石油鉆井用編碼器是石油鉆井過程中不可少的關鍵設備,主要用于精確測量和控制鉆井設備的旋轉運動,確保鉆井作業(yè)的高效、安全進行。其是通過將機械角度物理量的變化轉化為電信號,實現(xiàn)對轉動物體角位移、角速度及角加速度的測量。這些電信號被傳輸至控制系統(tǒng)或儀表,驅動裝置據(jù)此進行精確控制。在石油鉆井中,編碼器廣泛應用于絞車、轉盤、自動送鉆電機等關鍵設備,實現(xiàn)速度閉環(huán)控制、轉矩調節(jié)及大鉤高度計算等功能。
一、機械安裝
選擇合適的安裝方式
空心軸編碼器:適用于電機伸出軸或鉆井設備的旋轉軸,通過彈簧片調節(jié)位置,吸收振動和沖擊。安裝時需確保軸徑尺寸匹配,避免剛性連接,可采用柔性聯(lián)軸器或同步帶輪。
實心軸編碼器:通過同步法蘭或夾緊法蘭固定,需確保法蘭端面與安裝支架的平行度,避免軸向力導致編碼器損壞。
輔助機械裝置:如齒輪齒條、鏈條皮帶等,適用于長距離或復雜傳動系統(tǒng),需保證傳動精度和同步性。
確保同軸度和軸偏角
編碼器軸與負載軸的同軸度應小于0.20mm,軸偏角小于1.5°,以減少機械負載和信號誤差。
安裝時避免敲擊或摔打編碼器,防止軸系和碼盤損壞。
固定和緊固
使用標準耦合器時,緊固力矩需在允許范圍內(如E69-C04B型耦合器緊固力矩為2.0kgf·cm)。
固定編碼器本體時,避免用過大力量拉線,防止線芯斷裂。
二、電氣安裝
電源和信號線連接
電源“-”端與編碼器的COM端連接,“+”端與電源端連接。
編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接,A、B、Z相脈沖輸出線直接與PLC輸入端連接。
Z相信號在編碼器旋轉一圈時輸出一個脈沖,通常用于零點定位。
屏蔽線處理
編碼器的屏蔽線需通過外殼上的短路器與機體大地相連,提高抗干擾性。
避免將編碼器輸出線與動力線繞在一起或同一管道傳輸,防止信號干擾。
配線檢查
開機前仔細檢查接線是否正確,確保無短路或接觸不良。
長距離傳輸時,考慮信號衰減因素,選用輸出阻抗低、抗干擾能力強的編碼器。
三、環(huán)境適應性
防振和防沖擊
石油鉆井環(huán)境振動大,需選擇抗振性能好的編碼器,或通過輔助機械裝置(如彈簧片)吸收振動。
避免編碼器受到直接沖擊,防止內部元件損壞。
防護等級
選擇防護等級高的編碼器(如IP65或更高),防止水、油污和灰塵進入內部。
必要時加裝防護罩,保護編碼器免受惡劣環(huán)境影響。
溫度和濕度控制
確保環(huán)境溫度在編碼器工作范圍內(通常為-20℃至+70℃),避免高溫導致電子元件老化。
濕度過高時,采取防潮措施,防止編碼器內部短路。
