CN2354911Y - 自动补偿误差的排丝机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型自动补偿误差的排丝机构，该装置主要由缠绕钢丝的滚筒、强制钢丝与滚筒排丝同步移动的导向架、支架、液压动力源、滚筒至导向架传动的分度传动等组成。在分度传动中特设有安装在导向架上的误差控制器、控制电路、液压传动、行星差运变速箱等构成的差动补偿系统。该机构能使排丝过程中产生的累积传动误差通过差动补偿自动消除。

Description

自动补偿误差的排丝机构

本实用新型涉及一种钢丝的缠绕机构，特别用于油田试井设备提升系统中的细钢丝的排线机构。

在油田各种试井设备的提升系统中，往往需要在滚筒上缠绕数千米的钢丝绳。测井时绳端处连接有仪器，随滚筒上释放的钢丝下落到数千米深的井底。通过仪器和地面上的测装置测出井下压力、温度、深度等数据，测试完毕后，再将钢丝缠绕到滚筒上准备下一个井的测试。这种通过滚筒缠绕和释放钢丝绳的机构称为排丝机构。在现有技术中，用于试井设备提升系统的排丝方法有两种，一种是人工排丝，随着滚筒的转动人拉着钢丝在滚筒轴向往复移动，其劳动强度大且排列不整齐。另一种是机械排丝，目前采用的是正反扣单丝杠式排丝机构是在一具有正反扣螺纹槽的丝杠上装有一个相当于丝母的滑块卡入丝杠的螺纹槽内，丝杠正反螺纹槽两端的交接为园滑过渡，能使滑块从正扣螺纹槽进入反扣缧纹槽，或者反之。当动力通过滚筒、分度挂轮等带动丝杠转动时，机构约束滑块不能随丝杠旋转，而沿着丝杠轴向移动，导向架也就沿丝杠作轴向往复移动。此种排丝机构虽然可以将钢丝缠绕到滚筒上。但不能多层次的整齐排列在滚筒上，主要原因是钢丝直径公差的累积误差及机构加工精度误差产生的累积误差等不能有效的排除，钢丝在滚筒上缠绕时位移与缠绕钢丝的导向架位移就产生了同步差距，当同步差达一定数值后钢丝便脱离导向架的约束在滚筒上呈现无规则的挤压垮迭等现象。混乱的钢丝造成下井释放时的难度，也影响了其使用寿命。

本实用新型的目的是提供一种新型的排丝机构。通过差动补偿的输入对各种因素产生的累积误差给以修正补偿。从而能够实现钢丝在滚筒上进行多层次整齐排列的目的，提高排丝机构运动的灵活性，提高工作效率，延长钢线使用寿命。

本实用新型自动补偿误差的排丝机构是通过以下方案实现的。在滚筒轴输出端与正反扣丝杠的输入端之间传动系统中安装一个差动变速机构。无差动输入时，蜗轮发生自锁，差动轮系的太阳轮不转，该机构为一行星变速机构。此时行星变速机构与滚筒至正反扣丝杠间及其它传动构成等效于已有技术中排丝分度的挂轮作用。当差动输入时，补偿液压马达通过齿轮传动使蜗杆带动蜗轮转动，差动轮系的太阳轮随蜗轮一起转动，把补偿液压马达的转动输入到排丝分度的转动中，从而改变了导向加的移动速度，使产生的位移差得到抵消。补偿液压马达的工作时间及旋转方向由液压回路中电磁换向阀操纵，电磁换向阀的动作时间及方向由控制电路决定。控制电路由误差控制器上的行程开关来启动，排丝过程中当偏离的钢丝推动安装在导向架上的误差控制器上底板转动而触动行程开关时，控制电路延时继电器的延时触点闭合接通电磁换向阀的电磁线圈，电磁换向阀打开，补偿液压马达给机构进行差动补偿输入。实现排丝误差的自动补偿。

本实用新型由于结构合理，能够对多种因素造成的累积误差自动的给以补偿。实现钢丝在滚筒上多层整齐排列的效果。从而提高排丝机构运动的灵活性，提高工作效率，延长钢丝使用寿命。

图一是本实用新型主传动系统图。

图二、图三是误差控制器结构示意图。

图四是控制电路原理图。

图五是液压工作原理图。

下面利用附图进一步说明本实用新型的实施例。

参看图一，马达1轴上的齿轮2与滚筒4输入轴端齿轮3啮合，驱动排丝滚筒4转动进行钢丝28缠绕运动。滚筒输出轴端的链轮5通过链条6带动差动变速机构的输入端的链轮7转动。中心齿轮13与轴17一起随链轮7转动。无差动输入时，该机构太阳齿轮10(内齿轮)因蜗轮自锁而固定不转，此时机构为行星变速方式进行传动，中心齿轮13通过行星齿轮12系杆14把动力传至齿轮15，齿轮15经过齿轮16带动轴30转动，随着轴30的转动，齿轮21通过齿化22带动正反扣丝杠24转动。此时，从滚筒运动传至导向架移动过程中的传动比要满足滚筒4转一圈导向架25轴向移动一个钢丝28直径的条件。当导向架25的移动与排丝在滚筒4上的移动同步差达一定数量时，启动液压马达19。马达19轴上的齿轮18便带动蜗杆8轴上齿轮21转动。随着蜗杆8带动蜗轮9的转动，行星机构的太阳轮10此时也开始转动。机构也开始由行星变速运动转变为差动变速运动。太阳轮10的转动通过行星齿轮12、系杆14及系杆14轴上的齿轮15等与行星变速一样的传给线路使导向架25做轴向移动。此时导向架25位移速度变成了行星变速与补偿变速合成的叠加速度。叠加后的速度使导向架出现的位移差逐渐减小到零差。为了延长补偿周期时间，还可以在位移差减小到零时继续过地过正地补偿一段位移。系杆14与空心盘11之间设有园柱筒状垫块，用螺栓穿过园柱筒垫块将系杆14与空心盘11连成一刚体。这时空心盘轴的轴承一方面对系杆11起一个支承作用，另一方面与系杆11起共同支承行星轮轴29的作用。

图二、图三是误差控制器的结构示意图。图二是误差控制器的主视图，上底板引通过转轴32可以相对于下底板33转动。图三是误差控制器的俯视图，立杆34和立杆35起控制钢丝偏摆的作用。当钢丝偏摆靠上立柱34(或35)并推动上底板转动时，即触动装在上底板上的行程开关2XK或1XK，便启动控制电路工作。电路的工作将导致差动输入的进行。补偿后导向架位移差减小，钢丝脱离误差控制器的立柱34(或35)，下底板上弹簧37(或36)使控制器逐渐复位。行程开关也随着控制器的复位转动而断开。

图四是电路控制原理图，当触动行程开关1XK时，延时继电器1SJ延时闭合，电磁换向阀的电磁铁CT1工作。延时工作结束后，ISJ触点断开，CT1断电。当触动行程开关2XK时延时继电器2SJ延时闭合，电磁换向阀的电磁CT2工作，延时工作结束后，2SJ触点断开，CT2断电。

图五是液压工作原理。油液经滤网38进入液压泵39，液压泵同时向滚筒动力源马达1和补偿马达19同时供油。溢流阀YF起稳定系统工作压力及安全作用。节流阀L1对马达1进行调速，换向阀40控制马达1的开启与关闭。节流阀L2对马达19进行调速，三位四通电磁换向阀控制马达19的旋转方向及启闭。电磁铁CT1通电时压力油通过换向阀启动马达19正向旋转，电磁铁CT1断电切断油路，马达19停止转动。电磁铁CT2通电后启动马达19反向旋转，电磁铁CT2断电后马达19停止转动。

Claims (4)

1、本实用新型自动补偿误差的排丝机构，其特征在于：在已有的正反扣双向丝杠排丝机构的分度传动中间，去掉滚筒4支架侧板上的分度变速挂轮部分，增设一行星差动输入变速箱，差动输入变速箱上装有补偿用液压马达19，导向架25上装有误差控制器27，误差控制器27的转动用来操纵控制工作电路上的导通触点1XK，电磁换向阀的电磁铁CT1及CT2的激磁线圈串联在控制电路中，电磁换向阀控制着液压马达的工作时间和旋向。

2、根据权利要求1所述的自动补偿误差的排丝机构，其特征在于：行星差动变速机构为一个行星差动轮系，差动轮系的太阳轮10的轴上安装一个蜗轮9，变速箱上的液压马达19通过齿轮18及齿轮20带动蜗杆8而驱动蜗轮9。

3、根据权利要求1所述的自动补偿误差的排丝机构，其特征在于：误差控制器27固定在导向架25上，误差控制器上底板31上装有控制钢丝28偏摆的限位立柱34和立柱35，行程开关1XK、2XK固定在控制器底板上。

4、根据权利要求1所述的自动补偿误差的排丝机构，其特征在于：用电磁换向阀对补偿用液压马达19进行换向及启闭。用节流阀L2对马达19进行速度调节。

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