[发明专利]一种智能型自适应可变参数振动筛

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于石油天然气钻井、泥水处理、泥浆处理及物 料筛分和输送的振动筛，包括水利水电工程、地下空间工程、城市建 设工程、选矿、选煤、化工、医药、食品、有色金属及传输等行业部 门作业中使用的智能型自适应可变参数振动筛。

背景技术：

振动筛是一种用于石油天然气钻井及其他工程中泥浆净化及固液 分离的关键惯性振动机械设备之一。现有振动筛基本上完全是靠操作 者人为手工控制和进行调整。不仅效率低下，而且很不准确。特别是 在石油天然气钻井工程中，泥浆固控设备的现代发展方向是用振动筛 和离心机两级固控设备来取代现有的多级固控设备。这就对振动筛提 出了越来越高的要求，特别是在自动控制和参数合理匹配调整方面， 目前在用的振动筛完全不具备这样的功能。

为此，我们提出并发明设计了基于计算机软、硬件技术的控件化 虚拟式信号分析仪和现代传感器(含中间转换放大器)技术等现代高 科技技术自动控制，并具有自学习、自适应功能的新型振动筛。以适 应各有关行业中对振动筛提出的更高要求。

发明内容

本发明的目的是：为了实施振动筛能自动控制和参数合理匹配调 整，采用现代计算机软件和传感器系统及控件化虚拟式信号分析处理 技术，将振动筛的运转工作情况调整在最佳点状态，特提出一种智能 型自适应可变参数振动筛。

为了达到上述目的，本发明解决此技术问题采用以下技术方案： 一种智能型自适应可变参数振动筛，主要由筛箱、筛网、激振器、隔 振弹簧、底座、泥浆返激装置、传感器组、中间转换放大器、控件化 虚拟式信号分析仪组成，其结构特征是：在从井口返回振动筛之间的 泥浆循环管路上，安装包括有泥浆流量计、泥浆粘度计、泥浆温度计、 岩屑粒度计、岩屑称量计的第一传感器组及相应的第一中间转换放大 器，再将转换放大后的各有关机械参量信号经数据传输线与控件化虚 拟式信号分析仪相连接；在振动筛的泥浆出口和泥浆截流箱(位于筛 箱的下面)，再次安装有包括泥浆流量计、泥浆粘度计、泥浆温度计、 岩屑粒度计、岩屑称量计的第二传感器组及相应的第二中间转换放大 器，再将转换放大后的各有关机械参量信号，经数据传输线与控件 化虚拟式信号分析仪相连接；在振动筛筛箱上安装有包含加速度传感 器、速度传感器、光电传感器、转速计的第三传感器组及相应的第三 中间转换放大器，再将转换放大后的各有关机械参量信号经数据传输 线与控件化虚拟式信号分析仪相连接；控件化虚拟式信号分析仪传 输出电压信号，经机电转换后的信号进入自动控制执行机构中并控制 执行结构各有关机件，自动控制执行机构经数据线直接与振动筛的相 应运作机构相连，例如：频率调整运作机构、振幅调整运作机构、筛 箱倾斜角调整运作机构等。控件化虚拟式信号分析仪与自动控制执行 机构、自动调整各有关部件运作机构及振动筛相串联连接。

控件化虚拟式信号分析仪对所有各有关信号进行综合分析处理 后，实时地做出决定，并发出指令指挥自动控制执行机构进行自动调 整各有关部件运作，使振动筛处于最佳工作状态。如果振动筛工作状 态出现异常，则控件化虚拟式信号分析仪对所有各有关信号进行实时 综合分析处理后，会立即发出声光报警，并发出指令指挥执行机构自 动采取相应措施调整工作状态；或者直至停机，以避免发生事故。

同时，控件化虚拟式信号分析仪具有自学习、自适应功能，可以 针对振动筛在线工作情况下根据实际运转工况不断自动的修改有关参 数的安全、危险、报警等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用了现代计算机软件和传感器系统及控件化虚拟式信号分 析处理技术，结合进入振动筛之前和流经振动筛以后的泥浆和泥浆中 的岩屑进行实时监测计量，并紧密结合筛箱的运转工作情况，通过安 装在筛箱上各传感器的监测，并经自动控制执行机构及时自动控制振 动筛的激振部件，将振动筛的运转工作情况调整在最佳状态。

(2)本振动筛上所配计算机信号分析处理系统即控件化虚拟式信 号分析仪还同时具有声光报警、设备状态监测、自学习、自适应功能 等实现了高度自动化。并且，所处理的有关数据曲线等，对于井队钻 井工作者和地质工作者进一步了解整个钻井情况也是非常有用的第一 手参考资料。

附图说明：

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。