一种井架节点监测装置的制作方法

本实用新型涉及井架监测技术领域，尤其涉及一种井架节点监测装置。

背景技术：

石油井架是在钻井或修井过程中，用于安放天车，悬挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆的装置。

石油井架作为钻修井作业设备的重要组成部分，其承担着井下管柱和悬吊系统的所有重量，其安全与否直接关系着整个井口装置和井下原油的开采，具有重要的意义。石油井架工作环境恶劣，经常受到强烈的碰撞，且一直处于交变载荷的作用下，因此，有必要对井架的形变进行实时监控，以防止井架出现倒塌，造成安全生产事故。

现有技术中通常采用粘贴应变片的方式进行一个节点监测，但井架体积较大，需要粘贴较多的应变片才能满足监测需要，粘贴过多的应变片作业量明显较大，施工人员施工的危险性明显增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决背景技术中提出的问题，而提出的一种井架节点监测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种井架节点监测装置，包括柱体，所述柱体的下端外周壁固定连接有连接臂，所述连接臂远离柱体的一端设有两个转动连接的箍环，且位于下端的箍环与柱体固定连接，两个所述箍环的另一端且在对应位置上固定连接有固定板，两个所述固定板共同螺纹连接有紧固螺栓，两个所述箍环上对称设有自适应件；

所述柱体内开设有空腔，所述空腔的内底壁固定安装有小型发电机，所述小型发电机的输入端竖直固定连接有转轴，所述转轴的上端贯穿空腔并延伸至外部，且转轴与空腔的内顶部转动连接，所述转轴的上端外壁对称固定连接有支杆，所述支杆远离转轴的一端固定连接有风碗，所述转轴的外壁且在柱体的上端固定连接有距离传感器与角度传感器，所述柱体的底部嵌设有蓄电池，所述小型发电机与蓄电池电性连接。

优选的，所述自适应件包括贯穿箍环设置的伸缩杆，两个所述伸缩杆相互靠近的一端固定连接有弧形的夹板，所述伸缩杆上活动套接有弹簧，所述弹簧的两端分别与与夹板、箍环固定连接。

优选的，所述距离传感器与角度传感器共同连接有无线发射器，所述无线发射器连接有多个led灯带，且多个led灯带圆周均布在柱体的外周壁。

优选的，所述距离传感器为tf02激光雷达中距传感器。

优选的，所述角度传感器为hct820t电压输出型双轴倾角传感器。

与现有的技术相比，本井架节点监测装置的优点在于：

1、设置箍环与自适应件使得柱体可以通过连接臂牢靠地固定在任意节点的两侧，适应性较广；

2、通过风碗带动转轴转动，一方面通过小型发电机将机械能转化为电能并储存至蓄电池内，以供部分组件用电，节约能耗，另一方面带动距离传感器与角度传感器圆周转动，从而对多个节点部位的桁架进行监测并通过无线发射器发射信号，监测范围广，减少安装部件的数量，降低施工风险。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种井架节点监测装置俯视的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种井架节点监测装置部分正面的结构透视图；

图3为本实用新型提出的一种井架节点监测装置连接臂、上箍环、下箍环和自适应件的结构示意图。

图中：1柱体、2连接臂、21箍环、22固定板、3自适应件、31伸缩杆、32夹板、33弹簧、4转轴、5小型发电机、6支杆、7风碗、8距离传感器、9角度传感器、10蓄电池、11led灯带。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1-3，一种井架节点监测装置，包括柱体1，柱体1的下端外周壁固定连接有连接臂2，连接臂2远离柱体1的一端设有两个转动连接的箍环21，且位于下端的箍环21与柱体1固定连接，两个箍环21的另一端且在对应位置上固定连接有固定板22，两个固定板22共同螺纹连接有紧固螺栓，两个箍环21上对称设有自适应件3；

柱体1内开设有空腔，空腔的内底壁固定安装有小型发电机5，小型发电机5的输入端竖直固定连接有转轴4，转轴4的上端贯穿空腔并延伸至外部，且转轴4与空腔的内顶部转动连接，转轴4的上端外壁对称固定连接有支杆6，支杆6远离转轴4的一端固定连接有风碗7，转轴4的外壁且在柱体1的上端固定连接有距离传感器8与角度传感器9，更具体的，距离传感器8为tf02激光雷达中距传感器，角度传感器9为hct820t电压输出型双轴倾角传感器，柱体1的底部嵌设有蓄电池10，蓄电池10为存电量更大的锂电池，小型发电机5与蓄电池10电性连接。

更具体的，自适应件3包括贯穿箍环21设置的伸缩杆31，两个伸缩杆31相互靠近的一端固定连接有弧形的夹板32，伸缩杆31上活动套接有弹簧33，弹簧33的两端分别与与夹板32、箍环21固定连接，设置自适应件3，可对不同管径的杆进行稳定夹持，提高其适用性。

进一步地，距离传感器8与角度传感器9共同连接有无线发射器，无线发射器连接有多个led灯带11，且多个led灯带11圆周均布在柱体1的外周壁，通过距离传感器8与角度传感器9间断对同一节点的桁架进行监测，并通过无线发射器传递信号。

本实用新型中，由于井架分隔成多层，每层都会有多个应力节点，将柱体1置于其中一个节点的内侧，两个连接臂2分别延伸至节点两侧的横架上，位于下侧的箍环21置于桁架的下端，转动位于上侧的箍环21使横架与两个夹板32接触，夹板32在弹簧33的弹性力作用下与横架紧密接触，另外使用紧固螺栓对两个固定板22进行螺纹固定，完成柱体1的固定。

由于井架搭建高度较高，且周侧没有障碍物的阻挡，因此自然风强度稍大，柱体1处于自然风环境下，风碗7会在自然风的作用下带动支杆6和与之固定的转轴4快速转动，一方面转轴4带动小型发电机5的输入轴快速转动，从而将机械能转化为电能，并存储至蓄电池10中，以供用电组件用电；在使用过程中，由于距离传感器8与角度传感器9会随着转轴4的转动而转动，因此距离传感器8与角度传感器9会每间隔数秒便会对同一节点部位的桁架进行监测，并通过无线发射器将信息发送至无线接收器，一旦信息超过预设值，无线发射器内的主板控制多个led灯带11通电发光，以提醒工作人员进行检修。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种井架节点监测装置，包括柱体(1)，其特征在于，所述柱体(1)的下端外周壁固定连接有连接臂(2)，所述连接臂(2)远离柱体(1)的一端设有两个转动连接的箍环(21)，且位于下端的箍环(21)与柱体(1)固定连接，两个所述箍环(21)的另一端且在对应位置上固定连接有固定板(22)，两个所述固定板(22)共同螺纹连接有紧固螺栓，两个所述箍环(21)上对称设有自适应件(3)；

所述柱体(1)内开设有空腔，所述空腔的内底壁固定安装有小型发电机(5)，所述小型发电机(5)的输入端竖直固定连接有转轴(4)，所述转轴(4)的上端贯穿空腔并延伸至外部，且转轴(4)与空腔的内顶部转动连接，所述转轴(4)的上端外壁对称固定连接有支杆(6)，所述支杆(6)远离转轴(4)的一端固定连接有风碗(7)，所述转轴(4)的外壁且在柱体(1)的上端固定连接有距离传感器(8)与角度传感器(9)，所述柱体(1)的底部嵌设有蓄电池(10)，所述小型发电机(5)与蓄电池(10)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种井架节点监测装置，其特征在于，所述自适应件(3)包括贯穿箍环(21)设置的伸缩杆(31)，两个所述伸缩杆(31)相互靠近的一端固定连接有弧形的夹板(32)，所述伸缩杆(31)上活动套接有弹簧(33)，所述弹簧(33)的两端分别与夹板(32)、箍环(21)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种井架节点监测装置，其特征在于，所述距离传感器(8)与角度传感器(9)共同连接有无线发射器，所述无线发射器连接有多个led灯带(11)，且多个led灯带(11)圆周均布在柱体(1)的外周壁。

4.根据权利要求1所述的一种井架节点监测装置，其特征在于，所述距离传感器(8)为tf02激光雷达中距传感器。

5.根据权利要求1所述的一种井架节点监测装置，其特征在于，所述角度传感器(9)为hct820t电压输出型双轴倾角传感器。

技术总结
本实用新型公开了一种井架节点监测装置，包括柱体，所述柱体的下端外周壁固定连接有连接臂，所述连接臂远离柱体的一端设有两个转动连接的箍环，且位于下端的箍环与柱体固定连接，两个所述箍环的另一端且在对应位置上固定连接有固定板，两个所述固定板共同螺纹连接有紧固螺栓，两个所述箍环上对称设有自适应件。本实用新型通过风碗带动转轴转动，一方面通过小型发电机将机械能转化为电能并储存至蓄电池内，以供部分组件用电，节约能耗，另一方面带动距离传感器与角度传感器圆周转动，从而对多个节点部位的桁架进行监测并通过无线发射器发射信号，监测范围广，减少安装部件的数量，降低施工风险。

技术研发人员：完卫平;钟辉;张仁海;刘清治
受保护的技术使用者：天津大港油田宇信质量检测有限公司
技术研发日：2019.11.28
技术公布日：2020.08.25