专利名称：滚筒自动排绳控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于滚筒排绳控制技术领域，具体涉及一种滚筒自动排绳控制装置，可适用采油作业技术领域，同时也适用于使用滚筒提升的各种工业领域。
背景技术：
在油田抽汲、采油作业时，需要将作业工具通过钢丝绳在井内完成提升和下放工况。根据井深要求，滚筒配有数千米的钢丝绳。作业时，如果钢丝绳不能在滚筒上一层层地排列整齐，就会出现乱绳、咬绳现象，严重影响钢丝绳寿命和作业安全。目前大多数厂家采用机械排绳，即滚筒到排绳器使用机械传动，带动正反丝杠旋转，完成排绳器的移动和自动换向。该方法结构虽然简单，但无法消除积累误差的影响，必 须手动参与调整。也有采用液压和电控结合的自动排绳系统，但其缺点是系统繁杂和液压的容积效率误差大，不能很好的实现自动排绳。
发明内容
本发明的目的是提供一种滚筒自动排绳控制装置，使作业用的钢丝绳整齐的缠绕到滚筒上，且在整个作业过程中不需要人工干预，完全实现自动化。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是该滚筒自动排绳控制装置，具有排绳器支架，移动支座通过导轨连接在排绳器支架上并由丝杠配合移动，移动支座上设有纠偏架，其特征在于所述排绳器支架上安装有伺服电机，伺服电机输出连接丝杠，伺服电机由伺服控制器控制，伺服控制器与PLC控制器连接，转速传感器设置在滚筒上，转速传感器输出转速信号，经过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机旋转，排绳器支架两侧设有控制伺服电机的换向开关，所述纠偏架上设有纠偏开关，纠偏开关信号通过PLC控制器和伺服控制器使伺服电机加速或停止，纠正偏角到垂直位置。所述纠偏架呈三角形，其上端铰接在移动支座上，纠偏架上固定有拨杆，拨杆设置的方向与钢丝绳方向一致。
当操作滚筒旋转时，通过滚筒上安装的转速传感器输出信号，经过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机旋转，伺服电机通过丝杠带动排绳器运动，实现滚筒旋转一圈，钢丝绳移动一个钢丝绳直径，保证钢丝绳一直与滚筒垂直。当钢丝绳缠绕到滚筒边缘时，通过出触碰换向开关使排绳器换向。当由于积累误差，导至钢丝绳出现偏角时，纠偏架会放大角度由拨杆触碰纠偏开关，开关信号通过PLC控制器和伺服控制器使伺服电机加速或停止，从而纠正偏角到垂直位置。同时纠偏架可实现作业前的钢丝绳与滚筒自动找正，确保作业前钢丝绳与滚筒轴线垂直。与现有技术相比，该滚筒自动排绳控制装置通过PLC控制器和伺服控制器对伺服电机的精确控制，及纠偏功能的实施，确保了整个作业过程中，不需要任何的人为干扰，就能实现钢丝绳在滚筒上的精确缠绕。
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。图I为本发明的结构示意图。
具体实施方式
由图I可知本发明滚筒自动排绳控制装置与滚筒I配合使用，包括排绳器支架11、PLC控制器14及伺服控制器13，滚筒上安装有转速传感器2，排绳器支架11上安装有伺服电机12、丝杠9、导轨5、移动支座8、导绳轮7、纠偏架4、纠偏开关6及换向开关10。纠偏架4、纠偏开关6和导绳轮7安装在移动支座8上，移动支座8通过伺服电机12驱动丝杠9，使移动支座8在导轨5上左右移动。纠偏架4呈三角形，其上端铰接在移动支座8上，纠偏架4上固定有拨杆，拨杆设置的方向与钢丝绳方向一致，当钢丝绳出现偏差时，纠偏架以铰接点为中心发生偏转，带动拨杆转动一定角度，可以碰撞纠偏开关6。当滚筒I旋转时，安装在滚筒I上的转速传感器2通过PLC控制器14和伺服控制器13控制伺服电机12运转，并通过丝杠9传递给移动支座8左右移动，实现滚筒I旋转一圈，移动支座8带着钢丝绳3移动一个钢丝绳直径。当移动支座8带着钢丝绳3移动到滚筒I的最左或最右侧时，安装在排绳器支架11两侧的换向开关10动作，通过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机12换向，从而使移动支座8换向移动。当钢丝绳缠绕多层后，会出现积累误差，导至钢丝绳3通过导绳轮7后，与滚筒I的轴线不垂直，这时钢丝绳3的偏角通过纠偏架4将角度放大，纠偏架4会触碰到纠偏开关6，开关信号通过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机12加速或停止，从而纠正偏角。当准备作业时，给系统供电，如果钢丝绳3通过导绳轮7后，与滚筒I的轴线不垂直，不用操滚筒I旋转，这时纠偏架4触碰到纠偏开关6，开关信号通过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机12正转或反转，使钢丝绳3与滚筒I的轴线处于垂直状态。通过PLC控制器和伺服控制器对伺服电机12的精确控制，及纠偏功能的实施，确保了整个作业过程中，不需要任何的人为干扰，就能实现钢丝绳在滚筒上的精确缠绕。
权利要求
1.一种滚筒自动排绳控制装置，具有排绳器支架，移动支座通过导轨连接在排绳器支架上并由丝杠配合移动，移动支座上设有纠偏架，其特征在于所述排绳器支架上安装有伺服电机，伺服电机输出连接丝杠，伺服电机由伺服控制器控制，伺服控制器与PLC控制器连接，转速传感器设置在滚筒上，转速传感器输出转速信号，经过PLC控制器和伺服控制器控制伺服电机旋转，排绳器支架两侧设有控制伺服电机的换向开关，所述纠偏架上设有纠偏开关，纠偏开关信号通过PLC控制器和伺服控制器使伺服电机加速或停止，纠正偏角到垂直位置。
2.如权利要求I所述的滚筒自动排绳控制装置，其特征在于所述纠偏架呈三角形，其上端铰接在移动支座上，纠偏架上固定有拨杆，拨杆设置的方向与钢丝绳方向一致。
全文摘要
本发明公开了一种滚筒自动排绳控制装置，具有排绳器支架，移动支座通过导轨连接在排绳器支架上并由丝杠配合移动，移动支座上设有纠偏架，其中所述排绳器支架上安装有伺服电机，伺服电机输出连接丝杠，伺服电机由伺服控制器控制，伺服控制器与PLC控制器连接，转速传感器设置在滚筒上，排绳器支架两侧设有控制伺服电机的换向开关，所述纠偏架上设有纠偏开关。该滚筒自动排绳控制装置能够使作业用的钢丝绳整齐的缠绕到滚筒上，且在整个作业过程中不需要人工干预，完全实现自动化。
文档编号B66D1/38GK102951569SQ20121031860
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者王哲, 刘钢跃, 齐然, 蒋文波, 王群章, 蒋永富, 刘军 申请人:南阳二机石油装备(集团)有限公司