一种油田绞车负载试验装置的制作方法

本实用新型属于石油钻机技术领域，具体涉及一种油田绞车负载试验装置。

背景技术：

绞车是石油钻机的最核心设备，在装配完成后，一般只能够进行空载试车，不能实现负载能力的测试，故对绞车各传动件的负载能力不能够提前预知，特别是新研发绞车，更应该对其进行负载功能测试，以便验证其是否满足设计要求。由于石油钻机绞车钩载能力较大，所以目前对于石油钻机的绞车进行满钩载负载试验的装置还甚少。因此，有必要设计一种可对石油钻机绞车进行满钩载负载试验的装置，以满足绞车出厂前的负载试验验证。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种油田绞车负载试验装置，以解决现有油田绞车无法进行负载能力试验验证的问题，实现了油田绞车出厂前验证所设计绞车负载能力是否满足实际钻井设计要求的功能。

本实用新型涉及的油田绞车负载试验装置，其主体结构包括测试绞车、钢丝绳、井架、导绳轮、绞座和被测试绞车；所述的井架通过绞座固定设置在平台上，井架上方设置有两个导绳轮；测试绞车和被测试绞车分别固定在井架两侧的地面上，测试绞车和被测试绞车距离井架的距离相同；测试绞车的滚筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳跨过导绳轮缠绕在被测试绞车的滚筒上，并将钢丝绳的绳头固定在被测试绞车上；测试绞车和被测试绞车与PLC电控系统电连接；PLC电控系统用于控制测试绞车和被测试绞车的电机，使得测试绞车和被测试绞车输出负载进行动态对拉。

进一步的，所述的导绳轮上设置有挡绳杆，用于防止钢丝绳跳槽。

进一步的，所述的井架上设置有爬梯，便于实验时的穿绳操作和维护。

进一步的，所述的PLC电控系统与操作台的人机界面(HMI)电连接，人机界面(HMI)用于操作人员对PLC电控系统的操作与监控。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：井架底部通过绞座与平台连接，便于井架的放倒存放；两个导绳轮的设置，用以传递载荷，同时在导绳轮上设置了挡绳杆，有效防止钢丝绳跳槽；爬梯的设置，便于试验时穿绳操作和维护；该装置使用一根钢丝绳通过导绳轮跨过直立井架，将测试绞车与被测试绞车连接起来，通过电控系统控制两台绞车的电机，两台绞车互为负载机，该装置分别在两台绞车的滚筒上交替循环缠绕钢丝绳，计算出绞车钻井时满钩载时电机所需输出的扭矩，然后通过电控系统的扭矩限幅来实现绞车所需负载的测试，实现了绞车在出厂时就可验证其负载能力，其整体结构设计合理，整个实验程序自动控制，无需人工干预，试验完成后能够通过操作台的人机界面直接输出各负载曲线。

附图说明

图1为本实用新型整体结构原理示意图；

图2为本实用新型导绳轮结构放大图；

图3为本实用新型绞座结构放大图；

其中，1测试绞车、2钢丝绳、3井架、4挡绳杆、5导绳轮、6爬梯、7绞座、8被测试绞车。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例：

本实施例所述的油田绞车负载试验装置，其主体结构包括测试绞车1、钢丝绳2、井架3、导绳轮5、绞座7和被测试绞车8；所述的井架3通过绞座7固定设置在平台上，井架3上方设置有两个导绳轮5；测试绞车1和被测试绞车8分别固定在井架3两侧的地面上，测试绞车1和被测试绞车8距离井架3的距离相同；测试绞车1的滚筒上缠绕有钢丝绳2，钢丝绳2跨过导绳轮5缠绕在被测试绞车8的滚筒上，并将钢丝绳2的绳头固定在被测试绞车8上；测试绞车1和被测试绞车8与PLC电控系统电连接；PLC电控系统用于控制测试绞车1和被测试绞车8的电机，使得测试绞车1和被测试绞车8输出负载进行动态对拉。

本实施例所述的导绳轮5上设置有挡绳杆4，用于防止钢丝绳2跳槽。

本实施例所述的井架3上设置有爬梯6，便于实验时的穿绳操作和维护。

本实施例所述的PLC电控系统与操作台的人机界面(HMI)电连接，人机界面(HMI)用于操作人员对PLC电控系统的操作与监控。

本实施例的工作原理：将测试绞车和被测试绞车在试验场地用地脚螺栓固定在地面上；PLC电控系统使用两台变频器以速度控制进行驱动，以A\B来定义测试绞车和被测试绞车的电机，A电机正转，工作在主机模式下，B电机在PLC电控系统的控制下，跟随主机A的速度，但保持一定的速度偏差，并且进行对B电机的转矩限幅，通过限幅值的调整，实现对于加载扭矩的调整；当钢丝绳缠绕到一台绞车的滚筒预定位置时，两台电机同时快速停机，下一个周期，以B电机为主机，PLC电控系统对A电机进行速度的跟踪和转矩的限幅，通过A电机进行加载扭矩的调整，依次循环运行，所有运行数据和曲线可以通过操作台的人机界面(HMI)进行监控；负载试验过程中，测试被测试绞车的各传动轴承温升，符合标准温升要求即为合格；负载试验后，检测被测试绞车的主承载件的各个焊缝，符合标准要求即为合格。

本实施例的具体工作过程为：先将测试绞车作为负载机，将被测试绞车作为主动机，通过PLC电控系统的扭矩限幅预设试验所需负载；当被测试绞车滚筒上的缠绳达到预定层数后，两台电机同时停机，然后开始将被测试绞车作为负载机，当钢丝绳缠到测试绞车预定层数后，再次开始下一循环，依次交替进行；此过程通过PLC电控系统进行自动控制，无须人工干预，达到预定负载试验后均停机；负载试验过程中测试被测试绞车的各传动轴承温升，符合标准温升要求即为合格；负载试验后，检测被测试绞车的主承载件的各个焊缝，符合标准要求即为合格。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。