一种复式组合绕线轮设计探讨
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【摘 要】在综合录井现场施工中，传感器实现各种参数的检测，通过计算机系统进行综合分析和处理。传感器是外围设备，检测到的信号需要经过各自的线路输送到进一步的分析设备中，以便为油气勘探决策的制定提供依据。所以，综合录井各传感器信号的输送线路即信号线是保障数据传输的关键。线路需要架设和拆卸，需要保养、维护和存储。同时，所有的参数采集都离不开电源的供应，就是脱气器工作也需要电力支持，其中也包括气体线路的安装和架设。所有这些都涉及到了线路的缠绕和输送，线路不但有电源线路还有气体输送线路，从安装到拆卸都需要线路的整理。本文探讨的是，如何如何创新设计一种线路缠绕装置，以提高生产作业效率。
【关键词】线路;缠绕;创新;装置
在油气勘探现场，以综合录井专业为例，与线路布设相关的传感器包括：进出口密度、进出口温度、各钻井液池池体积、立管压力、悬重、扭距、进出口电导率、出口流量、一氧化碳、二氧化碳、不同安装部位的硫化氢等，如果把各传感器的线路、井场通讯的电缆、气体采集输送的软管线及各种电缆等合计起来，总的线路有60条左右，每条线路的长度基本在100米左右的标准范围。勘探现场安装时，作业人员需要将各条线路铺设到位，从而和各传感器或其它部件连接;勘探结束，需要设备拆卸和搬迁转移时，作业人员又需要将各条线路收回存放以备运输。在此作业流程中，需要多人的配合协同，占据了人力资源。
1.常规作业模式分析
常规的作业模式一直在延续着，一个作业人员收集整理线路的基本做法是：首先拆下线头的连接部位，然后手持一端逐渐向自己的胳膊上缠绕，缠成直径约为半米的线滚，然后捆扎存放，途中如遇线路打结的地方需要重新开结再缠绕。两个作业人员收集整理线路的基本做法是一个人负责理顺线路，另一个人则在地上按照环形慢慢绕线，最后绕成线滚存放，如果有三个人同时绕线缠线则速度自然会加快。一捆线的重量约为十公斤左右，如果一个作业人员在自己的胳膊上缠绕完一百米的线则会非常累，因为胳膊长时间处于受力状态。同时，在缠线的过程中人越多也会造成工作的混乱，因为工作的场所限值了作业空间。反之，布线的过程也是一样的工序。所以，线路的缠绕和拖放一直是项繁重的体力劳动。而对于6到8平方毫米的电源线来说，100米的线重量可能在30公斤左右，这样的重量需要人为手臂绕制无疑是项繁重的体力劳动，更不利于职业健康保护。
总之，在线路架设和拆卸的过程中存在以下几个方面的问题：
（1）工作量大，工作时效低;
（2）体力支出过多，影响作业人员的身体健康;
（3）没有标准的规范可循，降低了工作质量;
（4）线路的缠绕不科学，容易造成线折、线断等，不利于设备运行成本节约;
（5）参与人员多，不利于安全保障;
（6）工作的标准化程度低，不利于作业环境的维护和保持;
（7）受季节性施工影响大。
在上述情况下，就需要有一种方便快捷的绕线工具以便有力的保障支持线路的架设和整理。
2.复式组合绕线轮的创新设计
通过现场实践分析，创新设计一种复式组合绕线轮。复式组合绕线轮整体材质设计为不锈钢制，在构件上主要由底撑、固定座、联轴、转盘等组成：
（1）底撑。底撑是绕线轮整体的支撑，设计为梯形板撑，两侧底撑的底部各有两个走轮，其中单侧的一个走轮为可自锁轮，推动底撑在走轮的作用下可以将整体进行滑移和锁定;
（2）固定座。固定座和底撑通过丝帽连接固定，固定座支撑联轴及主要附件;
（3）联轴。联轴为空心主转轴，联轴由通轴的凹凸两部分通过连杆组成。①连杆。连杆是坐落在凹凸两轴内的滑杆，连杆上有塞环，分别位于凹凸两个联轴内，塞环直径等于联轴内径，塞环和联轴内径无缝畅滑，同时，塞环有保持凹凸两联轴同轴的作用;②凹凸联轴。凹凸联轴上各有两处螺纹丝扣，螺纹丝扣可旋接转盘，旋接到丝扣中间位置用丝帽固定转盘两侧，松开丝帽则可取出转盘。凹联轴上有凹进，凸联轴上有凸起，当对接插入凹进和凸起时则可实现凹凸两轴同轴同步动，如果分离两个凹凸则可只转动凹或凸一个联轴，而另一个转轴可不转动，从而实现不同转动的需要;同时，凹凸联轴间距内或是全丝扣轴，这样就可以随意调整转盘间的间距，以适应不同绕线长度的需要;③轴承。轴承是提供联轴转动的支撑件，轴承通过轴承座固定在固定座上;④接箍。在凹凸联轴的外侧各有一个接箍，用于连接凹凸两个联轴和轴承两侧的同轴部分，在凹凸联轴上有和接箍丝孔对应的孔。凹凸联轴的两侧包括螺帽、齿轮、轴承和接箍，和凹凸两轴同径，通过接箍上的螺丝和轴两侧连接。如果卸开螺丝，则将凹凸联轴从联轴整体上分离开，从而也就可以将联轴上的各部分卸开，形成相互独立的个件;⑤螺帽。螺帽和联轴丝扣旋接，转动螺帽则可手动转动联轴整体和转盘;⑥齿轮。齿轮可连接电机，如果需要电动转动则可将电机轮带套接在齿轮上带动齿轮转动，从而不需手动转动转盘。齒轮上开均匀分配的丝孔，拧入螺丝可将齿轮和轴固定在一起。
（4）转盘。围绕中心联轴孔均匀布设内外圈同径柱孔和中间柱孔，柱孔用于穿插盘线柱。盘线柱为空心管，盘线柱的两端有销孔，插入到两个转盘的两端后插入插销固定。设置同心圆柱孔是为了可以根据需要变换绕线线径，作为凹凸联轴两部分的盘线柱可以是不同的，以此同轴绕制不同直径的线圈。不同圈的柱孔插入盘线柱，然后将线头呈之字形绕制在盘线柱上，可形成防止线滑脱的线卡。
复式组合绕线轮的整体设计如图1所示。
3.效果验证
＂复式组合绕线轮＂的创新设计采用同
轴对接组合结构，整体可拆卸组装。通过走轮可以方便地将整体进行挪移，转盘的同心柱孔可以根据需要连接盘线柱，以满足不同盘绕线径的需要。手动螺帽或用电机带动齿轮均可实现转盘的同轴转动，同时，对接或拉开凹凸联轴则可进行单轴转动。该装置的灵巧组合满足了不同线径的绕线需要，降低了人员的劳动强度，提升了作业自动化水平。
4.结束语
创新设计的复式组合绕线轮实现了以下性能和优点：
（1）降低了操作人员的工作量，提升了工作时效;
（2）减少了体力支出，维护了作业人员的身体健康;
（3）形成了线路架设和管理的标准及规范，提高了工作质量;
（4）线路的缠绕和释放科学，消除了线折、线断等事项，有利于节约设备运行成本;
（5）无需多人参与操作，支持了作业安全保障;
（6）提高了工作标准化程度，利于作业环境的维护和保持;
（7）不受季节性施工作业影响，可全天候应用。