一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，包括转盘底座，超大口径转盘转动设置在转盘底座的中心；若干动力机构均匀对称设置超大口径转盘的外侧圆周上，动力机构的输出端与超大口径转盘连接；转角检测装置安装在动力机构上，应变检测装置及反作用力检测装置均安装在超大口径转盘的圆周上；转角检测装置、应变检测装置及反作用力检测装置的输出端分别与井口监控装置连接；本实用新型专利技术通过利用若干动力机构为超大口径转盘提供动力；分别通过采集转角信息、应变信息及反作用力信息，并获取超大口径转盘的实际输出转矩，通过其实际输出转矩与理论输出转矩对比，判断转盘是否发生故障，有效提高了检测结果的准确性，误差较小。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置
本技术属于机械故障检测
，特别涉及一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置。
技术介绍
转盘是油气发掘钻机的必要装备之一，在油气发掘过程中，转盘最主要的作用是为钻杆提供转矩，是钻杆向内陆深层钻进的动力源；转盘的功能不完全等同于顶驱设备，不能被顶驱系统取代，因此为了保证转盘的稳定和安全的工作，研究转盘故障智能检测装置仍然具有现实意义。当下全球油气的发掘展现出向内陆深入的趋势，而在我国已探明可发掘的油气资源中，有很大储量贮藏在5000米及以下的内陆深层，开采这一部分资源就需要增加钻井深度，由于钻井深度增加导致最上端套管外径增加；而最大外径套管必须穿过转盘口，因此往往需要采用口径尺寸大于3m的超大口径转盘，超大口径转盘改变了常规转盘的传动方式，现有的转盘转矩故障检测无法满足超大口径转盘的故障检测；因此，为了适应超深井超大口径转盘的故障检测，设计一种深井超大口径转盘故障智能检测装置成为了迫切的需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，解决现有的转盘故障检测无法适用于超大口径转盘的故障检测的技术问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：本技术提供了一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，包括转盘底座、若干动力机构、转角检测装置、应变检测装置、反作用力检测装置及井口监控装置；超大口径转盘转动设置在转盘底座的中心；若干动力机构均匀对称设置超大口径转盘的外侧圆周上，动力机构的输出端与超大口径转盘连接，用于带动超大口径转盘绕其轴线转动；转角检测装置安装在动力机构上，应变检测装置安装在超大口径转盘的圆周上，反作用力检测装置安装在超大口径转盘的圆周上；转角检测装置、应变检测装置及反作用力检测装置的输出端分别与井口监控装置连接。进一步的，转盘底座包括底座本体及转盘定位孔，底座本体采用矩形板状结构，转盘定位孔设置在底座本体的中心，超大口径转盘的下端转动安装在转盘定位孔中。进一步的，动力机构包括电动机、第一传动齿轮及齿轮传动轴；电动机固定设置在转盘底座上，电动机的输出端竖直向上设置，齿轮传动轴竖向同轴设置在电动机的输出轴上端，第一传动齿轮固定套设在齿轮传动轴上，第一传动齿轮的外侧与超大口径转盘连接；超大口径转盘包括转盘本体、定位台阶轴及第二传动齿轮；转盘本体水平固定在第二传动齿轮的上部，转盘本体与第二传动齿轮同轴设置；定位台阶轴竖向设置在第二传动齿轮的下方，定位台阶轴的上端与第二传动齿轮的中心固定连接，定位台阶轴的下端转动设置在转盘底座的中心；第二传动齿轮与第一传动齿轮相互啮合。进一步的，动力机构还包括定位凸台及电机固定板，定位凸台固定设置在电动机的下端；定位凸台的上端与电动机固定连接，下端固定设置在转盘底座中；电机固定板固定套设在电动机的下端外侧，电机固定板通过紧固件与转盘底座固定连接。进一步的，转角检测装置设置在齿轮传动轴与电动机的输出轴之间；转角检测装置包括电机连接轴、扭簧、转角检测传感器及第一主控板；电机连接轴的一端与电动机的输出轴连接，电机连接轴另一端与扭簧的一端连接，扭簧的另一端与齿轮传动轴连接；转角检测传感器设置在电机连接轴与齿轮传动轴之间，转角检测传感器的输入端与扭簧连接，转角检测传感器的输出端与第一主控板的输入端连接，第一主控板的输出端与井口监控装置连接。进一步的，应变检测装置包括应变片、应变数据传输装置及第二主控板，应变片设置在第二传动齿轮的齿牙上，应变片的输出端与应变数据传输装置的输入端连接，应变数据传输装置的输出端与第二主控板的输入端连接，第二主控板的输出端与井口监控装置连接，应变数据传输装置及第二主控板均固定设置在转盘本体的外侧圆周上。进一步的，反作用力检测装置包括力学传感器、力学数据传输装置及第三主控板，力学传感器设置在第二传动齿轮的齿牙上，力学传感器输出端与力学数据传输装置的输入端连接，力学数据传输装置的输出端与第三主控板的输入端连接，第三主控板的输出端与井口监控装置连接，力学数据传输装置及第三主控板均固定设置在转盘本体的外侧圆周上。进一步的，还包括抗干扰装置，抗干扰装置固定安装在转盘底座上，转角检测装置、应变检测装置及反作用力检测装置的输出端分别与抗干扰装置的输入端连接，抗干扰装置的输出端与井口监控装置连接。进一步的，抗干扰装置包括通讯模块及抗干扰模块，转角检测装置、应变检测装置及反作用力检测装置的输出端分别与通讯模块的输入端连接，通讯模块的输出端与抗干扰模块的输入端连接，抗干扰模块的输出端与井口监控装置连接；抗干扰模块中设置有抗干扰光耦1:1隔离电路。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术提供了一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，通过将超大口径转盘转动安装在转盘底座上，利用若干动力机构为超大口径转盘提供动力，确保超大口径转盘处于工作状态；通过采集转角信息、应变信息及反作用力信息，并利用转角信息、应变信息及反作用力信息，分别计算对应的超大口径转盘的实际输出转矩，利用井口监控装置通过对应的超大口径转盘的实际输出转矩与理论输出转矩对比，实现了对超大口径转盘的故障检测判断，检测结果的准确性较高，误差较小。进一步的，通过设置抗干扰装置，降低了外界环境对检测数据信息的干扰，确保了检测数据信息的无损传输，提高了故障检测结果的准确性。进一步的，采用在抗干扰装置中设置抗干扰光耦1:1隔离电路，有效降低了减小温度的影响，提高了检测结果的准确性。附图说明图1为本技术所述的故障检测装置的整体结构示意图。图2为本技术所述的故障检测装置中的底座结构示意图；图3为本技术所述的故障检测装置中的超大口径转盘结构示意图；图4为本技术所述的故障检测装置中的动力机构结构示意图；图5为本技术所述的故障检测装置中的应变检测装置示意图图6为本技术所述的故障检测装置中的反作用力检测装置示意图；图7为本技术所述的故障检测装置中的转角检测装置示意图；图8为本技术所述的故障检测装置中的抗干扰光耦1:1隔离电路图。其中，1转盘底座，2动力机构，3转角检测装置，4应变检测装置，5反作用力检测装置，6抗干扰装置，7超大口径转盘；11底座本体，12转盘定位孔，13电机定位孔，14电机固定孔；21电动机，22第一传动齿轮，23齿轮轴，24定位凸台，25电机固定板；31电机连接轴，32扭簧，33位置检测传感器；41应变片，42应变数据传输装置；51力学传感器，52力学数据传输装置；71转盘本体，72定位台阶轴，73第二传动齿轮。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，其特征在于，包括转盘底座(1)、若干动力机构(2)、转角检测装置(3)、应变检测装置(4)、反作用力检测装置(5)及井口监控装置；/n超大口径转盘(7)转动设置在转盘底座(1)的中心；若干动力机构(2)均匀对称设置超大口径转盘(7)的外侧圆周上，动力机构(2)的输出端与超大口径转盘(7)连接，用于带动超大口径转盘绕其轴线转动；/n转角检测装置(3)安装在动力机构(2)上，应变检测装置(4)安装在超大口径转盘(7)的圆周上，反作用力检测装置(5)安装在超大口径转盘(7)的圆周上；转角检测装置(3)、应变检测装置(4)及反作用力检测装置(5)的输出端分别与井口监控装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，其特征在于，包括转盘底座(1)、若干动力机构(2)、转角检测装置(3)、应变检测装置(4)、反作用力检测装置(5)及井口监控装置；
超大口径转盘(7)转动设置在转盘底座(1)的中心；若干动力机构(2)均匀对称设置超大口径转盘(7)的外侧圆周上，动力机构(2)的输出端与超大口径转盘(7)连接，用于带动超大口径转盘绕其轴线转动；
转角检测装置(3)安装在动力机构(2)上，应变检测装置(4)安装在超大口径转盘(7)的圆周上，反作用力检测装置(5)安装在超大口径转盘(7)的圆周上；转角检测装置(3)、应变检测装置(4)及反作用力检测装置(5)的输出端分别与井口监控装置连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，其特征在于，转盘底座(1)包括底座本体(11)及转盘定位孔(12)，底座本体(11)采用矩形板状结构，转盘定位孔(12)设置在底座本体(11)的中心，超大口径转盘(7)的下端转动安装在转盘定位孔(12)中。


3.根据权利要求1所述的一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，其特征在于，动力机构(2)包括电动机(21)、第一传动齿轮(22)及齿轮传动轴(23)；电动机(21)固定设置在转盘底座(1)上，电动机(21)的输出端竖直向上设置，齿轮传动轴(23)竖向同轴设置在电动机(21)的输出轴上端，第一传动齿轮(22)固定套设在齿轮传动轴(23)上，第一传动齿轮(22)的外侧与超大口径转盘(7)连接；
超大口径转盘(7)包括转盘本体(71)、定位台阶轴(72)及第二传动齿轮(73)；转盘本体(71)水平固定在第二传动齿轮(73)的上部，转盘本体(71)与第二传动齿轮(73)同轴设置；定位台阶轴(72)竖向设置在第二传动齿轮(73)的下方，定位台阶轴(72)的上端与第二传动齿轮(73)的中心固定连接，定位台阶轴(72)的下端转动设置在转盘底座(1)的中心；第二传动齿轮(73)与第一传动齿轮(22)相互啮合。


4.根据权利要求3所述的一种用于深井超大口径转盘的故障检测装置，其特征在于，动力机构(2)还包括定位凸台(24)及电机固定板(25)，定位凸台(24)固定设置在电动机(21)的下端；定位凸台(24)的上端与电动机(21)固定连接，下端固定设置在转盘底座(1)中；电机固定板(25)固定套设在电动机(21)的下端外侧，电机固定板(25)通过紧固件与转盘底座(1)固定连接。


5.根据权利要求3所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立军，李俊，郑航，蒋泽睿，焦晓龙，隋泽卉，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61