长冲程智能直线抽油机油田操作故障诊断培训.ppt

张焱 长冲程智能抽油机现场使用技术交流会2010 5 6 汇报提纲 一 工作原理 基本结构二 基本操作三 机械故障四 电器故障五 日常维护 工作原理 工作原理 采用调速换向电机 传动带软传动 彻底抛弃四连杆机构 缩短动力传动路线 提高系统效率 u采用塔架式结构实现长冲程 u采用平衡块砝码式配重 实现精确平衡 u结合it 自动控制技术 实现抽油机的机电一体化设计和工作参数的智能无级调整 控制 工作原理 开关磁阻调速系统该系统兼有直流 交流两类调速系统的优点 是继交流变频器之后 20世纪90年代推出的一代性价比更高 具有典型机电一体化结构的无级调速系统 所用电机实际上是脉冲直流电机 所以电机的功率因数接近为1 电机没有无功损耗 它具有以下主要性能特点 1 高起动转矩 低起动电流 起动转矩为额定转矩的150 时 起动电流仅为额定电流的30 2 该系统为可逆调速系统 属于四象限矢量控制调速系统 3 该系统属于转速闭环调速系统 且机电时间常数小 转速精度和动态响应高 4 电动机无电刷整流子 控制器电路简单 5 电机系统效率高 6 电机空载电流小 约为满载电流的1 机械结构 结构设计 1 组成2 功能3 安全防护 控制原理 控制柜实物图 参数调整原理 参数调整 平衡配重的调整平衡配重的调整完全依据抽油杆上行 下行时电机电流数值的大小 只要抽油杆上行 下行时电机的电流基本相当即可认为平衡配重调整合理 理论上讲 平衡配重的大小应该是按下列公司计算得出 冲程 冲次的调整冲程 冲次的改变 主要由冲程 冲次相应的数值输入控制系统实现相应工作参数的调整 技术参数 汇报提纲 一 工作原理 基本结构二 基本操作三 机械故障四 电器故障五 日常维护 机械安装 安装尺寸 a 活动基础距离井口中心距离 b 底座前沿距离井口中心距离 e 底座中心偏移井口中心距离 f 地基前沿距离井口中心距离 安装水平度要求 运转三天后状态 1 活动基础前后高度差 20mm以内 左右高度差 10mm以内 2 底座前后高度差 5mm以内 左右高度差 5mm以内 机械安装 安装尺寸 地基 活动基础和底座位置尺寸如上图及表格所示配重箱依照底座上的定位标记安装机架底脚板与底座底脚板对齐安装上平台四边与机架四边对齐 第3类安装尺寸表 大尺寸配重箱 机械安装 安装尺寸 第1类安装尺寸表 2007年前生产 第2类安装尺寸表 正常尺寸配重箱 机械安装 安装流程 电气安装 1 制动器 电刹车 的接线端子图刹车电缆接到下图所示的l1 l2 l3上 此3处端子接线无顺序一般情况下在出厂前我们已将刹车电缆连接到制动器上 该接线端子在电刹车的电机侧面 2 连接电机传感器线将传感器线的5芯航空插头插入电机 后面的传感器安装孔内 传感器线安装孔在电机后部 一般情况下在出厂前我们已将传感器线的插头已连接到电机上 电气安装 4 控制柜内的接线端子图sc表示为刹车电缆的航空插头端子 此航空插头为3芯插头 cg表示为传感器线的航空插头端子 此航空插头为5芯插头 接线时只需将对应的电缆和航空插头接到相应的位置即可 n a b c表示为外围供电电缆连接端子a1 b1 c1 a2 b2 c2表示为电机电缆的接线端子 电气安装 5 外围信号系统接线图 电气安装 接线正确检验 检查方法如下 1 用万用表的二极管档检查a1 a2 b1 b2 c1 c2是否导通 正确连接为导通状态 如出现不导通情况请检查连线是否正确 2 用万用表的二极管档检查a1 b1 a1 c1 b1 c1是否导通 正确连接为不导通状态 如出现导通情况请检查连线是否正确 3 上述两点检查完成 检查结果为电路连接正确后 整个控制柜方可上电 4 当外部电源提供电源后 检查控制柜内的n a b c电源电压 如n分别与a b c之间的电压为220v a b a c b c之间电压为380v 则为正确状态 整个控制柜可上电试车 如不是上述电压值 则需检查外围电源 排除故障后整个控制柜方可上电试车 整机调试 挂抽试车1 挂配重箱 控制柜上电正常后 利用控制面板上的下行点动按纽把配重带放下并挂到配重箱上 拔出箱子上下层连接销轴 放到旁边使上下两层脱离 2 挂抽油杆 在光杆上固定好方卡子后 将悬绳器安装到井口上 上紧方卡子螺栓 利用控制面板上的上行点动按纽提起配重箱 使井口带落到井口附近 将悬绳器安装到井口带上 连接好悬绳器后 通过下行点动按纽 提起光杆拆下卸负荷方卡子 准备试车 整机调试 挂抽试车3 确定配重箱运行区间 设置上下止点 并安装各传感器 上行点动 把悬绳器落到距井口200mm处 或根据实际情况确定 停止 该处为配重箱上止点位置 下行点动 使配重箱距离底座 或下配重箱顶面 300mm处停止 该处为配重箱下止点位置 安装并调整传感器位置 把中点传感器安装在配重箱运行区间中点处 把上止点 下止点传感器安装在相应上止点和下止点处 并调整传感器伸缩量 使配重箱运行到此处时 确保传感器对感应铁有信号 传感器与感应铁距离为4 8mm 整机调试 较机试运转3 5分钟 观察配重带 井口带是否正常缠绕 是否相互干扰或与主动轮 导向轮侧面摩擦 观察光杆是否在井口中心 根据以上情况判断是否需要重新进行校机 若前后偏 则调整丝杠 若左右偏 则调整底座 一般情况下 校机时先校左右偏 再校前后偏 按以下步骤进行 1 校左右偏 松开手刹车 把配重箱落到最下面 挂上手刹车 松开底座u型螺栓 用30t千斤顶顶底座与下图所示的调位支点 使底座左右移动或转动一定量 整机调试 较机 上紧u型螺栓 松开手刹车 试运转3 5分钟 观察胶带和光杆是否居中 若不理想 重复上述步骤 直到符合要求 2 校前后偏 把悬绳器落到井口上 使井口带松弛 挂上手刹车 放松悬臂压杠固定螺母 放松止推座止推螺栓 用橇杠摇丝杠 使悬臂伸缩一定量后 拧紧悬臂的压杠固定螺母 拧紧止推板螺栓 严格要求是 在完全卸负荷状态 井口带 配重带均松弛 下调整 整机调试 完成后 放松手刹车 试运行3 5分钟 看抽油杆是否在井口中心 若在 则调整结束 若不在重上述步骤 直到抽油杆位于井口中心为止 需要特别提醒的是 在校机过程中需要前后调整和左右调整相互配合 最终使得抽油杆位于井口中心 此过程应特别注意安全 特别是挂上手刹车和松开手刹车的步骤一定不能省略 并且要准确 要求在调偏时 一定不能下电 操作说明 操作说明 操作面板 抽油机控制柜内部结构图 操作面板 运行参数显示 数字化调整显示器 操作说明 操作面板 上电 按 上电 按钮即可给系统上电 上电 操作说明 操作面板 下电 按 下电 按钮 即整个系统断电 注意 系统下电前一定要挂上手刹车 但整个柜子停电 还必须拉下空开 下电 操作说明 操作面板 启动 按 启动 按钮 抽油机按照标定的冲程 冲次运转 操作说明 操作面板 停止 按 停止 按钮抽油机停止运转但整个控制系统不断电 操作说明 操作面板 上行点动 按 上行点动 按钮配重箱向上运行光杆向下运行松开 上行点动 即停止 操作说明 操作面板 下行点动 按 下行点动 按钮配重箱向下运行光杆向上运行松开 下行点动 即停止 操作说明 操作面板 上行速度 旋转 上行速度 按钮 配重箱向上运行 即光杆向下运行 的速度变化 顺时针方向旋转速度变大 操作说明 操作面板 下行速度 旋转 下行速度 按钮 配重箱向下运行 即光杆向上运行 的速度变化 顺时针方向旋转速度变大 操作说明 操作面板 调整 运行为钥匙开关按钮调整 把钥匙开关拨到调整位置 在配合上下行点动按钮 来完成标定冲程 运行 把钥匙开关拨到运行位置 再按启动按钮抽油机方可启动 操作说明 操作面板 故障复位 按 故障复位 按钮 解除系统报警 清除系统出现的软故障只在系统停机时故障复位按钮有效 操作说明 td200文本显示器 td200文本显示器可显示 抽油机当前运行的冲程 冲次 发生故障的时间和原因系统的上电时间系统的断电时间 操作说明 td200文本显示器 f1 显示故障时间和原因f2 复位 确认f3 调整配重箱上行程 微调 f4 调整配重箱下行程 微调 f1显示故障类型 中点状态控制器状态止点状态 f1显示抽油机运行参数 冲程 冲次系统上电时间系统断电时间 减小数值 增大数值 操作说明 td200文本显示器使用方法 文本显示器的使用方法 按f1显示所有信息 按上下箭头键可查看信息 不能调整 按f2清除屏幕上显示的信息 按f3显示出上下行程的设定值 但只能修改上行程值 按上下箭头键可调整上行程设定值的大小 按上箭头当前值加0 1米 按下箭头当前值减0 1米 设置完成 按f2键清屏并保存设置 不需要按enter键确认 按f4显示出上下行程的设定值 但只能修改下行程值 其它同上 按f5 shift f1组合 显示调整系数 按上箭头当前值加0 01 按下箭头当前值减0 01 设置完成后 按f2键清屏并保存设置 不需要按enter键确认 操作说明 基本操作 认识感应铁 中点开关 止点开关 操作说明 基本操作 1 闭合控制柜的空开开关 2 按上电按钮整个系统上电 3 调整冲程 在上电 停机状态下 把钥匙开关拨到调整位置 然后利用上行和下行点动按钮将配重箱调整到符合冲程的位置 4 运行 标定行程完成后 将钥匙开关拨到运行位置拨出钥匙 利用上行或者下行点动按钮将配重箱经过一次中点传感器 在按启动按钮 电机正常运转 观察运转的冲程是否是标定值 正常后人可离开 如出现错误 应停机重新标定冲程 5 调整冲次 通过调整 上行速度 和 下行速度 旋钮 可调整配重箱向上和向下运行速度 即可调整冲次 如何作业 操作说明 修井作业 当修井作业时 需要伸缩悬臂 以配合修井作业顺利进行 1 拉回伸缩臂 作业前进行如下操作1 按 上行点动 按钮使配重箱向上移动 让悬绳器落到井口上 取下绳辫子 2 按 下行点动 按钮使配重箱向下移动 让配重箱落到地面 挂紧手动刹车 使系统下电 3 放松固定伸缩臂的压杠螺丝 在悬臂与上平台交点处做一记号 然后用撬杠旋转伸缩臂后面的丝杠 把伸缩臂拉回到上平台 之后可以修井作业 操作说明 修井作业 2 作业后 伸出伸缩臂 进行如下操作1 用撬杠旋转伸缩臂后面的丝杠 把伸缩臂推到原井口位置 原标记处 再上紧固定伸缩臂的压杠螺丝 2 给系统上电 松开手动刹车 按 上行点动 按钮使配重箱向上移动 让宽带上的绳辫子的落到井口 把绳辫子挂在悬绳器上 按 下行点动 按钮使配重箱运行过中点 然后可按 启动 按钮启动电机 正常运行 操作说明 修井作业 如果在挂抽时 电机提不起配重箱 进行如下操作 1 先按 下行点动 按钮 放松挂配重箱的带子 2 再取下连接配重箱上下两部分的4个销轴 3 然后按 上行点动 按钮 提起配重箱的上半部分 把绳瓣子挂到抽油杆的悬绳器上 4 接着按 下行点动 按钮 放下配重箱的上半部分 坐在配重箱的下半部分上 穿上4个销轴 并固定好 挂抽完毕 操作说明 调节配重 配重量调节的好坏直接影响电机的工作状况 配重箱向上运行时的电源电流和配重箱向下运行时的电源电流相等时 电机处于最佳工作状态 配重量 最大悬点负荷 最小悬点负荷 2 另外配重量还与冲次 产液量等参数有关 冲次 产液量一定时配重最佳值也是一定的 操作说明 调节配重 调节配重的方法是 1 首先分别调节 上行速度 和 下行速度 旋钮 使冲次达到要求值 在没特殊要求时 尽量使上行速度和下行速度相等 2 测量电源电流 假设配重箱向上运行时的电流为i1 配重箱向下运行时的电流为i2 若i1小于i2 应增加配重值 若i1大于i2 应减少配重值 当i1等于i2时 配重箱中的配重就是此冲次的最佳配重 操作说明 示功图测试 在测试示功图我们可以使用机器的点动功能 使用方法如下 按住 上行点动 按钮 配重箱向上缓慢运行 光杆向下缓慢运行 当运行到井口负荷卸下 并且井口悬绳器与光杠上卡子之间的距离足够插入测试用的压力传感器时 松开上行点动按钮 插入压力传感器 在停止的瞬间 机器的电动刹车会自动动作 插入压力传感器后 按住 下行点动 按钮 配重箱向下缓慢运行 光杆向上缓慢运行 经过中点传感器后 点 启动 按钮机器就会在日常标定的冲程冲次下运转 测试完示功图后 再次重复 的方法即可取下压力传感器和启动机器 操作说明 注意事项 除非在调整冲程情况下 否则不得拨动钥匙开关 随意拨动钥匙开关会破坏行程 造成事故 出现控制器故障时 电机会自动延时启动 操作人员应远离设备和井口位置 避免发生意外 若长时间停机 大于1 5小时 则先按 停止 键停机 挂上手动刹车 再按 下电 按钮 使系统下电 或者先按 停止 键停机 再按 点动 按钮 使配重箱落地或抽油杆落到井口上 挂上手动刹车 最后按 下电 按钮 使系统下电 针对老机器 2009年10月安装前 操作说明 注意事项 4 卸载荷后 应按 上行点动 或 下行点动 按钮使悬绳器落到井口 配重箱落到地面 挂紧手刹车 再下电 完全卸负荷 5 启动抽油机时 应先把上下行速度调小 再按 启动 按钮 此时应注意观察 配重箱在行程范围内运行2个冲次后 才能离开现场 若配重箱不在标定的行程范围内运行或冲出行程 则应停机 按照以上操作规程规定的步骤重新启动 汇报提纲 一 工作原理 基本结构二 基本操作三 机械故障四 电器故障五 日常维护 常见故障 机械故障 机械部分的一些易损件及其出现故障时机器的现象a 刹车现象 卸载荷时刹不住车 原因 由于刹车股与刹车片间隙变大或者刹车片磨损严重造成刹车失灵 解决办法 调整刹车制动臂上的螺母 缩小刹车股与刹车片间距 更换刹车片 常见故障 机械故障 常见故障 机械故障 b 轮胎联轴器现象 电机控制器有转数显示 电机正常运转 减速器不运转 滚筒不运转 配重箱静止不动 原因 由于轮胎联轴器损坏 造成电机和减速器不连接 所以电机的动力无法传到减速器上 减速器不运转 造成滚筒不运转 所以配重箱静止不动 解决办法 更换新的轮胎联轴器 重新调整电机的同轴度 轮胎联轴器为2年强制更换 常见故障 机械故障 c 柱销联轴器现象 电机控制器有转数显示 电机正常运转 减速器运转 滚筒不运转 配重箱静止不动 原因 由于柱销联轴器损坏 造成滚筒和减速器不连接 减速器无法带动滚筒运转 所以配重箱静止不动 解决办法 更换新的柱销 柱销联轴器中柱销更换的标准为 柱销在联轴器内可自由转动 就可以更换此柱销 常见故障 机械故障 d 滚筒轴承现象 机器在正常运转时听见在上平台上有刮铁的声音 或者机器出现故障停止后 点 上行电动 或 下行电动 按钮均无反应 打开滚筒的轴承盖时发现轴承损坏 原因 由于滚筒轴承缺少黄油 使轴承出现干烧的现象 致使轴承损坏 解决办法 更换新的轴承 常见故障 机械故障 f 配重箱滑轮现象 配重箱的滑轮在与导轨接触的情况下不转 配重箱由于不转的滑轮与导轨发生摩擦而抖动 原因 配重箱滑轮轴承缺少黄油 或者质量问题 解决办法 更换新的滑轮 常见故障 机械故障 e 减速器打齿现象 机器正常运转时 减速器内部有异常的响声 原因 减速器缺少齿轮油 机器长时间运转在严重偏载的情况下 减速器质量问题 解决办法 更换新的减速器或者齿轮 汇报提纲 一 工作原理 基本结构二 基本操作三 机械故障四 电器故障五 日常维护 常见故障 电气故障 电器部分出现故障可能有以下几种情况 1 电机故障 电机出现故障时分两种情况 a 电机不转 此种情况点 上行点动 或者 下行点动 按钮 控制器跳保护 控制器跳ol保护原因 控制器与电机的接线未连接好 检查方法 用万用表测量控制柜与电机的接线柱 a1 a2 b1 b2 c1 c2 他们之间是否为导通状态 控制器跳sc保护原因 控制器损坏或电机损坏 检查方法 用万用表测量控制柜与电机的接线柱 a1 a2 b1 b2 c1 c2 他们之间是否为导通状态 a1 b1 c1 a2 b2 c2 他们之间是否为导通如果导通则证明电机损坏 未导通则证明控制器损坏 b 电机运转但不平稳 发生抖动现象 检查电机同轴度查看电机固定螺丝是否松动 电机发生抖动后 控制器跳sc保护 原因 控制器损坏或电机缺相 检查方法 用万用表测量控制柜与电机的接线柱 a1 a2 b1 b2 c1 c2 他们之间是否为导通状态 如未导通则证明电机接线有断路的现象 测量a1 b1 c1 a2 b2 c2 他们之间是否为导通如果导通则证明电机损坏 未导通则证明控制器损坏 常见故障 电气故障 电气故障 控制柜故障 控制柜故障分以下几种 a plc故障按控制面板上的 上行点动 下行点动 启动 停止 故障复位 等按钮时 plc的输入端均无灯亮 则证明plc出现故障 查看plc左边的run灯是否亮 不亮表示plc没有电 检查供电部分 亮但是输入端还是无动作则是plc出错 需更换 b 接口板故障出现配重箱冲出冲程 电机不换向的情况 可能是接口板损坏 如果按控制面板上的任何按钮电机均无动作 也可能是接口板损坏 更换接口板 电气故障 控制柜故障 c 控制器故障插入td200文本显示器后 文本显示器显示如下信息 08 08 0808 08出现故障中点信号 right控制器状态 error越位状态 no上述信息表示 该机器2008年8月8日 8点08分控制器出现故障 其他部件正常 电气故障 控制柜故障 如显示故障代码处 显示ol 则表示电机已经过载 电机过载的原因 井口出现抽游杆断脱 井口出现卡泵的现象 配重带断裂检查何种原因的方法 测示功图 观察负荷情况或用管钎看是否能用手转动抽油杆 查看抽油杆上下行电流 利用上下点动运转机器查看井口悬绳器是否有卸载荷情况 肉眼观察如出现上述第3种情况或者排除以上3种情况后仍跳ol保护 则需联系我们 出现控制器故障时观察控制器的显示转数部分 查看其显示的故障代码 电气故障 控制柜故障 如显示故障代码处 显示eu则表示控制器电源电压错误 检测方法 用万用表测量控制器端子上l1 l2 l3项间电压是否为交流380v 15 控制器其他故障的代码及故障原因 sc表示短路papb表示传感器错误71 1表示联锁停机71 2表示控制器过热或者电源缺相若出现以上代码的故障 可及时联系我们 电气故障 控制柜故障 按上电按钮后 接触器未吸合 整个控制柜未出现上电状态 检查办法 首先检查控制柜自身的空开是否是接通状态 如为断开状态 则合上空开 测量控制柜的进线有没有电压输入 是否为a b c项间为交流380v n和a b c之间为交流220v 上述情况排除后 控制柜还未通电 可及时联系我们 控制柜的一些其他故障 电气故障 控制柜故障 电气故障 外围元件故障 接近开关故障插入td200文本显示器显示如下故障 08 08 0808 08出现故障中点信号 error控制器状态 right越位状态 no上述信息表示 该机器2008年8月8日8点08分中点信号故障 其他部件正常 如出现上述信息 可使用控制面板上的上 下点动按钮 是配重箱上行或者下行 让其感应铁经过中点接近开关 参看调整冲程冲次图 感应铁经过中点信号时观察下图中plc的输入点i0 0i0 0的正确状态为感应铁经过中点信号瞬间为亮 否则为损坏 如若不亮应联系我们及时更换中点接近开关 电气故障 外围元件故障 行程开关故障插入td200文本显示器显示如下故障 08 08 0808 08出现故障中点信号 right控制器状态 right越位状态 yes上述信息表示 该机器2008年8月8日8点08分超出冲程撞到上止点或下止点 其他部件正常 如出现上述信息 表示机器运转已经超出标定冲程 需重新标定一下冲程 电气故障 外围元件故障 如果在点动过中点后 点启动按钮 机器出现刚运转就停机现象 而且td200文本显示器上显示的还是如上信息 则观察plc中的输入端 查看i1 5是不是亮着的状态 如果是则表示上下行程开关短路或者损坏 i1 4亮表示刹车失效 电气故障 外围元件故障 srd系统 1 srd系统组成 电动机 控制器2 电动机为12 8极脉冲直流电机3 控制器组成 功率电路 控制板 推动板 显示板 开关电源操作元件 srd系统 4 系统的工作原理 1 顺序对各相绕组通电 则可使转子连续转动 2 改变通电顺序 则可改变电机转向 3 控制绕组电流大小 可改变电机转矩 4 控制通电时刻 实现电动或制动 5 检测并控制电机转子的转速 转向和瞬时位置 可精确控制电机运行 这是电机传感器的作用 srd系统 5 控制板的作用 根据外部操作控制要求和电机的实际运行情况不断调节其输出信号 以通过推动板和功率电路改变电机绕组的通电时刻 使其达到规定的运行要求 如转向 转速 电动或制动等 同时提供显示信息 srd系统 6 推动板的作用 1 接受控制板信号和制动信号 2 推动功率电路的导通及关断 3 提供5v 15v 7路20v推动电源 4 向控制板发出过压 短路信号 srd系统 7 电流传感器dcu的作用 检测a b c三相电机绕