CN2705592Y - 液压测井绞车自动化控制装置 - Google Patents

Abstract

一种液压测井绞车自动化控制装置，其手柄电位器与绞车液压系统中的变量泵连接，并且手柄电位器的信号输入比例放大器将电信号放大后输入油泵伺服系统来调节绞车油泵供油量从而改变绞车滚筒的转速、转向；绞车液压系统控制系统改变油泵供油量、供油方向并通过绞车液压系统的传动驱动滚筒旋转工作；在滚筒电缆绳上装有通过电缆取得绞车滚筒的速度、深度、张力等参数的编码器；编码器与闭环控制器连接并将信号输入闭环控制器中，闭环控制器输出端与键盘、显示器、及手动/自动切换电路连接。本实用新型由于可以实时根据绞车滚筒上电缆速度调整设定滚筒转速，保持了绞车的速度的均匀性。

Description

液压测井绞车自动化控制装置

技术领域

本实用新型属于石油勘探设备，特别是一种石油勘探专用车的控制装置。

技术背景

目前，我国油田在用的液压测井绞车已占相当比例，而由于受到硬件、软件及自动化控制等方面的因素影响，在此之前的液压测井绞车控制方式几乎全部采用的是手动电比例控制方式，而自动化控制方式在测井设备上还是空白。同时，液压测井绞车由于电缆在起、下放的过程中，其缠绕滚筒的直径动态变化，导致在滚筒转速不变的情况下电缆线速度始终处于变化之中，给用户的实际使用带来诸多不便。

发明内容

本实用新型目的是结合液压、电子软、硬件，自动化控制等专业技术对原有液压测井绞车控制方式进行重新设计，提供一种代替手动电比例控制的测井绞车自动化控制装置，以减轻绞车操作人员工作强度，而且可使绞车的输出速度更加精准，操纵更加方便、省力。

具体的说，一种液压测井绞车自动化控制装置，其手柄电位器与绞车液压系统中的变量泵连接，并且手柄电位器的信号输出端与比例放大器信号输入端连接并将电信号放大后输入油泵伺服系统来调节绞车油泵供油量从而改变绞车滚筒的转速、转向；绞车液压系统控制装置改变油泵供油量、供油方向并通过绞车液压系统的传动驱动滚筒旋转来提升或下放电缆；在电缆排绳器上装有计量电缆提升或下放速度、深度、张力参数的的计量装置，在计量装置上配备有编码器以获取和输出电缆的移动信号；编码器与闭环控制器连接并将信号输入闭环控制器中，闭环控制器输出端与键盘、显示器、及手动/自动切换电路连接。

本实用新型工作时由键盘来预先设定电缆的线速度值，此时滚筒即以相应的角速度旋转工作，随着电缆在滚筒上缠绕直径的变化，电缆线速度值趋向变化(产生一正增量或负增量)，这时编码器将电缆速度的反馈值已输入至闭环控制器，并与设定值进行比较，假如此时线速度值有一定正增量，系统为保持设定的速度值需要为控制信号添加一负增量，在闭环控制器的CPU作用下，调整后的控制信号通过手动/自动切换电路传至比例放大器作用至绞车变量油泵，并减小油泵输出排量，从而减小滚筒角速度以保持电缆线速度值不变；同理，当电缆线速度值为负增量时自动控制过程则相反。

在滚筒轴端的减速器上装有液压马达，该马达与变量泵连接组成闭式液压回路，而变量油泵与手柄电位器则通过电控制方式相互连接。即，变量油泵输出的排量是用电比例方式控制的。

本实用新型由于可以根据绞车滚筒上电缆线速度的变化随时自动调整滚筒转速，保持了电缆线的速度的均匀性，使它适用于所有电比例控制方式的液压测井绞车及其他类似作业设备，并可同时提高操作工的工作效率，适合在油田专用车上推广使用。

附图说明

图1为本实用新型原理图。

图2为本实用新型中液压系统示意图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型中各部件及其功能如下：

1)手柄电位器1。它是该控制装置的手动操纵器件之一，它通过比例放大器、油泵伺服系统来调节绞车油泵供油量从而改变滚筒的转速、转向。它与手动/自动切换电路2和比例放大器相接后来控制液压泵。

2)比例放大器3。它将电位器输入的电信号放大，电流经调节后输出，实现外部控制。

3)绞车液压系统4。控制装置改变油泵供油量、供油方向后，通过绞车液压系统的驱动滚筒旋转工作。液压控制系统装有液压马达，该马达通过转换阀和回油腔体、油箱与变量泵连接组成闭式液压传动回路；回油腔体与制动控制器和调压阀连通；滚筒和制动控制器均与减速器电连接。变量油泵与手柄电位器通过电控方式连接。

4)滚筒5。测井绞车液压传动系统的终端执行部件。

5)编码器6。测井过程中获取和输出电缆的速度、深度、张力等参数。安装于绞车排绳器的计量装置上。

6)键盘8。用于设定电缆线速度。

7)闭环控制器7。自动控制装置闭环电路的CPU。处理编码器采集的电缆速度参数并输入显示器。

8)LED显示电路9。

9)手动/自动切换电路2。

本实用新型中的所有部件均为公知的商品，本文不再一一描述其具体结构或线路。上述部件按照附图1所示连接关系组成本实用新型。

具体的说，上述部件的连接关系为：手柄电位器14与绞车液压系统中的变量泵16连接，并且手柄电位器14的信号输出端与比例放大器3信号输入端连接并将电信号放大后输入油泵伺服系统来调节绞车油泵供油量从而改变绞车滚筒5的转速、转向；绞车液压系统控制装置改变油泵供油量、供油方向并通过绞车液压系统的传动驱动滚筒旋转来提升或下放电缆；在电缆排绳器上装有计量电缆提升或下放速度、深度、张力参数的的计量装置，在计量装置上配备有编码器6以获取和输出电缆的移动信号；编码器6与闭环控制器7连接并将信号输入闭环控制器中，闭环控制器输出端与键盘8、显示器9、及手动/自动切换电路2连接。

该液压绞车自动化控制装置具有手动/自动控制的切换功能，自动控制是在手动控制的基础上又增加了闭环控制系统。自动工作之前，先将切换开关转至自动功能，由键盘预先设定电缆速度值，启动绞车液压系统后，输入信号通过闭环控制器、切换电路、比例放大器至绞车液压系统，液压系统的伺服机构根据信号量做出反应，使电缆以设定速度值工作，随着电缆在滚筒上缠绕直径的变化，此速度值趋向变化，这时编码器将电缆速度的反馈值已输入至闭环控制器，并与设定速度值进行比较，同时将输出控制信号传给比例放大器，比例放大器再将输出信号作用于绞车液压系统，从而改变电缆速度并始终保持与设定值的一致。手动工作时，直接操纵手柄电位器，输出信号通过切换电路、比例放大器至绞车液压系统，伺服机构做出反应驱动滚筒、电缆工作。该自动控制系统设计为手动优先，便于在自动工作过程中的随时转换。

Claims (2)

1、一种液压测井绞车自动化控制装置，其特征是手柄电位器与绞车液压系统中的变量泵连接，并且手柄电位器的信号输出端与比例放大器信号输入端连接并将电信号通过该比例放大器放大后输入绞车液压系统；在电缆排绳器上装有计量电缆提升或下放速度、深度、张力参数的的计量装置，在计量装置上配备有获取和输出电缆的移动信号的编码器；编码器与闭环控制器连接并将信号输入闭环控制器中，闭环控制器输出端与键盘、显示器、及手动/自动切换电路连接。

2、根据权利要求1所述的液压测井绞车自动化控制装置，其特征是液压控制系统是在滚筒轴端的减速器上装有液压马达，该马达通过转换阀和回油腔体、油箱与变量油泵连接组成闭式液压回路，而变量油泵与手柄电位器则通过电控制方式相互连接。