明曉峰

【摘 要】在綜合錄井現(xiàn)場施工中，傳感器實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的檢測，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析和處理。傳感器是外圍設(shè)備，檢測到的信號需要經(jīng)過各自的線路輸送到進(jìn)一步的分析設(shè)備中，以便為油氣勘探?jīng)Q策的制定提供依據(jù)。所以，綜合錄井各傳感器信號的輸送線路即信號線是保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。線路需要架設(shè)和拆卸，需要保養(yǎng)、維護(hù)和存儲。同時(shí)，所有的參數(shù)采集都離不開電源的供應(yīng)，就是脫氣器工作也需要電力支持，其中也包括氣體線路的安裝和架設(shè)。所有這些都涉及到了線路的纏繞和輸送，線路不但有電源線路還有氣體輸送線路，從安裝到拆卸都需要線路的整理。本文探討的是，如何如何創(chuàng)新設(shè)計(jì)一種線路纏繞裝置，以提高生產(chǎn)作業(yè)效率。

【關(guān)鍵詞】線路;纏繞;創(chuàng)新;裝置

在油氣勘探現(xiàn)場，以綜合錄井專業(yè)為例，與線路布設(shè)相關(guān)的傳感器包括：進(jìn)出口密度、進(jìn)出口溫度、各鉆井液池池體積、立管壓力、懸重、扭距、進(jìn)出口電導(dǎo)率、出口流量、一氧化碳、二氧化碳、不同安裝部位的硫化氫等，如果把各傳感器的線路、井場通訊的電纜、氣體采集輸送的軟管線及各種電纜等合計(jì)起來，總的線路有60條左右，每條線路的長度基本在100米左右的標(biāo)準(zhǔn)范圍?？碧浆F(xiàn)場安裝時(shí)，作業(yè)人員需要將各條線路鋪設(shè)到位，從而和各傳感器或其它部件連接;勘探結(jié)束，需要設(shè)備拆卸和搬遷轉(zhuǎn)移時(shí)，作業(yè)人員又需要將各條線路收回存放以備運(yùn)輸。在此作業(yè)流程中，需要多人的配合協(xié)同，占據(jù)了人力資源。

1.常規(guī)作業(yè)模式分析

常規(guī)的作業(yè)模式一直在延續(xù)著，一個(gè)作業(yè)人員收集整理線路的基本做法是：首先拆下線頭的連接部位，然后手持一端逐漸向自己的胳膊上纏繞，纏成直徑約為半米的線滾，然后捆扎存放，途中如遇線路打結(jié)的地方需要重新開結(jié)再纏繞。兩個(gè)作業(yè)人員收集整理線路的基本做法是一個(gè)人負(fù)責(zé)理順線路，另一個(gè)人則在地上按照環(huán)形慢慢繞線，最后繞成線滾存放，如果有三個(gè)人同時(shí)繞線纏線則速度自然會加快。一捆線的重量約為十公斤左右，如果一個(gè)作業(yè)人員在自己的胳膊上纏繞完一百米的線則會非常累，因?yàn)楦觳查L時(shí)間處于受力狀態(tài)。同時(shí)，在纏線的過程中人越多也會造成工作的混亂，因?yàn)楣ぷ鞯膱鏊拗盗俗鳂I(yè)空間。反之，布線的過程也是一樣的工序。所以，線路的纏繞和拖放一直是項(xiàng)繁重的體力勞動。而對于6到8平方毫米的電源線來說，100米的線重量可能在30公斤左右，這樣的重量需要人為手臂繞制無疑是項(xiàng)繁重的體力勞動，更不利于職業(yè)健康保護(hù)。

總之，在線路架設(shè)和拆卸的過程中存在以下幾個(gè)方面的問題：

（1）工作量大，工作時(shí)效低;

（2）體力支出過多，影響作業(yè)人員的身體健康;

（3）沒有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范可循，降低了工作質(zhì)量;

（4）線路的纏繞不科學(xué)，容易造成線折、線斷等，不利于設(shè)備運(yùn)行成本節(jié)約;

（5）參與人員多，不利于安全保障;

（6）工作的標(biāo)準(zhǔn)化程度低，不利于作業(yè)環(huán)境的維護(hù)和保持;

（7）受季節(jié)性施工影響大。

在上述情況下，就需要有一種方便快捷的繞線工具以便有力的保障支持線路的架設(shè)和整理。

2.復(fù)式組合繞線輪的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

通過現(xiàn)場實(shí)踐分析，創(chuàng)新設(shè)計(jì)一種復(fù)式組合繞線輪。復(fù)式組合繞線輪整體材質(zhì)設(shè)計(jì)為不銹鋼制，在構(gòu)件上主要由底撐、固定座、聯(lián)軸、轉(zhuǎn)盤等組成：

（1）底撐。底撐是繞線輪整體的支撐，設(shè)計(jì)為梯形板撐，兩側(cè)底撐的底部各有兩個(gè)走輪，其中單側(cè)的一個(gè)走輪為可自鎖輪，推動底撐在走輪的作用下可以將整體進(jìn)行滑移和鎖定;

（2）固定座。固定座和底撐通過絲帽連接固定，固定座支撐聯(lián)軸及主要附件;

（3）聯(lián)軸。聯(lián)軸為空心主轉(zhuǎn)軸，聯(lián)軸由通軸的凹凸兩部分通過連桿組成。①連桿。連桿是坐落在凹凸兩軸內(nèi)的滑桿，連桿上有塞環(huán)，分別位于凹凸兩個(gè)聯(lián)軸內(nèi)，塞環(huán)直徑等于聯(lián)軸內(nèi)徑，塞環(huán)和聯(lián)軸內(nèi)徑無縫暢滑，同時(shí)，塞環(huán)有保持凹凸兩聯(lián)軸同軸的作用;②凹凸聯(lián)軸。凹凸聯(lián)軸上各有兩處螺紋絲扣，螺紋絲扣可旋接轉(zhuǎn)盤，旋接到絲扣中間位置用絲帽固定轉(zhuǎn)盤兩側(cè)，松開絲帽則可取出轉(zhuǎn)盤。凹聯(lián)軸上有凹進(jìn)，凸聯(lián)軸上有凸起，當(dāng)對接插入凹進(jìn)和凸起時(shí)則可實(shí)現(xiàn)凹凸兩軸同軸同步動，如果分離兩個(gè)凹凸則可只轉(zhuǎn)動凹或凸一個(gè)聯(lián)軸，而另一個(gè)轉(zhuǎn)軸可不轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)動的需要;同時(shí)，凹凸聯(lián)軸間距內(nèi)或是全絲扣軸，這樣就可以隨意調(diào)整轉(zhuǎn)盤間的間距，以適應(yīng)不同繞線長度的需要;③軸承。軸承是提供聯(lián)軸轉(zhuǎn)動的支撐件，軸承通過軸承座固定在固定座上;④接箍。在凹凸聯(lián)軸的外側(cè)各有一個(gè)接箍，用于連接凹凸兩個(gè)聯(lián)軸和軸承兩側(cè)的同軸部分，在凹凸聯(lián)軸上有和接箍絲孔對應(yīng)的孔。凹凸聯(lián)軸的兩側(cè)包括螺帽、齒輪、軸承和接箍，和凹凸兩軸同徑，通過接箍上的螺絲和軸兩側(cè)連接。如果卸開螺絲，則將凹凸聯(lián)軸從聯(lián)軸整體上分離開，從而也就可以將聯(lián)軸上的各部分卸開，形成相互獨(dú)立的個(gè)件;⑤螺帽。螺帽和聯(lián)軸絲扣旋接，轉(zhuǎn)動螺帽則可手動轉(zhuǎn)動聯(lián)軸整體和轉(zhuǎn)盤;⑥齒輪。齒輪可連接電機(jī)，如果需要電動轉(zhuǎn)動則可將電機(jī)輪帶套接在齒輪上帶動齒輪轉(zhuǎn)動，從而不需手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤。齒輪上開均勻分配的絲孔，擰入螺絲可將齒輪和軸固定在一起。

（4）轉(zhuǎn)盤。圍繞中心聯(lián)軸孔均勻布設(shè)內(nèi)外圈同徑柱孔和中間柱孔，柱孔用于穿插盤線柱。盤線柱為空心管，盤線柱的兩端有銷孔，插入到兩個(gè)轉(zhuǎn)盤的兩端后插入插銷固定。設(shè)置同心圓柱孔是為了可以根據(jù)需要變換繞線線徑，作為凹凸聯(lián)軸兩部分的盤線柱可以是不同的，以此同軸繞制不同直徑的線圈。不同圈的柱孔插入盤線柱，然后將線頭呈之字形繞制在盤線柱上，可形成防止線滑脫的線卡。

復(fù)式組合繞線輪的整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

3.效果驗(yàn)證

“復(fù)式組合繞線輪”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)采用同

軸對接組合結(jié)構(gòu)，整體可拆卸組裝。通過走輪可以方便地將整體進(jìn)行挪移，轉(zhuǎn)盤的同心柱孔可以根據(jù)需要連接盤線柱，以滿足不同盤繞線徑的需要。手動螺帽或用電機(jī)帶動齒輪均可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的同軸轉(zhuǎn)動，同時(shí)，對接或拉開凹凸聯(lián)軸則可進(jìn)行單軸轉(zhuǎn)動。該裝置的靈巧組合滿足了不同線徑的繞線需要，降低了人員的勞動強(qiáng)度，提升了作業(yè)自動化水平。

4.結(jié)束語

創(chuàng)新設(shè)計(jì)的復(fù)式組合繞線輪實(shí)現(xiàn)了以下性能和優(yōu)點(diǎn)：

（1）降低了操作人員的工作量，提升了工作時(shí)效;

（2）減少了體力支出，維護(hù)了作業(yè)人員的身體健康;

（3）形成了線路架設(shè)和管理的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，提高了工作質(zhì)量;

（4）線路的纏繞和釋放科學(xué)，消除了線折、線斷等事項(xiàng)，有利于節(jié)約設(shè)備運(yùn)行成本;

（5）無需多人參與操作，支持了作業(yè)安全保障;

（6）提高了工作標(biāo)準(zhǔn)化程度，利于作業(yè)環(huán)境的維護(hù)和保持;

（7）不受季節(jié)性施工作業(yè)影響，可全天候應(yīng)用。