齊小勇

摘要：液壓絞車是測井施工中必備的裝置，液壓絞車能夠為測井提供垂直升降動力，輔助施工。但在實際施工過程中，液壓絞車操作人員需要隨時對絞車的速度進行調(diào)整，所以絞車的穩(wěn)定性難以保證，給施工帶來了一定的安全隱患。測井液壓絞車智能控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)測井絞車的勻速升降，不僅提高了絞車升降的穩(wěn)定性，同時也確保了施工的安全。

關(guān)鍵詞：測井；液壓絞車；智能控制系統(tǒng)

前言

液壓絞車在現(xiàn)代工礦企業(yè)施工中被廣泛使用，液壓絞車在測井施工中，為升降井提供動力，測井施工的安全和效率多半是由液壓絞車的性能決定的。由于升降井時，深度會隨著時間而變化，而絞車的滾筒半徑也會受到深度變化的影響，電纜的線速度要通過人工調(diào)整才能達到相對的穩(wěn)定性，而這種人工操作的誤差又是不可避免的，所以電纜線速度難以恒定下來。

以往的測井施工中，絞車的操作人員成為了保證絞車穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。井筒的情況難以預(yù)測，運行隨時可能受到阻礙，在這種情況下，考驗的就是絞車操作人員的操控能力，如果精神不夠集中，沒有及時發(fā)現(xiàn)井筒情況，極易導(dǎo)致操作失誤，使電纜無法正常運行，造成施工事故。

基于以上的不穩(wěn)定因素，絞車的智能控制系統(tǒng)問世了。絞車智能控制系統(tǒng)能夠使絞車的各個構(gòu)成部件全部實現(xiàn)智能化控制，它的工作原理是在將傳感器安裝在絞車的各個構(gòu)成部件上，控制系統(tǒng)將傳感器采集的信息進行處理和分析，計算出液壓絞車的運行速率和電纜的線速度，真正實現(xiàn)智能化控制，保證絞車速度的穩(wěn)定性，最終達到確保施工安全的目的。

1.液壓傳動的工作原理

1.1液壓系統(tǒng)的組成

動力裝置能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為壓力能，從而為液壓系統(tǒng)提供壓力，推動整個液壓系統(tǒng)進行工作[1]。執(zhí)行裝置能夠?qū)毫δ苻D(zhuǎn)化為機械能，并通過液壓缸和液壓馬達，驅(qū)動工作部件運動；控制調(diào)節(jié)裝置主要用來控制液壓系統(tǒng)的液流的方向、液體壓力和流量，通過壓力閥、流量閥和方向閥等來實現(xiàn).從而保證執(zhí)行裝置能夠按計劃工作。輔助裝置的輔助作用通過各種管接頭、油管.油箱、過攄器和壓力計等來實現(xiàn).，從而確保液壓系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。運行媒介就是系統(tǒng)中承受壓力并傳遞壓力的油液。

1.2液壓系統(tǒng)工作原理

液壓油在經(jīng)過液壓馬達時，獲得了能量，然后從另一個口流出，就能夠完成絞車升降的動作。如果絞車靜止，那么說明沒有液壓油經(jīng)過液壓馬達，也就不會產(chǎn)生動力推動絞車運行。當然，斜盤也不會轉(zhuǎn)動。

先將液壓泵與液壓馬達的兩條連接線設(shè)置為A、B，Y1、Y2是泵控制手柄與液壓泵的連接線，我們將A設(shè)定為出口，則B為進口，由Y1控制，如果現(xiàn)在要實現(xiàn)上升動作，就要轉(zhuǎn)動控制手柄，液壓油從B口進入，從A口流出，途中經(jīng)過液壓馬達并帶動起旋轉(zhuǎn)。這是一個循環(huán)的過程，多次循環(huán)就能實現(xiàn)絞上升的動作。設(shè)定B為出口時，則A為進口，由Y2控制，最終動作是下降[2]。

為了避免由于上升或下降速度過快，沖力過大，扯斷電纜，系統(tǒng)中還設(shè)置了一個扭矩閥，扭矩閥通過控制液壓油的流量，來控制液壓馬達的轉(zhuǎn)動速度，使上升或下降時的力度減弱，確保動作的安全。

2.智能控制系統(tǒng)及工作原理

我們根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理可以知道，測井液壓絞車的運動是通過轉(zhuǎn)動控制手柄來實現(xiàn)的，這個過程是要由操作人員控制的，雖然智能控制系統(tǒng)已經(jīng)研發(fā)，但操作主體仍然是人，要根據(jù)實際情況對系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)信息進行修改，以符合不同測井施工的要求，避免因操作問題而發(fā)生事故。

2.1智能控制系統(tǒng)的版面

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，智能控制系統(tǒng)中智能絞車面板在一定程度上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對測井深度，滾筒速度和張力進行實時記錄和存儲的功能，并且能夠校正錯誤信息，為確保安全，還特意設(shè)計了參數(shù)預(yù)設(shè)功能，控制系統(tǒng)還包含了多種控制模式。

自動控制模式的工作流程，是通過對絞車各個部件上的傳感器所采集到的信息進行分析和處理，根據(jù)運算結(jié)果指揮各個部件進行自我調(diào)整，而電纜則會按照預(yù)設(shè)模式改變運行規(guī)律[3]。如果電纜的各項運行參數(shù)中有任何一項超出了預(yù)設(shè)范圍，系統(tǒng)就會做出相應(yīng)的反饋，指揮絞車調(diào)整運行。

相對于自動控制模式，手動模式仍將依賴于人工控制，電纜的各項運行參數(shù)中有任何一項超出預(yù)設(shè)范圍時，系統(tǒng)就會強制絞車停止運行。

另外，還有一種適用于井口的安裝和拆除的控制模式，被稱為井場模式，這種模式的運行不會受到任何限制。

2.2工作原理

通過自動化、智能化的機械控制，系統(tǒng)將會有兩種不同的控制方式，手動和自動。如果智能控制系統(tǒng)被設(shè)置在手動模式或井場模式時，切換閥、過張力切斷閥、切換閥的P、A兩條線路相通，且都與另外一條線路斷開；電磁比例衰減閥和電磁比例釋放閥的線路都不相通。如果智能控制系統(tǒng)被設(shè)置在自動控制模式時，控制手柄和扭矩閥都將失效。絞車啟動的同時，智能控制系統(tǒng)就會對傳感器采集到的信息進行分析和處理，根據(jù)運算結(jié)果指揮各個部件進行自我調(diào)整，而電纜則會按照預(yù)設(shè)模式改變運行規(guī)律，從而達到控制速度的目的。

3.結(jié)論

測井液壓絞車智能控制系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，實現(xiàn)了絞車運行的自動控制，大大提高了其運行的安全性能，也避免了人為原因造成的不必要的經(jīng)濟損失。降低了液壓絞車的操作強度，有效確保了測井過程中絞車運行的穩(wěn)定性，保證了施工的安全。

參考文獻：

[1]臧德福，王樹松.測井液壓絞車智能控制系統(tǒng)[J].石油儀器，2009，（6）：10-12.

[2]韓強強.液壓絞車電液控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真研究[J].煤礦機械，2011，（9）：56-57.

[3]唐金元，王翠珍，于潞.基于數(shù)字PID控制的吊放聲納液壓絞車控制系統(tǒng)[J].青島大學學報，2008，（3）：40-44.