油田测井绞车排绳机构
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图’ 螺旋线的形 成原理图
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结束语
丝杠排绳机构的排绳效果比较理想， 它不仅可以使电缆有效地排列在滚筒上， 还可以针对不同粗细的
即可 # 电缆改变排绳节距， 只要丝杠的转速 $ " #" # " $（ % $ % 为滚筒的转速）
参考文献：
［"］ * ! 苏尔切夫 # 二、 三次提高原油采收率方法编 ［*］ 石油工业出版社， # 北京： "++! # ［%］ 邬亦炯 # 抽油机 ［*］ 石油工业出版社， # 北京： "++) #
# ! 皮带轮； $ ! 排绳皮带； " ! 支架； % ! 电磁铁； & ! 排绳导轮； ’ ! 夹紧元件； ( ! 限位开关
# ! 拖动皮带盘； $ ! 伞齿轮； " ! 换向滑块； % ! 丝杠； & ! 螺母； ’! 限 位块； ( ! 换向杆
图$
皮带排绳机构
图"
丝杠排线示意图
比较 " 种机构， 认为丝杠排绳机构较好， 该机构结构紧凑， 加工简单， 排绳均匀， 传动平稳， 安装方便， 比较适合装在移动式采油机上 !
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几种排绳机构的比较
凸轮排绳 凸轮排绳机构见图 @ : 该机构由凸轮、 摇杆、 摆杆、 导向
杆、 排绳导轮、 调节螺杆组成 : 排绳是靠凸轮旋转带动摆杆 往复运动完成的： 当凸轮转动时， 摇杆移动使摆杆往复运动，
［!］ 从而带动导杆做直线往复运动实现排绳 : 换向是靠凸轮
本身的轮廓来完成 : 该机构排绳平稳， 不会产生突跳， 排绳 均匀 : 调节螺杆可改变排绳宽度， 调节凸轮的转速可改变排 绳节距的大小， 调节排绳导轮在导向杆上的位置， 可改变排 绳的位置 : 此方案的缺点是不能长距离排绳 : !"# 皮带排绳 皮带排绳的机构见图 ! : 排绳皮带水平运转是靠调速电机通过皮带轮带动的， 由于电磁力作用， 夹紧 元件被夹紧在皮带的一侧， 皮带带动排绳导轮移动， 当达到限位开关限定的位置后， 限位开关动作， 电磁铁
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二流量试井压力动态特征与分析方法
尹洪军，马水龙
研究了二流量试井的压力公式， 绘制出理论图版， 分析了早期纯井储和径向流阶段的压力动态特征 # 结果表明， 在纯井储效应期， 二流量的压力和压力导数曲线均具有斜率为 " 的特点， 但不经过原点 # 经过 数学处理， 二流量压力导数的无限作用径向流段为一条 , # ’ 的水平线， 与常流量试井的导数曲线特征相
绳机构， 电缆只能靠站在滚筒前方远处的人员拖着， 另一端的人员拔叉换向控制电缆一层层有序地排在电 缆滚筒上 : 这种人工排绳的方法主要是靠滚筒与滚筒前方的人之间有较长的距离， 使连续排布的电缆倾 斜角度 （即电缆与滚筒中线的夹角） 较小来自由排绳 : 自由排绳方式存在许多问题， 主要问题是不可靠， 容 易使电缆排布不规则， 严重时可引起电缆起堆， 致使电缆相互挤压， 破损严重， 同时这种排绳方法也不安全 且浪费人力 : 因此， 需要一种能替代人工操作将电缆自动排布在滚筒上的机构即自动排绳机构， 将电缆有 规律地一层一层收到滚筒上 : 该机构滚筒转动一圈之后， 电缆可自动横向移动一定距离 （排绳节距） ， 当排 满一层后可反向继续排绳， 如此反复 : 本文中探讨了几种排绳机构， 同时， 阐述了最适用于油田测井用的 排绳机构 :
收稿日期： 审稿人： 崔旭明 !$$! > $? > !!； 作者简介： 李 伟 （@%"" > ） ， 女， 工程师， 现从事油田测井仪器机械设计方面的研究 : ・ C$ ・ @ : 排绳凸轮； ! : 摇杆； # : 调节螺杆； ? : 摆杆； B: 导向杆； " : 排绳导轮
图@
凸轮排绳机构
万方数据
# ! 动力轮； $ ! 伞形齿轮换向器； " ! 横梁； % ! 压线棍； & ! 导程螺母； ’ ! 丝杠； ( ! 行程开关； ) ! 导向轮； * ! 导杆； #+ ! 拨叉离合器； ,， -， .! 伞形齿轮
图%
结构简图
目的位置时碰到导杆上的右边行程开关， 在碰撞力作用下导杆被拉向右侧， 同时与导杆相连的拔叉离合器 被拉向右侧与伞齿轮 . 啮合， 这样， 齿轮 , 通过离合器直接带动丝杠转动， 使丝杠反方向旋转， 与伞齿轮 , 同向， 即换向， 而此时 - 与 . 齿轮只是空转不起作用， 同时丝杠上的导程螺母随丝杠的旋转而向左移动， 当 其碰到导杆左端的行程开关后， 再次在碰撞力作用下将导杆拉向左侧， 同时带动拔叉离合器脱离齿轮 . 而 与 , 啮合， 又回到初始状态， 使得 ,， 至此完成正反一次循环运动 ! 如此反复 ! 钢丝 -， . " 个伞齿轮又啮合， 绳被紧密有序地一层层排在钢丝绳的滚筒上， 避免了人工操作时钢丝绳容易起堆、 排列不均匀等现象 ! 在 该排绳机构上有两个象光杠样的横梁， 导程螺母穿过此两个横梁， 并且在导程螺母上分别装有一对压线辊 和导向轮 ! 横梁起排绳导轨的作用， 能使导程螺母平稳地在丝杠上移动； 压线辊可防止钢丝绳左右跳动； 导向轮起架线作用 ! 对于起主要作用的丝杠牙型的选择， 最好选用传动性能、 强度及加工工艺性都比较好的梯形螺纹 !
万方数据
$
引言
油田测井绞车是油田测井过程中常用的提放井下仪器的车辆设备 : 其上装有电缆滚筒， 当电缆初用
或用一段时间后， 电缆长度发生变化， 会产生一定误差， 致使录取的测井数据产生错误， 给油田生产带来严
［@］ 重的后果 需要拖放电缆进行校正 : 但是， 当把校正完的电缆重新盘在电缆滚筒上时， 由于没有排 : 为此，
大 庆 石 油 学 院 学 报 &’()*+, ’- .+/0*1 234)’,3(5 0*6404(43
第 !" 卷 789: !"
第#期 *8: #
!$$! 年Baidu Nhomakorabea% 月 6;<=: !$$!
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油田测井绞车排绳机构
李 伟@ ，曹 刚!
黑龙江 哈尔滨 @"#?B#； !A 哈尔滨轴承总厂， @B$$$@ ）
（ @A 大庆油田有限责任公司 测试技术服务分公司， 黑龙江 大庆 摘
要： 油田测井绞车上的电缆在初用或用一段时间就需拖放电缆进行排绳校正， 为保证排绳质量， 研究了测井绞
车用的几种排绳机构 : 分析了凸轮排绳、 皮带排绳和丝杠排绳机构的工作原理， 认为丝杠排绳机构最优 : 该机构结构紧 凑， 传动平稳， 排绳均匀， 效率较高， 适合安装在移动式采油机上 : 关 键 词： 测井；绞车；排绳机构 文献标识码： + 文章编号： （!$$!） @$$$ > @C%@ $# > $$C$ > $# 中图分类号： 43#B
第"期
李
伟等： 油田测井绞车排绳机构
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 释放， 另一个电磁铁动作， 夹紧元件又被夹紧在皮带的另一侧， 于是， 排绳导轮又从与前次相反的方向移 动， 将电缆向收绳盘 （滚筒） 的另一侧顺排， 完成往复排绳过程， 排绳位置和宽度的变动是靠调整限位开关 的位置实现的， 排绳节距的大小是靠调节皮带的运动速度来实现 ! 该机构由于是用皮带传动， 容易产生弹 性滑动和打滑现象， 造成排绳不均 ! !"# 丝杠排绳 丝杠排绳机构见图 " ! 该机构由丝杠和连有导杆的螺母组成 ! 螺母套在丝杠和换向杆上， 丝杠转动带 动螺母移动， 从而产生排绳的直线运动， 换向是通过换向杆扳离换向滑块， 与左右伞齿轮相啮合， 从而改变 丝杠的转向 !
!
排绳效果分析
可将排绳机构安装在电缆滚筒前方， 排绳机构中丝杠螺母走 " 个节距 ! ， 电缆滚筒转 " 周， 理论上绳 子各圈是紧密毗连的， 因此， 节距 ! 约等于电缆的外径 " # 但考虑缠绕不均匀性， 实际取 ! !" # " $ " # % " ， 本设计取 ! & " # " " # 螺旋线的形成原理， 见图 ’ # 当圆柱面上的动点 # 绕圆柱的轴线做等速旋 转运动， 而同时又沿圆柱的母线方向做等速直线运动时， # 点在该圆柱面上所形 成的复合运动的轨迹 （空间曲线） 为圆柱螺旋线 # 而动点 # 旋转一周后， 沿圆柱 母线方向所移动的轴向距离 ! ， 称为螺旋线的导程 # 对于单线螺纹导程就是螺 距， 而对于多线螺纹， 导程 ( $ & 螺距 （其中 $ 为线数） # 在丝杠排绳机构中丝杠为单线螺纹， 当丝杠旋转一周时， 导程螺母沿丝杠轴 向即向左或向右前进一个螺距 ! ， 同理当滚筒旋转一周时电缆也要沿滚筒轴线 方向直线移动一个电缆外径 " 的距离 （此时滚筒也仿佛一个丝杠） 那么就有一 个对应关系： 当丝杠转一转 $ " 时导程螺母沿轴线方向走 " 个螺距 ! # 而此时滚 电缆沿轴线方向移动 " 个绳粗 " # 从而可得出关系式： 筒转一转 $ % ， $" " ! # $ " & ! ・ $ % ( " & " # " " ・ $ % ( " & " # "・ $ % # $% " " 由此可以确定， 丝杠与电缆滚筒之间的转速关系， 丝杠的转速是电缆滚筒转速的 " # " 倍， 在丝杠节距 不变的情况下， 可以通过提高丝杠的转速来改变不同粗细的电缆的排绳节距 #
万方数据
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大
庆
石
油
学
院
学
报
第 %. 卷
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丝杠排绳的结构设计
丝杠排绳的结构设计简图见图 % ! 排绳机构的动力源可以从绞车减速器输 出； 也可以单独用一个直流电机， 还可以 从绞车的液压系统动力源引出 ! 传动原理： 输入动力带动动力轮转 动， 动力轴将动力传给伞形齿轮带动丝 杠旋转， 此时拔叉离合器在左侧与伞形 齿轮 , 啮合， 而与伞形齿轮 . 脱离， 且丝 杠的旋转方向与 , 相反， 丝杠上的导程 螺母随丝杠的转动向右移动， 当其行至
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结束语
丝杠排绳机构的排绳效果比较理想， 它不仅可以使电缆有效地排列在滚筒上， 还可以针对不同粗细的
即可 # 电缆改变排绳节距， 只要丝杠的转速 $ " #" # " $（ % $ % 为滚筒的转速）
参考文献：
［"］ * ! 苏尔切夫 # 二、 三次提高原油采收率方法编 ［*］ 石油工业出版社， # 北京： "++! # ［%］ 邬亦炯 # 抽油机 ［*］ 石油工业出版社， # 北京： "++) #
# ! 皮带轮； $ ! 排绳皮带； " ! 支架； % ! 电磁铁； & ! 排绳导轮； ’ ! 夹紧元件； ( ! 限位开关
# ! 拖动皮带盘； $ ! 伞齿轮； " ! 换向滑块； % ! 丝杠； & ! 螺母； ’! 限 位块； ( ! 换向杆
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皮带排绳机构
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丝杠排线示意图
比较 " 种机构， 认为丝杠排绳机构较好， 该机构结构紧凑， 加工简单， 排绳均匀， 传动平稳， 安装方便， 比较适合装在移动式采油机上 !
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几种排绳机构的比较
凸轮排绳 凸轮排绳机构见图 @ : 该机构由凸轮、 摇杆、 摆杆、 导向
杆、 排绳导轮、 调节螺杆组成 : 排绳是靠凸轮旋转带动摆杆 往复运动完成的： 当凸轮转动时， 摇杆移动使摆杆往复运动，
［!］ 从而带动导杆做直线往复运动实现排绳 : 换向是靠凸轮
本身的轮廓来完成 : 该机构排绳平稳， 不会产生突跳， 排绳 均匀 : 调节螺杆可改变排绳宽度， 调节凸轮的转速可改变排 绳节距的大小， 调节排绳导轮在导向杆上的位置， 可改变排 绳的位置 : 此方案的缺点是不能长距离排绳 : !"# 皮带排绳 皮带排绳的机构见图 ! : 排绳皮带水平运转是靠调速电机通过皮带轮带动的， 由于电磁力作用， 夹紧 元件被夹紧在皮带的一侧， 皮带带动排绳导轮移动， 当达到限位开关限定的位置后， 限位开关动作， 电磁铁
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二流量试井压力动态特征与分析方法
尹洪军，马水龙
研究了二流量试井的压力公式， 绘制出理论图版， 分析了早期纯井储和径向流阶段的压力动态特征 # 结果表明， 在纯井储效应期， 二流量的压力和压力导数曲线均具有斜率为 " 的特点， 但不经过原点 # 经过 数学处理， 二流量压力导数的无限作用径向流段为一条 , # ’ 的水平线， 与常流量试井的导数曲线特征相
绳机构， 电缆只能靠站在滚筒前方远处的人员拖着， 另一端的人员拔叉换向控制电缆一层层有序地排在电 缆滚筒上 : 这种人工排绳的方法主要是靠滚筒与滚筒前方的人之间有较长的距离， 使连续排布的电缆倾 斜角度 （即电缆与滚筒中线的夹角） 较小来自由排绳 : 自由排绳方式存在许多问题， 主要问题是不可靠， 容 易使电缆排布不规则， 严重时可引起电缆起堆， 致使电缆相互挤压， 破损严重， 同时这种排绳方法也不安全 且浪费人力 : 因此， 需要一种能替代人工操作将电缆自动排布在滚筒上的机构即自动排绳机构， 将电缆有 规律地一层一层收到滚筒上 : 该机构滚筒转动一圈之后， 电缆可自动横向移动一定距离 （排绳节距） ， 当排 满一层后可反向继续排绳， 如此反复 : 本文中探讨了几种排绳机构， 同时， 阐述了最适用于油田测井用的 排绳机构 :
收稿日期： 审稿人： 崔旭明 !$$! > $? > !!； 作者简介： 李 伟 （@%"" > ） ， 女， 工程师， 现从事油田测井仪器机械设计方面的研究 : ・ C$ ・ @ : 排绳凸轮； ! : 摇杆； # : 调节螺杆； ? : 摆杆； B: 导向杆； " : 排绳导轮
图@
凸轮排绳机构
万方数据
# ! 动力轮； $ ! 伞形齿轮换向器； " ! 横梁； % ! 压线棍； & ! 导程螺母； ’ ! 丝杠； ( ! 行程开关； ) ! 导向轮； * ! 导杆； #+ ! 拨叉离合器； ,， -， .! 伞形齿轮
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结构简图
目的位置时碰到导杆上的右边行程开关， 在碰撞力作用下导杆被拉向右侧， 同时与导杆相连的拔叉离合器 被拉向右侧与伞齿轮 . 啮合， 这样， 齿轮 , 通过离合器直接带动丝杠转动， 使丝杠反方向旋转， 与伞齿轮 , 同向， 即换向， 而此时 - 与 . 齿轮只是空转不起作用， 同时丝杠上的导程螺母随丝杠的旋转而向左移动， 当 其碰到导杆左端的行程开关后， 再次在碰撞力作用下将导杆拉向左侧， 同时带动拔叉离合器脱离齿轮 . 而 与 , 啮合， 又回到初始状态， 使得 ,， 至此完成正反一次循环运动 ! 如此反复 ! 钢丝 -， . " 个伞齿轮又啮合， 绳被紧密有序地一层层排在钢丝绳的滚筒上， 避免了人工操作时钢丝绳容易起堆、 排列不均匀等现象 ! 在 该排绳机构上有两个象光杠样的横梁， 导程螺母穿过此两个横梁， 并且在导程螺母上分别装有一对压线辊 和导向轮 ! 横梁起排绳导轨的作用， 能使导程螺母平稳地在丝杠上移动； 压线辊可防止钢丝绳左右跳动； 导向轮起架线作用 ! 对于起主要作用的丝杠牙型的选择， 最好选用传动性能、 强度及加工工艺性都比较好的梯形螺纹 !
万方数据
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引言
油田测井绞车是油田测井过程中常用的提放井下仪器的车辆设备 : 其上装有电缆滚筒， 当电缆初用
或用一段时间后， 电缆长度发生变化， 会产生一定误差， 致使录取的测井数据产生错误， 给油田生产带来严
［@］ 重的后果 需要拖放电缆进行校正 : 但是， 当把校正完的电缆重新盘在电缆滚筒上时， 由于没有排 : 为此，
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油田测井绞车排绳机构
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（ @A 大庆油田有限责任公司 测试技术服务分公司， 黑龙江 大庆 摘
要： 油田测井绞车上的电缆在初用或用一段时间就需拖放电缆进行排绳校正， 为保证排绳质量， 研究了测井绞
车用的几种排绳机构 : 分析了凸轮排绳、 皮带排绳和丝杠排绳机构的工作原理， 认为丝杠排绳机构最优 : 该机构结构紧 凑， 传动平稳， 排绳均匀， 效率较高， 适合安装在移动式采油机上 : 关 键 词： 测井；绞车；排绳机构 文献标识码： + 文章编号： （!$$!） @$$$ > @C%@ $# > $$C$ > $# 中图分类号： 43#B
第"期
李
伟等： 油田测井绞车排绳机构
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 释放， 另一个电磁铁动作， 夹紧元件又被夹紧在皮带的另一侧， 于是， 排绳导轮又从与前次相反的方向移 动， 将电缆向收绳盘 （滚筒） 的另一侧顺排， 完成往复排绳过程， 排绳位置和宽度的变动是靠调整限位开关 的位置实现的， 排绳节距的大小是靠调节皮带的运动速度来实现 ! 该机构由于是用皮带传动， 容易产生弹 性滑动和打滑现象， 造成排绳不均 ! !"# 丝杠排绳 丝杠排绳机构见图 " ! 该机构由丝杠和连有导杆的螺母组成 ! 螺母套在丝杠和换向杆上， 丝杠转动带 动螺母移动， 从而产生排绳的直线运动， 换向是通过换向杆扳离换向滑块， 与左右伞齿轮相啮合， 从而改变 丝杠的转向 !
!
排绳效果分析
可将排绳机构安装在电缆滚筒前方， 排绳机构中丝杠螺母走 " 个节距 ! ， 电缆滚筒转 " 周， 理论上绳 子各圈是紧密毗连的， 因此， 节距 ! 约等于电缆的外径 " # 但考虑缠绕不均匀性， 实际取 ! !" # " $ " # % " ， 本设计取 ! & " # " " # 螺旋线的形成原理， 见图 ’ # 当圆柱面上的动点 # 绕圆柱的轴线做等速旋 转运动， 而同时又沿圆柱的母线方向做等速直线运动时， # 点在该圆柱面上所形 成的复合运动的轨迹 （空间曲线） 为圆柱螺旋线 # 而动点 # 旋转一周后， 沿圆柱 母线方向所移动的轴向距离 ! ， 称为螺旋线的导程 # 对于单线螺纹导程就是螺 距， 而对于多线螺纹， 导程 ( $ & 螺距 （其中 $ 为线数） # 在丝杠排绳机构中丝杠为单线螺纹， 当丝杠旋转一周时， 导程螺母沿丝杠轴 向即向左或向右前进一个螺距 ! ， 同理当滚筒旋转一周时电缆也要沿滚筒轴线 方向直线移动一个电缆外径 " 的距离 （此时滚筒也仿佛一个丝杠） 那么就有一 个对应关系： 当丝杠转一转 $ " 时导程螺母沿轴线方向走 " 个螺距 ! # 而此时滚 电缆沿轴线方向移动 " 个绳粗 " # 从而可得出关系式： 筒转一转 $ % ， $" " ! # $ " & ! ・ $ % ( " & " # " " ・ $ % ( " & " # "・ $ % # $% " " 由此可以确定， 丝杠与电缆滚筒之间的转速关系， 丝杠的转速是电缆滚筒转速的 " # " 倍， 在丝杠节距 不变的情况下， 可以通过提高丝杠的转速来改变不同粗细的电缆的排绳节距 #
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丝杠排绳的结构设计
丝杠排绳的结构设计简图见图 % ! 排绳机构的动力源可以从绞车减速器输 出； 也可以单独用一个直流电机， 还可以 从绞车的液压系统动力源引出 ! 传动原理： 输入动力带动动力轮转 动， 动力轴将动力传给伞形齿轮带动丝 杠旋转， 此时拔叉离合器在左侧与伞形 齿轮 , 啮合， 而与伞形齿轮 . 脱离， 且丝 杠的旋转方向与 , 相反， 丝杠上的导程 螺母随丝杠的转动向右移动， 当其行至