[發(fā)明專利]石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711351979.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN107917801B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬向平;劉小寶;胡志鵬;尤立春;王彥兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天水電氣傳動(dòng)研究所有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;F16D66/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心代理有限公司 62100
• 代理人: 武戰(zhàn)翠;羅崇莉

本發(fā)明提供了一種石油鉆機(jī)液壓盤剎的智能測(cè)試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括可視化人機(jī)交互設(shè)備、可編程控制器、變頻器、電機(jī)、絞車滾筒、液壓盤剎及絞車滾筒編碼器；可視化人機(jī)交互設(shè)備分別通過總線與可編程控制器、變頻器連接，可編程控制器和液壓盤剎、及絞車滾筒編碼器間通過信號(hào)電纜連接來傳輸狀態(tài)信號(hào)，變頻器和電機(jī)之間通過動(dòng)力電纜連接，采用操作簡(jiǎn)單、可靠的石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試方法，在運(yùn)行過程中能隨時(shí)被操作者取消而中斷，中斷后盤剎和絞車進(jìn)入正常運(yùn)行模式，該方法的采用，使得操作者能一鍵實(shí)現(xiàn)液壓盤剎的測(cè)試，盤剎測(cè)試報(bào)告簡(jiǎn)潔明了，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，消除了傳統(tǒng)做法潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并且操作簡(jiǎn)單、測(cè)試結(jié)果不受人為因素影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，涉及石油鉆機(jī)電控系統(tǒng)，具體涉及一種石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

石油鉆機(jī)在進(jìn)行鉆井、起下鉆等多項(xiàng)作業(yè)時(shí)，液壓盤剎是涉及安全的最重要的設(shè)備，因此對(duì)液壓盤剎的可靠性及剎車轉(zhuǎn)矩的要求極其嚴(yán)格，在操作絞車滾筒之前，必須確保液壓盤剎能夠可靠運(yùn)行。傳統(tǒng)做法是：㈠根據(jù)液壓盤剎之前的使用效果來粗略判斷其可靠性及剎車性能，這種做法多數(shù)情況下能達(dá)到目的，但是有潛在風(fēng)險(xiǎn)；㈡手動(dòng)操作液壓盤剎來觀察其運(yùn)行狀態(tài)，這種做法雖然較為可靠，但是操作繁瑣，容易受人為因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有液壓盤剎操作麻煩、受人為因素影響較大、手動(dòng)操作液壓盤剎測(cè)試不準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明提供了一種石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種石油鉆機(jī)液壓盤剎的智能測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可視化人機(jī)交互設(shè)備、可編程控制器、變頻器、電機(jī)、絞車滾筒、1、2號(hào)液壓盤剎及絞車滾筒編碼器；可視化人機(jī)交互設(shè)備分別通過總線與可編程控制器、變頻器電連接，變頻器與電機(jī)之間通過動(dòng)力電纜連接，電機(jī)的輸出軸上安裝所述絞車滾筒給其提供動(dòng)力，1、2號(hào)液壓盤剎設(shè)于絞車滾筒前、后端，所述絞車滾筒編碼器安裝在絞車滾筒上；1、2號(hào)液壓盤剎、絞車滾筒編碼器與可編程控制器間通過信號(hào)電纜連接來傳輸狀態(tài)信號(hào)。

所述可視化人機(jī)交互設(shè)備上設(shè)有1、2號(hào)液壓盤剎壓力的輸出域，1、2號(hào)液壓盤剎狀態(tài)指示燈、測(cè)試啟動(dòng)按鈕、閥值配置按鈕、測(cè)試取消按鈕、設(shè)定測(cè)定扭矩輸入域、及實(shí)際扭矩顯示域。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使得操作者能一鍵實(shí)現(xiàn)液壓盤剎智能測(cè)試的方法，消除了傳統(tǒng)做法潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并且操作簡(jiǎn)單、測(cè)試結(jié)果不受人為因素影響。

一種采用上述的系統(tǒng)進(jìn)行石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試的方法，可視化人機(jī)交互設(shè)備用于接收傳輸操作人員的操作指令并同時(shí)顯示絞車滾筒測(cè)試扭矩和實(shí)際扭矩值、盤剎壓力值；變頻器按照可編程控制器輸送的指令去驅(qū)動(dòng)電機(jī)來滿足當(dāng)前工況所需的指標(biāo)值，同時(shí)通過電機(jī)上安裝的速度編碼器監(jiān)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，規(guī)格化后傳輸給可編程控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車滾筒將電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳輸給絞車滾筒；液壓盤剎處于抱閘狀態(tài)，克服絞車滾筒的轉(zhuǎn)矩，同時(shí)將其狀態(tài)傳輸給可編程控制器，絞車滾筒編碼器將絞車滾筒的旋轉(zhuǎn)情況傳送給可編程控制器；可編程控制器綜合判斷操作指令、液壓盤剎狀態(tài)、及絞車滾筒旋轉(zhuǎn)情況，經(jīng)過高速運(yùn)算后給變頻器發(fā)控制指令，綜合判斷石油鉆機(jī)液壓盤剎性能。

本發(fā)明的可編程控制器包括接受指令單元、綜合判斷單元、高速運(yùn)算單元和發(fā)出指令單元；變頻器包括指令單元、指令處理單元、輸出執(zhí)行單元；測(cè)試時(shí)：由可視化人機(jī)交互設(shè)備輸入操作指令，可編程控制器的接收指令單元接收到指令后，首先，結(jié)合絞車滾筒的狀態(tài)反饋單元、變頻器輸出執(zhí)行單元反饋的狀態(tài)信息，依次經(jīng)綜合判斷單元、高速運(yùn)算單元后通過指令單元發(fā)送指令輸出至變頻器；變頻器通過其接收指令單元接收到指令后，經(jīng)指令處理單元對(duì)指令處理完成后，通過輸出執(zhí)行單元輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)，同時(shí)將其輸出的狀態(tài)參數(shù)反饋給可編程控制器的綜合判斷單元，狀態(tài)反饋單元將絞車滾筒上的1、2號(hào)液壓盤剎的狀態(tài)參數(shù)、絞車滾筒編碼器的狀態(tài)參數(shù)、及其余所有的機(jī)械狀態(tài)參數(shù)反饋給綜合判斷單元和可視化人機(jī)交互設(shè)備可視化輸出，用于綜合判斷石油鉆機(jī)液壓盤剎性能。

一種石油鉆機(jī)液壓盤剎智能測(cè)試方法，具體包括以下步驟：