一种智能天车快绳轮总成的制作方法

1.本发明涉及石油、地址勘测技术领域，具体地说是一种智能天车快绳轮总成。


背景技术：

2.当前，随着石油钻、修井作业和地质勘探行业自动化、电气化程度越来越高，钻、修井设备和井口自动化作业设备对于游车高度、速度和钩载精准数据的要求越来越高。以往，游车高度、速度数据主要用于天车防碰系统，当游车高度、速度超出一定安全范围时，系统发出报警、减速、紧急刹车等指令，游车高度、速度数据的获得主要依靠滚筒轴头安装的旋转编码器，这种编码器安装方式只能获取滚筒的旋转圈数，再通过系统程序运算，得到一个相对准确的游车高度、速度数据(理论计算值)。而现实作业当中，由于滚筒每层钢丝绳的圈数、直径、爬绳角不同，滚筒排绳经常不整齐，换绳后以上数据会产生变化等原因，滚筒轴头安装编码器获得的游车高度、速度数据只能是相对准确。另外，部分钻、修井设备由于传动结构设计要求，滚筒体与滚筒轴在结构上是分离的，需要通过离合器的挂合实现联动，而离合器脱开时，滚筒体与滚筒轴的运动不同步，这种结构从根本上就无法通过在滚筒轴上安装编码器获取游车高度、速度数据。如果勉强采用这种方式，就势必要求司钻必须在每次操作离合器脱开、挂合后，都将游车下放至井口，并重新对零，这样做，一方面增加了司钻的劳动负担、降低了作业效率，另一方面，在处理解卡工况时，刚刚解卡出来的管杆需要立即上提、卸扣，无法为了对零而重新下放至井口。
3.以往，游车钩载数据主要来自于死绳固定器上安装的机械—液压式拉力传感器，将死绳端的拉力变化转化成液压油压力变化，再通过液压管线传递到机械指针式指重表，指重表内部机构将液压油压力变化再转化成机械形变，进而驱动表盘指针旋转。采用这种方式获得的钩载数据精度低、数据传递不及时，死绳端拉力传感器和指重表需要经常维护，确保内部液压油的充足、洁净，并需要确保各接头、阀门和管路内没有堵塞，否则获得的数据不可靠。机械指针式指重表是通过读取表盘的格数来读取钩载数据，在作业中，指针经常剧烈晃动，司钻无法准确判断当前的钩载，在打捞等需要准确读取钩载的工况下，这种方式无法满足作业需要。目前也有在这种液压传动的拉力传感器或者机械指重表上加装电子油压传感器的方式来读取钩载数据，需要注意的是，这种方式依然是依靠原有的液压式拉力传感器，只不过是把油压信号转换为电信号，但依然无法解决数据不准确的问题，一旦原有的液压式拉力传感器、阀门或管路出现问题，电信号就会随之产生丢失。
4.在游车(动滑轮)省力的一端就是快绳。快绳就是指滚筒一端的那根绳，和死绳对应。旋转编码器，是一种根据转动圈数来生成电信号的装置，旋转编码器包括编码器和转动设置在编码器座中的转子轴，现有技术中的一类编码器，其转子轴上设有螺杆穿套孔，通过在螺杆穿套孔中穿套一根螺杆，将该螺杆螺纹连接至被侧的转动件上，进而将转子件与被测装置进行连接，实现两者的同步转动。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种智能天车快绳轮总成，用于解决现有技术中无法准确反馈游车的的负载和升降高度、速度的问题。
6.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
7.一种智能天车快绳轮总成，包括转轴、轮架、旋转编码器和电子压力传感器，所述转轴上设有快绳轮，所述转轴上设有第一轴承座件和第二轴承座件，所述第一轴承座件和第二轴承座件分布在所述快绳轮的两侧，所述第一轴承座件和所述第二轴承座件中分别设有轴承，所述转轴与轴承配合，所述旋转编码器与所述转轴连接；
8.所述轮架包括底座、侧架和支撑架，所述侧架和所述支撑架固连在所述底座上，所述侧架和所述支撑架分布在所述快绳伦的两侧，所述第一轴承座件连接在所述侧架上，所述支撑架上设有所述电子压力传感器，所述第二轴承座件放置在所述电子压力传感器上。
9.进一步地，所述第一轴承座件可拆卸地连接在所述侧架上。
10.进一步地，所述支撑架包括托举台和立板，立板的底部固连在所述底座上，立板和所述托举台之间设有若干的肋板，所述电子压力传感器可拆卸的连接在托举台上。
11.进一步地，所述立板的两侧设有扩展连接板，每个扩展连接板上各设有用于连接外螺纹件的孔
12.进一步地，所述侧架上螺纹连接有若干的第一螺栓，第一螺栓上螺纹连接有护板，护板和所述侧架分布在所述快绳轮的两侧。
13.进一步地，所述第二轴承座件的底部设有切面，切面朝向电子压力传感器设置。
14.进一步地，所述支撑架上设有第一浮动口，所述第一浮动口位于所述第一轴承座件的上方，所述第一轴承座件从第一浮动口中穿过。
15.进一步地，所述护板上设有第二浮动口，所述第二轴承座件设在第二浮动口中。
16.进一步地，所述第二轴承座件包括可拆卸的端盖，所述旋转编码器包括转子轴和编码器座，转子轴与所述转轴连接，端盖上固连有两条相互平行的导向轴，两条导向轴之间设有两条连接板，每个连接板的两端各设有套筒；
17.位于同一连接板中，连接板一端的套筒滑动连接在其中一条导向轴上，连接板的另一端的套筒滑动连接在另一条导向轴上；
18.每个连接板上各滑动连接有滑块，滑块包括顶板、两个侧板和两个钩板，顶板的两端各设有一个侧板，侧板垂直于顶板，侧板向顶板的下方延伸，每个侧板的底部各设有一个钩板，钩板向两个侧板的内侧延伸，钩板平行于顶板，顶板上设有内螺纹件，所述连接板上设有两个缺口，两个缺口分布在连接板的两侧；连接口用于放置钩板；
19.所述编码器座上穿套多个第二螺栓，每个第二螺栓各与一个滑块的内螺纹件连接。
20.进一步地，每根所述导向轴的两端各固连在轴座上，轴座固连在所述端盖上。
21.有益效果是：
22.本发明在使用的时候，将本发明设置在快绳滚筒(用于快绳的收放工作)的一侧，然后将快绳从快绳轮的上侧，进而使快绳轮充当一个定滑轮使用。在快绳滚筒进行收线或者放线工作过程中，快绳会带动快绳轮3转动，快绳轮带动旋转编码器动作，进而生成反应转动角速度的电信号，进而在控制过程中利于准确的计算快绳的收放速度，也便于准确推
算游车的升降高度、速度。各个轴承利于快绳轮3能够顺畅地随快绳同步转动，进而使其能够准确反应绳子的运动参数。快绳压在快绳轮上，进而使得转轴连接第二轴承座件的部分具有下压的趋势，该下压的趋势对电子压力传感器形成按压，进而通过电子压力传感器来检测该按压趋势的压力，根据这个压力数值利于准确推算快绳所连接的游车的负载。通过本发明，利于较为准确的测量快绳的收放速度和快绳的负载，进而利于准确推算游车的升降高度、速度及其负载。
附图说明
23.图1为本发明实施方式的立体示意图；
24.图2为图1的后视示意图；
25.图3为图2的a-a剖面示意图；
26.图4为第二轴承座在电子压力传感器上的放置方式示意图；
27.图5为滑块的实施方式示意图；
28.图6为滑块、端盖和滑块的连接示意图；
29.图中：1转轴，11第一轴承座件，12第二轴承座件，13轴承，14切面，15端盖，16导向轴，17轴座，2电子压力传感器，21转子轴，22编码器座，3快绳轮，4底座，41侧架，42托举台，43立板，44肋板，45第一螺栓，46护板，47第一浮动口，48第二浮动口，49扩展连接板，5连接板，51套筒，52缺口，6顶板，61侧板，62钩板，63内螺纹件，7第二螺栓。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参照图1至图6，
32.一种智能天车快绳轮总成，包括转轴1、轮架、旋转编码器和电子压力传感器2。转轴1上设有快绳轮3，转轴1上设有第一轴承座件11和第二轴承座件12，第一轴承座件11和第二轴承座件12分布在快绳轮3的两侧，第一轴承座件11和第二轴承座件12中分别设有轴承13，转轴1与轴承13配合。旋转编码器与转轴1连接，旋转编码器包括转子轴21和编码器座22，转子轴21与转轴1连接，转子轴21上设置有一个用于穿套螺杆的孔，在该孔中穿套一根螺杆，在转轴1的端部上设有与该螺杆配合的螺纹孔，进而将该螺杆拧入转轴1，进而用于转子轴和转轴两者的同步转动。轮架包括底座4、侧架和支撑架，侧架和支撑架固连在底座4上，侧架41和支撑架分布在快绳伦的两侧。第一轴承座件11固连在侧架上，支撑架上设有电子压力传感器2，第二轴承座件12放置在电子压力传感器2上——电子压力传感器2包括感应块本体和插接在感应块本体上的压杆件，该压杆件的上端穿套在第二轴承座件12上，在第二轴承座件12的下端设置用于穿套该压杆件的孔，该压杆件包括垫块，垫块位于第二轴承座件12与感应块本体之间。轴承采用圆柱辊子轴承。
33.本发明在使用的时候，将本发明设置在快绳滚筒(用于快绳的收放工作)的一侧，然后将快绳从快绳轮3的上侧，进而使快绳轮3充当一个定滑轮使用。在快绳滚筒进行收线
或者放线工作过程中，快绳会带动快绳轮3转动，快绳轮3带动旋转编码器动作，进而生成反应转动角速度的电信号，进而在控制过程中利于准确的计算快绳的收放速度，也便于准确推算游车的升降高度、速度。各个轴承利于快绳轮3能够顺畅地随快绳同步转动，进而使其能够准确反应绳子的运动参数。快绳压在快绳轮3上，进而使得转轴1连接第二轴承座件12的部分具有下压的趋势，该下压的趋势对电子压力传感器形成按压，进而通过电子压力传感器2来检测该按压趋势的压力，根据这个压力数值利于准确推算快绳所连接的游车的负载。通过本发明，利于较为准确的测量快绳的收放速度和快绳的负载，进而利于准确推算游车的升降高度、速度及其负载。
34.进一步地，第一轴承座件11可拆卸地连接在侧架上。这便于对本发明进行拆装检修工作。第一轴承座件11上设有多个用于穿套螺栓的孔，每个孔中各穿套有螺栓，这些孔与对应的螺栓的螺杆之间存在一定的盈余，这个盈余能够使螺栓相对对应的孔发生细微的径向移动，这些螺栓螺纹连接在侧架41上。
35.进一步地，支撑架包括托举台42和立板43，立板43的底部固连在底座4上，立板43和托举台42之间设有若干的肋板44，电子压力传感器2可拆卸的连接在托举台42上。利于保证支撑架的抗压能力，保证支撑架能够对电子压力传感器2的稳定、安全的支撑。
36.进一步地，立板43的两侧设有扩展连接板549，每个扩展连接板49上各设有用于连接外螺纹件的孔。扩展连接板用于连接一些扩展功能的传感器，利于保证本发明进行功能扩展工作。
37.进一步地，侧架上螺纹连接有若干的第一螺栓45，第一螺栓45上螺纹连接有护板46，护板46和侧架分布在快绳轮3的两侧。通过护板利于对快绳轮3形成防护，利于保证本发明在工作过程中安全性。
38.进一步地，第二轴承座件12的底部设有切面14，切面14朝向电子压力传感器2设置。切面结构利于增大第二轴承座12底部的的空间，进而利于电子压力传感器的安装工作。
39.进一步地，支撑架上设有第一浮动口，第一浮动口位于第一轴承座件11的上方，第一轴承座件11从第一浮动口中穿过。进一步地，护板46上设有第二浮动口48，第二轴承座件12设在第二浮动口48中。在快绳轮承受负载的时候，利于允许第一轴承座件和第二轴承座件有微量的浮动，进而利于将压力准确的传导至电子压力传感器。
40.进一步地，第二轴承座件12包括可拆卸的端盖15，端盖15上固连有两条相互平行的导向轴16，两条导向轴16之间设有两条连接板5，每个连接板5的两端各设有套筒51。位于同一连接板5中，连接板5一端的套筒51滑动连接在其中一条导向轴16上，连接板5的另一端的套筒51滑动连接在另一条导向轴16上；每个连接板5上各滑动连接有滑块，滑块包括顶板6、两个侧板61和两个钩板62，顶板6的两端各设有一个侧板61，侧板61垂直于顶板6，侧板61向顶板6的下方延伸，每个侧板61的底部各设有一个钩板62，钩板62向两个侧板61的内侧延伸，钩板62平行于顶板6，顶板6上设有内螺纹件63，连接板5上设有两个缺口52，两个缺口52分布在连接板5的两侧，；连接口用于放置钩板62。编码器座22上穿套多个第二螺栓7，每个第二螺栓7各与一个滑块的内螺纹件63连接。编码器座22上设置有四根第二螺栓7，对应的设置四个滑块，将其中两个滑块滑动连接在一根连接板上，将另外两个滑块滑动连接在另外两个连接板上，每个滑块对应连接一根第二螺栓7。本发明中，连接板5能够相对导向轴16滑动，滑块能够相对导向板滑动，这样利于调整各滑块的间距，进而适用于不同尺寸的旋转
编码器的连接工作。同时当第二螺栓7拧紧之后，第二螺栓7的一端压紧在编码器座22上，第二螺栓7的另一端将滑座向连接板的方向拉，进而将钩板62拉紧在连接板上，进而通过多根第二螺栓7将编码器座固定。内螺纹件63包括一个内螺纹孔，顶板6上这有与该内螺纹孔对齐并且贯穿顶板的孔，第二螺栓7的下端能够穿过该孔压紧在连接板上。滑块在连接板上滑动的时候，钩板62能随滑块滑动至缺口52的位置处，当钩板62运动至缺口的位置的时候，从缺口中能够将滑块从连接板上取下，进而方便更换滑块。可设置多种型号的滑块，不同型号的滑块的区别在于内螺纹件63的内螺纹孔的尺寸不同，进而方便适用于不同型号的第二螺栓，进而在维修本发明的时候，使得本发明能够灵活的适用于不同尺寸或者不同型号的旋转编码器
41.进一步地，每根导向轴16的两端各固连在轴座17上，轴座17固连在端盖15上。通过轴座能够将导向轴16支撑出一定的距离。