[實用新型]抽油桿矯直測控系統

有效

• 申請號: 201320505943.0
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN203426199U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 江杰;陳波;劉月峰;李剛;胡海東;默少麗
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: B21C51/00
• 分類號: B21C51/00;B21D3/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本實用新型涉及一種抽油桿矯直測控系統，特別適用于抽油桿產品擺差合格率檢測及矯直工藝處理，屬于機械加工自動化控制領域。

技術背景

抽油桿是采油作業中用來懸掛抽油泵和傳遞抽油機動力的重要工具。在當前鍛造加工抽油桿工藝過程中，由于可能產生的過熱現象會使得桿身接近過渡區的一個不大的范圍發生形變，產生桿頭螺紋軸線和桿身軸線不重合，造成一定程度的偏心、偏斜或者兩者兼而有之，形變的大小將嚴重影響產品質量。

為降低上述形變對產品質量造成的影響，在原有鍛造加工工藝無法改變的前提下，需采取增加矯直等手段糾正形變進而提高產品品質。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種采用智能檢測及電氣自動化控制手段，實現對抽油桿外徑自動檢測與矯直的抽油桿矯直測控系統。

技術解決方案

抽油桿矯直測控系統，包括電氣控制柜、檢測模塊和動作機構，電氣控制柜包括：處理器、觸摸屏、CF讀卡器、CAN總線接口模塊、電機驅動器、閥門控制單元、夾緊控制單元、伺服控制單元和轉換開關；檢測模塊包括：擺差檢測傳感器和位置感應開關；動作機構包括：輥動機構、位置動作機構、夾緊機構和頂直機構；擺差檢測傳感器安裝于檢測架兩端位于被檢測抽油桿臺肩上方，頂直機構安裝于檢測架兩端外側位于待檢測抽油桿凸緣下方，夾緊機構安裝于檢測架兩端托輪內側，輥動機構安裝于檢測架中部；

處理器分別與觸摸屏、CF讀卡器模塊和CAN總線接口模塊連接；處理器輸入端分別連接檢測模塊中的擺差檢測傳感器、位置感應開關和轉換開關；處理器輸出端分別連接動作機構中的電機驅動器、閥門控制單元、夾緊控制單元和伺服控制單元；

電機驅動器輸出端連接步進電機；

閥門控制單元輸出端連接氣動閥；

夾緊控制單元輸出端連接執行器；

伺服控制單元輸出端連接伺服閥或變頻器。

觸摸屏是系統工藝流程顯示及人工操作界面，可進行工作模式、調速模式以及抽油桿材質、系統參數設定，系統警告、錯誤信息、實時檢測值、動作過程提示、加工產品數量信息顯示。

CF讀卡器用于將系統統計數據存入CF卡，實現數據導出操作。

CAN總線接口模塊用于實現遠程通信，將數據上傳至上位機實現數據存儲、歷史數據查詢和遠端監控功能。

檢測模塊包括：擺差檢測和位置檢測。擺差檢測用于測量抽油桿兩端擺差量大小和最大擺幅位置信息。位置檢測用于檢測加工位置是否有料以及抽油桿兩端是否在檢測位置。

動作機構配合控制器實現上料翻料、左右推送、輥動旋轉、松開夾緊以及矯直動作執行。上料翻料和左右推送均采用氣動閥控制執行機構動作，分別實現抽油桿上料和卸料以及推送抽油桿至左或右檢測位置；輥動旋轉采用步進電機作為執行器，通過齒輪帶動抽油桿進行軸向圓周運動，配合擺差檢測模塊完成擺差檢測；夾緊控制配合矯直動作實現抽油桿夾緊、松開動作；矯直動作采用伺服閥或者變頻器驅動伺服電動機驅動頂直機構產生頂直動作，完成矯直工藝。

本系統采用高精度傳感器實現抽油桿自動擺差檢測，矯直工藝采用伺服電機控制，具有檢測快速準確、矯直效果好、精度高等優點，可有效提高抽油桿產品合格率，大幅降低人工作業強度，提高生產效率。

附圖說明

圖1抽油桿矯直測控系統結構示意圖；

圖2抽油桿矯直測控系統框圖。

具體實施方式

實施例1

本實用新型包括電氣控制柜、檢測模塊和動作機構。其核心為檢測及控制部分，所述電氣控制柜16包括：處理器1,觸摸屏2、CF讀卡器模塊3、CAN總線接口模塊4、電機驅動器7、閥門控制單元9、夾緊控制單元11、伺服控制單元13和轉換開關15；檢測模塊包括:擺差檢測傳感器5和位置感應開關6；動作機構包括：輥動機構17、位置動作機構18、夾緊機構19和頂直機構20。

處理器1輸入端分別連接擺差檢測傳感器5、位置感應開關6和轉換開關15；處理器1輸出端分別連接電機驅動器7、閥門控制單元9、夾緊控制單元11和伺服控制單元13；

電機驅動器7輸出端連接步進電機8；閥門控制單元9輸出端連接氣動閥10；夾緊控制單元11輸出端連接執行器12；伺服控制單元13輸出端連接伺服閥或變頻器14。

點擊觸摸屏1“參數設定”菜單，分別設定抽油桿參數及矯直控制參數，選擇運行模式為“自動”，轉動轉換開關15至“啟動”位置，則系統按照自動模式啟動運行；