进油口连接，所述油冷却器11的进油口经管路与油泵10出油口连接，油冷却器11的出油口经管路与减速机3的进油口连接，以利于通过齿轮油箱、油泵和油冷却器循环减速机内的齿轮油为减速机散热。

本实用新型所述减速机散热机构8中设有溢流阀，所述溢流阀一端经管路与油泵10的出油口连接，另一端经管路与油冷却器11的进油口连接，以利于通过溢流阀保护油冷却器。

本实用新型所述控制系统包括控制柜21、远程控制盒22、程控稳流电源、信息采集单元23和计算机，所述程控稳流电源和信息采集单元23分别与计算机连接，所述计算机和控制柜分别与远程控制盒22连接，以利于信息采集单元通过转矩转速传感器采集电涡流制动器的转速和扭矩传递给计算机进行记录，远程控制盒通过控制电涡流制动器的输入电流来控制绞车模拟负载系统的负载扭矩。

本实用新型所述远程控制盒22的控制面板上设有减速机散热机构启动开关24、制动器散热机构启动开关25、减速机散热机构指示灯26、制动器散热机构指示灯27、转速报警指示灯28、转矩报警指示灯29和转矩转速传感器换向开关30，以利于通过减速机散热机构启动开关、制动器散热机构启动开关快速直接启动减速机散热机构和制动器散热机构，通过减速机散热机构指示灯和制动器散热机构指示灯直观看到减速机散热机构和制动器散热机构是否启动，通过在控制系统的信息采集单元中设置最大转速和最大转矩，当达到设定值时，远程控制盒通过转速报警指示灯盒转矩报警指示灯进行报警，当转矩转速传感器主轴换向时，可通过将转矩转速传感器换向开关30拨到相应位置进行校准。

本实用新型所述远程控制盒22的控制面板上设有急停开关31，以利于遇到紧急情况可按下急停开关将所有带电设备断电。

本实用新型所述转矩转速传感器5经弹性联轴器与电涡流制动器4的输入轴固定连接，弹性联轴器安装方便，可精确传递扭矩。

如附图1-附图4，按照上述连接关系将需要测试的测井绞车如附图所述安装，制动器散热机构可根据场地需求来调整固定座的位置，进而调节制动器散热机构的位置，以便更好的节约和利用空间，制动器散热机构和减速机散热机构分别由控制系统控制驱动，

当测井绞车进行试验时，通过链条连接安装链轮与待测试的测井绞车传动系统中的驱动链轮，测井绞车的驱动链轮经过链条、减速机增速后，使电涡流制动器获得足够的转速，控制系统通过程控稳流电源输出电流，从而在电涡流制动器中产生相应的负载扭矩，电涡流制动器的转速和扭矩由转速转矩传感器测量，并通过信息采集单元计算后输出到计算机，由程序进行记录，当转速转矩传感器主轴换向时，将远程控制盒中的转速转矩传感器换向开关拨到相应的位置进行校准；当负载功率较大时，行星齿轮减速机中的齿轮油会持续升温，此时需要通过远程控制盒中的减速机散热机构启动开关启动减速机散热机构中的油泵以及油冷却器，行星齿轮减速机中的齿轮油在重力作用下流出，经过球阀流入齿轮油箱；油泵从齿轮油箱底部吸油，经过油冷却器注入行星齿轮减速机的高位油口，完成油液循环冷却；电涡流制动器运行时会将机械能转化为热能，产生大量热量，需要通过远程控制盒中的制动器散热机构启动开关启动制动器散热机构中的水泵以及电机，冷却液由电涡流制动器的低位接口被水泵吸出，经过水箱散热器注入电涡流制动器的高位接口，完成冷却液的循环冷却；本实用新型还可监控转速转矩传感器的最大转速和最大转矩，在信息采集单元中设定最大转速和最大转矩，当达到设定点时，远程控制盒中的转速报警指示灯及转矩报警指示灯会相应点亮报警；当遇到紧急情况时，按下急停开关可使所有带电设备断电；本实用新型相比现有技术的优点是：一是结构紧凑，体积小，可直接安装在测井绞车的安装座上，而且制动器散热机构体积很小，位置可灵活摆放，占用空间小，减速机可采用行星齿轮减速机，体积小，传动效率高，减速范围广，精度高；二是配备减速机散热机构和制动器散热机构，可长时间可靠运行；三是通过计算机、远程控制盒可远程控制、采集数据，操作简单，运行稳定；四是电涡流制动器可在较大的速度跨度内获得足够的负载扭矩，通过减速机可将转速提高以匹配电涡流制动器输入转速的要求。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构紧凑、转速范围大、安装方便、运行安全可靠、成本较低等优点。

Claims (8)

1.一种测井绞车模拟负载系统，包括测井绞车，其特征在于：测井绞车一侧设有绞车模拟负载系统，所述绞车模拟负载系统包括基座、控制系统、减速机、电涡流制动器、转矩转速传感器、链条和安装链轮，所述控制系统、减速机和电涡流制动器分别固定在基座上，所述基座与测井绞车的安装座固定连接，所述减速机的输入轴上固定设有安装链轮，减速机的输出轴上设有转矩转速传感器，所述安装链轮经链条与测井绞车的驱动链轮传动连接，所述转矩转速传感器一端与减速机的输出轴固定连接，另一端与电涡流制动器的输入轴固定连接，所述转矩转速传感器、减速机、电涡流制动器分别与控制系统相连接。

2.根据权利要求1所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述测井绞车一侧设有制动器散热机构，所述制动器散热机构包括固定座、水箱散热器、风扇、电机、水泵、水管、接头和压力表，所述固定座上固定设有水箱散热器，所述水箱散热器一侧设有风扇，所述风扇由电机驱动，所述电机和水泵分别固定在固定座上并与控制系统连接，所述水泵的进液端经水管、接头与电涡流制动器的出液端相连接，水泵的出液端经水管、接头与水箱散热器的进液端相连接，所述水箱散热器的出液端经水管、接头与电涡流制动器的进液端相连接，所述水泵上设有压力表。

3.根据权利要求1或2所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述基座上设有减速机散热机构，所述减速机散热机构包括齿轮油箱、球阀、油泵和油冷却器，所述齿轮油箱、油泵和油冷却器分别固定在基座上，所述油泵和油冷却器均与控制系统连接，所述齿轮油箱一端经管路、球阀与减速机的出油口连接，另一端经管路与油泵的进油口连接，所述油冷却器的进油口经管路与油泵出油口连接，油冷却器的出油口经管路与减速机的进油口连接。

4.根据权利要求3所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述减速机散热机构中设有溢流阀，所述溢流阀一端经管路与油泵的出油口连接，另一端经管路与油冷却器的进油口连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述控制系统包括控制柜、远程控制盒、程控稳流电源、信息采集单元和计算机，所述程控稳流电源和信息采集单元分别与计算机连接，所述计算机和控制柜分别与远程控制盒连接。

6.根据权利要求5所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述远程控制盒的控制面板上设有减速机散热机构启动开关、制动器散热机构启动开关、减速机散热机构指示灯、制动器散热机构指示灯、转速报警指示灯、转矩报警指示灯和转矩转速传感器换向开关。

7.根据权利要求6所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述远程控制盒的控制面板上设有急停开关。

8.根据权利要求1或2或4或6或7所述的一种测井绞车模拟负载系统，其特征在于：所述转矩转速传感器经弹性联轴器与电涡流制动器的输入轴固定连接。

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