本發(fā)明屬于電力驅(qū)動(dòng)控制裝置領(lǐng)域，具體涉及測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)：

1、絞車(chē)作為測(cè)井和試井車(chē)的核心部件，其性能直接影響到整個(gè)勘探作業(yè)的效率與安全性，在測(cè)井作業(yè)中，絞車(chē)主要負(fù)責(zé)井下設(shè)備的提升和下放，以及井下測(cè)量?jī)x器的供電和信號(hào)傳輸，絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置通常采用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)供電頻率來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，這種技術(shù)能夠精確控制絞車(chē)的運(yùn)行速度，滿足測(cè)井作業(yè)中對(duì)速度精確控制的需求。

2、目前，現(xiàn)有技術(shù)中的絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可選用直流電機(jī)或交流電機(jī)作為動(dòng)力源，利用控制手柄對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而控制絞車(chē)上下無(wú)級(jí)調(diào)速，但是現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置在使用時(shí)，缺少減速剎車(chē)機(jī)構(gòu)，并且難以對(duì)線繩進(jìn)行有序收卷和清潔，有待進(jìn)一步的改善。

3、因此，提出測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置，具備減速剎車(chē)機(jī)構(gòu)，并且可以線繩進(jìn)行有序收卷和清潔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置在使用時(shí)，缺少減速剎車(chē)機(jī)構(gòu)，并且難以對(duì)線繩進(jìn)行有序收卷和清潔的問(wèn)題，因此，提出測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括有承載板；承載板的上端固接有u型座，u型座的兩側(cè)內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾筒，承載板的上端固接有第一伺服電機(jī)和直同軸減速器，第一伺服電機(jī)的輸出軸固接于直同軸減速器的輸入端，滾筒一端轉(zhuǎn)軸上固接有減速筒的一端，減速筒的側(cè)壁開(kāi)設(shè)有均勻分布的減速槽，減速筒的另一端固接有磁力耦合器外轉(zhuǎn)子，直同軸減速器的輸出端固接有磁力耦合器外轉(zhuǎn)子，磁力耦合器外轉(zhuǎn)子和磁力耦合器內(nèi)轉(zhuǎn)子對(duì)位且相適配，u型座的右端設(shè)置有制動(dòng)清潔組件，制動(dòng)清潔組件上設(shè)置有導(dǎo)向組件；

3、承載板的上端設(shè)置有電控箱、主控制器箱體、永磁發(fā)電機(jī)、逆變控制電源箱、儀器電源箱和變頻器；主控制器箱體上設(shè)置有電力驅(qū)動(dòng)液冷控制系統(tǒng)、能耗制動(dòng)冷卻控制系統(tǒng)、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)控制顯示系統(tǒng)、電動(dòng)控制手柄和手動(dòng)控制手柄；

4、制動(dòng)清潔組件包括有支架、u形架、固定座、軸承座、第二伺服電機(jī)、絲桿、絲套、支塊、第一清潔輥、導(dǎo)線輥、第一同步帶輪、第二同步帶輪、同步帶體和限位槽；u型座的右端上部固接有兩個(gè)支架，兩個(gè)支架的右端共同固接有u形架，u形架的上端一側(cè)邊緣處均固接有固定座，u形架的上端另一側(cè)邊緣處固接有軸承座，固定座和軸承座的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有絲桿，固定座的一側(cè)固接有第二伺服電機(jī)，軸承座的輸出軸穿過(guò)固定座并固接于絲桿的一端，絲桿的側(cè)壁活動(dòng)安裝有絲套，絲桿的另一端側(cè)壁固接有第一同步帶輪，u形架的兩側(cè)均固接有支塊，支塊的兩側(cè)貫穿式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一清潔輥，u形架的兩側(cè)內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有導(dǎo)線輥，導(dǎo)線輥位于第一清潔輥的上方，第一清潔輥的一端側(cè)壁固接有第二同步帶輪，第二同步帶輪和第一同步帶輪通過(guò)同步帶體轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

5、導(dǎo)向組件包括有導(dǎo)向塊、滑環(huán)、連接塊、第一導(dǎo)向條、第二導(dǎo)向條、通孔、第二清潔輥、第三清潔輥、第四清潔輥、l型塊、第一電動(dòng)缸和擠壓塊；絲套的側(cè)壁固接有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊的下端固接有滑環(huán)，滑環(huán)的下端固接有連接塊，連接塊靠近制動(dòng)清潔組件中心的一側(cè)固接有第一導(dǎo)向條、第一導(dǎo)向條、通孔、第二清潔輥、第三清潔輥和第四清潔輥；第一導(dǎo)向條和第二導(dǎo)向條均呈l形，第一導(dǎo)向條和第二導(dǎo)向條形成s形且相互靠近的一端之間存有空隙，第一導(dǎo)向條和第二導(dǎo)向條的上端均開(kāi)設(shè)有導(dǎo)線槽，導(dǎo)向塊靠近制動(dòng)清潔組件中心的一側(cè)下部固接有l(wèi)型塊，l型塊靠近制動(dòng)清潔組件中心的一側(cè)固接有第一電動(dòng)缸，第一電動(dòng)缸的輸出軸穿過(guò)l型塊并固接有擠壓塊，滑環(huán)的內(nèi)壁和導(dǎo)線輥的外壁貼合，第一清潔輥的外徑小于通孔的直徑，第二清潔輥的下端和第一導(dǎo)向條的上端貼合，第四清潔輥和第三清潔輥的下端均與第二導(dǎo)向條的上端貼合，第一清潔輥位于通孔的內(nèi)部。

6、優(yōu)選的，使用時(shí)，利用取力器輸出驅(qū)動(dòng)直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)為絞車(chē)提供電力電源，電源電壓范圍ac330～500v，變頻器驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī),第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)直同軸減速器，直同軸減速器驅(qū)動(dòng)絞車(chē)的滾筒，電動(dòng)控制手柄或者手動(dòng)控制手柄控制絞車(chē)上下無(wú)級(jí)調(diào)速，手柄中位電機(jī)制動(dòng)及聯(lián)動(dòng)機(jī)械制動(dòng)，手動(dòng)扭矩控制旋鈕實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置扭矩，確保絞車(chē)遇阻停車(chē)保護(hù)電纜不被拉斷，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)絞車(chē)實(shí)現(xiàn)恒扭矩、恒張力智能控制，參數(shù)監(jiān)測(cè)控制顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控絞車(chē)運(yùn)行參數(shù)，滾筒轉(zhuǎn)速可以在0.05～150r/min范圍內(nèi)做到穩(wěn)定、精準(zhǔn)控制運(yùn)轉(zhuǎn)；

7、通過(guò)利用電動(dòng)控制手柄對(duì)裝置進(jìn)行控制，通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)控制絞車(chē)較常規(guī)液壓絞車(chē)相比，電力驅(qū)動(dòng)控制精準(zhǔn)、也可以兼容網(wǎng)電輸入電力更環(huán)保，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低；

8、自動(dòng)控制模式下，選擇提升或下放，絞車(chē)會(huì)根據(jù)人機(jī)界面設(shè)定的程序運(yùn)行，并監(jiān)控運(yùn)行時(shí)的速度、張力、深度、張力差分、氣壓、電機(jī)扭矩、電機(jī)溫度、母線電壓和電流的數(shù)據(jù)是否正常，會(huì)自動(dòng)剎車(chē)或繼續(xù)運(yùn)行，所有參數(shù)警戒值可在人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置；

9、手動(dòng)控制模式下，人工推動(dòng)手動(dòng)控制手柄，控制絞車(chē)提升或下降方向和速度，運(yùn)行時(shí)的速度、張力、深度、張力差分、氣壓、電機(jī)扭矩、電機(jī)溫度、母線電壓和電流的數(shù)據(jù)會(huì)在人機(jī)界面上進(jìn)行顯示，如果參數(shù)超過(guò)參數(shù)警戒值，設(shè)備會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒操作人員是否需要?jiǎng)x車(chē)停止；

10、另外，可以選擇控制模式：

11、一、常規(guī)控制模式：扭矩調(diào)節(jié)(rp電位器)第一伺服電機(jī)設(shè)置扭矩，下放時(shí)設(shè)置調(diào)至最大，最小調(diào)也要至實(shí)際運(yùn)行輸出扭矩的兩倍以上，保證下放有足夠的停車(chē)制動(dòng)力矩；上提時(shí)設(shè)置扭矩調(diào)至實(shí)際輸出扭矩的一點(diǎn)五倍，保證遇阻安全停機(jī)不會(huì)拉斷電纜；手動(dòng)控制手柄方向，可以控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和速度；

12、二、遙控器點(diǎn)動(dòng)控制模式：遙控器控制，首先按遙控器“電源開(kāi)關(guān)”，當(dāng)遙控器電源指示燈亮起時(shí)，再按“start”遙控器啟動(dòng)鍵。這時(shí)候就可以按“正點(diǎn)”“反點(diǎn)”來(lái)控制點(diǎn)動(dòng)方向，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速變頻器內(nèi)部設(shè)置，當(dāng)點(diǎn)動(dòng)按鈕松開(kāi)后，第一伺服電機(jī)保持零速制動(dòng)狀態(tài)，制動(dòng)力矩為扭矩設(shè)置力矩，遙控器電位器設(shè)定點(diǎn)動(dòng)時(shí)候的力矩。急停按鈕按下后，遙控器失效，急停松開(kāi)后需重新按步驟操作；

13、三、恒轉(zhuǎn)矩控制模式：在常規(guī)控制模式下，推塞作業(yè)模式，第一伺服電機(jī)處于恒純轉(zhuǎn)矩模式，速度以最高頻率運(yùn)行，輸出力矩由電位器給定，力矩先調(diào)至最小，給定方向后再逐漸增大扭矩，方向有電動(dòng)控制手柄給定，不控速度，當(dāng)負(fù)載力矩小于設(shè)定力矩時(shí)，第一伺服電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載走；

14、當(dāng)負(fù)載力矩大于設(shè)定力矩時(shí)，第一伺服電機(jī)跟著負(fù)載走；當(dāng)負(fù)載力矩與設(shè)定力矩相等時(shí)，保持靜止不變；

15、四、當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可按下sbes急停按鈕，系統(tǒng)會(huì)以最快的速度減速至零hz并鎖軸；

16、五、當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，hu型座故障指示燈亮起，人為排除故障后，可按sbu型座故障恢復(fù)按鈕對(duì)故障進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位后hu型座故障指示燈熄滅；

17、使用時(shí)，將線繩穿過(guò)第一導(dǎo)向條和第二導(dǎo)向條并穿過(guò)導(dǎo)向塊的內(nèi)部安裝在滾筒的側(cè)壁上，線繩還會(huì)被導(dǎo)線輥的上端限位，開(kāi)啟第二伺服電機(jī)使得絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲套移動(dòng)會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)向塊移動(dòng)，滑環(huán)會(huì)沿著導(dǎo)線輥的外壁滑動(dòng)，可以對(duì)放置在導(dǎo)線輥上端的線繩進(jìn)行推動(dòng)，從而可以對(duì)線繩有序的繞設(shè)在滾筒上，同時(shí)，由于第二伺服電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿帶動(dòng)第一同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第一同步帶輪通過(guò)同步帶體帶動(dòng)第二同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)帶動(dòng)第一清潔輥轉(zhuǎn)動(dòng)，第一清潔輥的側(cè)壁設(shè)置有刷毛，實(shí)際使用時(shí)，通孔的直徑根據(jù)刷毛的長(zhǎng)度設(shè)置，確保刷毛可以通過(guò)通孔，刷毛可以對(duì)第一導(dǎo)向條上導(dǎo)線槽內(nèi)的線繩進(jìn)行刷動(dòng)清潔，線繩還會(huì)被第二清潔輥、第三清潔輥和第四清潔輥刷動(dòng)清潔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置在使用時(shí)，難以對(duì)線繩進(jìn)行有序收卷和清潔的問(wèn)題。

18、作為優(yōu)選，u形架的上端貫穿開(kāi)設(shè)有限位槽，導(dǎo)向塊的兩側(cè)和限位槽內(nèi)壁的兩側(cè)面貼合。

19、作為優(yōu)選，第一清潔輥的中心軸線和通孔的中心軸線共線。

20、作為優(yōu)選，第一清潔輥位于第二導(dǎo)向條的下方，第一清潔輥位于第一導(dǎo)向條的上方。

21、作為優(yōu)選，u型座的一側(cè)設(shè)置有用于對(duì)滾筒減速的減速剎車(chē)組件，減速剎車(chē)組件包括有固定板、減震器、固定盤(pán)、固定柱、減速塊、u形塊和第二電動(dòng)缸；u型座的一側(cè)左右邊緣處均固接有固定板，兩個(gè)固定板相互靠近的一端均固接有兩個(gè)減震器，減震器的輸出端靠近減速筒，減震器的輸出端上固接有固定柱，固定柱靠近減速筒的一端固接有減速塊，減速塊靠近減速筒的一端邊緣設(shè)有第一圓角，減速槽遠(yuǎn)離減速筒中心的一端邊緣設(shè)有第一圓角，第一圓角和第二圓角相互貼合。

22、作為優(yōu)選，u型座的一側(cè)固接有四個(gè)u形塊，每個(gè)u形塊和減震器相對(duì)應(yīng)，減速塊的上下兩端分別與u形塊內(nèi)壁的上下兩端貼合。

23、作為優(yōu)選，u形塊的上下兩端均固接有第二電動(dòng)缸，第二電動(dòng)缸的輸出軸位于同一個(gè)高度的兩個(gè)固定盤(pán)之間的區(qū)域內(nèi)。

24、作為優(yōu)選，u型座的一側(cè)上部固接有第三電動(dòng)缸，第三電動(dòng)缸的輸出軸的下端固接有卡塊，卡塊和減速槽相適配。

25、本發(fā)明的有益效果：

26、1、利用取力器輸出驅(qū)動(dòng)直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)為絞車(chē)提供電力電源，電源電壓范圍ac330～500v，變頻器驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī),第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)直同軸減速器，直同軸減速器驅(qū)動(dòng)絞車(chē)的滾筒，電動(dòng)控制手柄或者手動(dòng)控制手柄控制絞車(chē)上下無(wú)級(jí)調(diào)速，手柄中位電機(jī)制動(dòng)及聯(lián)動(dòng)機(jī)械制動(dòng)，手動(dòng)扭矩控制旋鈕實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置扭矩，確保絞車(chē)遇阻停車(chē)保護(hù)電纜不被拉斷，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)絞車(chē)實(shí)現(xiàn)恒扭矩、恒張力智能控制，參數(shù)監(jiān)測(cè)控制顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控絞車(chē)運(yùn)行參數(shù)，滾筒轉(zhuǎn)速可以在0.05～150r/min范圍內(nèi)做到穩(wěn)定、精準(zhǔn)控制運(yùn)轉(zhuǎn)；

27、通過(guò)利用電動(dòng)控制手柄對(duì)裝置進(jìn)行控制，通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)控制絞車(chē)較常規(guī)液壓絞車(chē)相比，電力驅(qū)動(dòng)控制精準(zhǔn)、也可以兼容網(wǎng)電輸入電力更環(huán)保，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低；

28、自動(dòng)控制模式下，選擇提升或下放，絞車(chē)會(huì)根據(jù)人機(jī)界面設(shè)定的程序運(yùn)行，并監(jiān)控運(yùn)行時(shí)的速度、張力、深度、張力差分、氣壓、電機(jī)扭矩、電機(jī)溫度、母線電壓和電流的數(shù)據(jù)是否正常，會(huì)自動(dòng)剎車(chē)或繼續(xù)運(yùn)行，所有參數(shù)警戒值可在人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置；

29、手動(dòng)控制模式下，人工推動(dòng)手動(dòng)控制手柄，控制絞車(chē)提升或下降方向和速度，運(yùn)行時(shí)的速度、張力、深度、張力差分、氣壓、電機(jī)扭矩、電機(jī)溫度、母線電壓和電流的數(shù)據(jù)會(huì)在人機(jī)界面上進(jìn)行顯示，如果參數(shù)超過(guò)參數(shù)警戒值，設(shè)備會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒操作人員是否需要?jiǎng)x車(chē)停止；

30、另外，可以選擇控制模式：

31、一、常規(guī)控制模式：扭矩調(diào)節(jié)(rp電位器)第一伺服電機(jī)設(shè)置扭矩，下放時(shí)設(shè)置調(diào)至最大，最小調(diào)也要至實(shí)際運(yùn)行輸出扭矩的兩倍以上，保證下放有足夠的停車(chē)制動(dòng)力矩；上提時(shí)設(shè)置扭矩調(diào)至實(shí)際輸出扭矩的一點(diǎn)五倍，保證遇阻安全停機(jī)不會(huì)拉斷電纜；手動(dòng)控制手柄方向，可以控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和速度；

32、二、遙控器點(diǎn)動(dòng)控制模式：遙控器控制，首先按遙控器“電源開(kāi)關(guān)”，當(dāng)遙控器電源指示燈亮起時(shí)，再按“start”遙控器啟動(dòng)鍵。這時(shí)候就可以按“正點(diǎn)”“反點(diǎn)”來(lái)控制點(diǎn)動(dòng)方向，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速變頻器內(nèi)部設(shè)置，當(dāng)點(diǎn)動(dòng)按鈕松開(kāi)后，第一伺服電機(jī)保持零速制動(dòng)狀態(tài)，制動(dòng)力矩為扭矩設(shè)置力矩，遙控器電位器設(shè)定點(diǎn)動(dòng)時(shí)候的力矩。急停按鈕按下后，遙控器失效，急停松開(kāi)后需重新按步驟操作；

33、三、恒轉(zhuǎn)矩控制模式：在常規(guī)控制模式下，推塞作業(yè)模式，第一伺服電機(jī)處于恒純轉(zhuǎn)矩模式，速度以最高頻率運(yùn)行，輸出力矩由電位器給定，力矩先調(diào)至最小，給定方向后再逐漸增大扭矩，方向有電動(dòng)控制手柄給定，不控速度，當(dāng)負(fù)載力矩小于設(shè)定力矩時(shí)，第一伺服電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載走；

34、當(dāng)負(fù)載力矩大于設(shè)定力矩時(shí)，第一伺服電機(jī)跟著負(fù)載走；當(dāng)負(fù)載力矩與設(shè)定力矩相等時(shí)，保持靜止不變；

35、四、當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可按下sbes急停按鈕，系統(tǒng)會(huì)以最快的速度減速至零hz并鎖軸；

36、五、當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，hu型座故障指示燈亮起，人為排除故障后，可按sbu型座故障恢復(fù)按鈕對(duì)故障進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位后hu型座故障指示燈熄滅；

37、2、通過(guò)將線繩穿過(guò)第一導(dǎo)向條和第二導(dǎo)向條并穿過(guò)導(dǎo)向塊的內(nèi)部安裝在滾筒的側(cè)壁上，線繩還會(huì)被導(dǎo)線輥的上端限位，開(kāi)啟第二伺服電機(jī)使得絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲套移動(dòng)會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)向塊移動(dòng)，滑環(huán)會(huì)沿著導(dǎo)線輥的外壁滑動(dòng)，可以對(duì)放置在導(dǎo)線輥上端的線繩進(jìn)行推動(dòng)，從而可以對(duì)線繩有序的繞設(shè)在滾筒上，同時(shí)，由于第二伺服電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿帶動(dòng)第一同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第一同步帶輪通過(guò)同步帶體帶動(dòng)第二同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)帶動(dòng)第一清潔輥轉(zhuǎn)動(dòng)，第一清潔輥的側(cè)壁設(shè)置有刷毛，實(shí)際使用時(shí)，通孔的直徑根據(jù)刷毛的長(zhǎng)度設(shè)置，確保刷毛可以通過(guò)通孔，刷毛可以對(duì)第一導(dǎo)向條上導(dǎo)線槽內(nèi)的線繩進(jìn)行刷動(dòng)清潔，線繩還會(huì)被第二清潔輥、第三清潔輥和第四清潔輥刷動(dòng)清潔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)井、試井車(chē)絞車(chē)電力驅(qū)動(dòng)控制裝置在使用時(shí)，難以對(duì)線繩進(jìn)行有序收卷和清潔的問(wèn)題；

38、3、由于第一圓角和第二圓角相互貼合，在減速筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，減速槽會(huì)被減速塊阻擋，然后減震器會(huì)收縮，從而可以對(duì)減速筒進(jìn)行減速，通過(guò)開(kāi)啟第二電動(dòng)缸使得第二電動(dòng)缸的輸出軸對(duì)固定盤(pán)進(jìn)行擠壓，固定盤(pán)會(huì)壓縮減震器，使得減速塊從減速槽的內(nèi)壁移出，可以解除對(duì)減速筒的阻擋，方便對(duì)減速筒減速剎車(chē)。