一种自走式纯电动车装石油修井机制造技术

本发明专利技术提供一种自走式纯电动车装石油修井机，包括电池包、高压配电箱、DCDC、变频器、电机与执行机构，所述电池包的电能经过所述高压配电箱，将高压直流电输出给所述DCDC与变频器，经过所述变频器输出的交流电驱动电机运转，电机在得到电能后产生动力，使执行机构转动。根据本发明专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机，将纯电动技术与修井机功能设计完美结合，能够进行电能回收，节能幅度明显，可以达到25～35％以上，电机噪音小，作业时零污染，安全环保。

A self-propelled electric vehicle mounted oil workover rig

【技术实现步骤摘要】
一种自走式纯电动车装石油修井机
本专利技术涉及一种修井机，更具体地，涉及一种自走式纯电动车装石油修井机。
技术介绍
修井机是对油田井下管柱或者井身进行维修的专业机械设备，主要用于油管、抽油杆和抽油泵的提升与下放，恢复油水井正常生产或提高生产能力的施工作业，主要包括检泵、冲砂、洗井、换封、堵水等，修井机的作业方式主要为油管、抽油杆的起下，工作过程包括起升、卸扣和下放三个工作步骤，这种周期循环的工作特征需要修井机有相应的动力匹配。目前，常规修井机以柴油机作为工作动力源，为修井机行走和作业提供动力。由于成品油价格高、能耗大等原因，修井成本居高不下，而且燃料动力修井还存在能量转化率低、污染排放量高、工作噪音大等环保问题。传统修井机既不符合国家节能减排的产业政策，也不符合环境保护的要求。随着国家对节能减排的标准要去提高，传统柴油式修井机需要进行技术升级换代。随着交流变频技术的迅猛发展，交流变频性能已完全达到石油修井机工艺对修井机传统系统性能的要求，将交流变频技术应用到电动修井机之中，是当代石油修井机的发展趋势。与柴油机动力修井机相比，电动修井机具有环保、作业费用低、噪音小、传动效率高以及改善操作人员工作条件等优点，实现了低价清洁的电能代替柴油作为修井机的主动力源，使用电动机作为修井机的动力源易于实现精确控制、远程控制，减少操作人员的劳动强度。随着国家电池储能技术、电传动及控制技术的发展，石油专用特种车纯电动化也具备了可行性。
技术实现思路
对此，本专利技术提出一种自走式纯电动车装石油修井机，其目的在于彻底改变常规修井机的传动模式，将纯电动技术与修井机功能设计进行完美的结合，从而使油田修井机这个近百年没有太大改变的装备，彻底焕然一新。为实现上述目的，本专利技术提供一种自走式纯电动车装石油修井机，包括电池包、高压配电箱、DCDC(进行高低压直流间转换装置)、变频器、电机与执行机构，所述电池包的电能经过所述高压配电箱，将高压直流电输出给所述DCDC与变频器，经所述变频器输出的交流电驱动所述电机运转，所述电机在得到电能后产生动力，使执行机构转动。优选地，所述电池包包括动力电池模组、电池管理系统与充电口，所述电池管理系统采用低能耗的RAM芯片控制所述动力电池模组的充放电，当所述电池包内的电能耗尽时，所述电池管理系统会自动切断电能的输出，以保证电池不会过放导致馈电，当电池包没电时，通过充电设备给电池充电，电池包充满电后所述电池管理系统会通知所述充电设备停止充电并切断充电回路，以保证电池不会过充，所述电池管理系统还会进行实时电压、电流、温度、绝缘电阻的检测，以保证电池不会出现过压、欠压、过流、过温、温度过低、绝缘电阻过低和温差过大的情况。优选地，所述电池包内部的动力电池模组是由三元锂电池经过串、并联组成，经过串、并联后的动力电池模组可以提供满足设备需求的高压直流电。优选地，所述电机将变频器提供的电能转换为机械能，从而带动负载工作，包括主电机、副电机与底盘行走电机，所述电机得到来自变频器的电能后产生动力，使执行机构转动，动力的输出路线有三个方向：a驱动底盘行走部分，b驱动台上绞车部分，c驱动井口动力源部分，这三个部分的动力源依次对应于所述底盘行走电机、主电机、副电机。优选地，所述底盘行走电机将来自变频器的电能转换为机械能，经过传动轴、变速箱、前后分动箱将动力传递到前桥和后桥，上述过程实现的手段有：采用单一主电机方式，经前后分动箱分别将动力传递给前桥、后桥；或者前桥、后桥采用独立电机驱动，取消前后分动箱结构。优选地，所述主电机与底盘行走电机公用一个变频器，采用一拖二的方式控制，对于所述台上绞车部分，所述主电机将来自变频器的电能转换为机械能，带动变速箱进行减速增扭，通过传动轴驱动滚筒旋转运动，滚筒通过钢丝绳与吊钩连接，带动井架上的吊钩上提和下放。优选地，所述井口动力源部分动力来源于所述副电机对电能的转换，所述副电机提供的动力通过传动轴传递给变速箱，驱动油泵运转，带动液压扳手做旋转作业。优选地，所述高压配电箱的主要作用是进行电能的分配、过流保护和电路的分断，包括连接铜牌、保险和继电器。优选地，所述DCDC的功能是将高压直流电转低压直流电，其能够将动力电池模组提供的高压电转换为12V的低压电，分别供底盘照明、仪表系统工作，给电池包的电池管理系统、变频器提供低压电源。本专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机的主副电机参数范围与动力电池模组方面信息如下：表一主电机副电机功率(Kw)75-16015转速(r/min)14801460扭矩(N.m)290.37-150098.12表二本专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机，在运移过程中，在下坡和制动过程中，能够实现电能回收；在油管下落时，还能够进行电能的回收，电机系统会利用油管的重力将机械能转换为电能给电池包充电，从而达到更节能的效果；电机噪声更小，而且在作业时是零污染，大大提高了工人的工作舒适度；电池包内的电池管理系统会实时对电池系统进行检测，当电池系统的总电压、电池单体电压、电流、温度、绝缘电阻出现问题时会立即进行保护，以保证电池和人员的安全；与常规修井机相比，节能幅度明显，可以达到25～35％以上。附图说明图1为本专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机的原理框图。附图标记说明1动力电池模组11电池管理系统2高压配电箱21高压直流线束3DCDC4充电口5变频器6变频器22高压交流线束7底盘行走电机8变速箱9前后分动箱10前桥11后桥12主电机13变速箱14滚筒15吊钩16副电机17变速箱23传动轴18油泵24油管19液压扳手具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。在说明本专利技术的实施例时，如果对相关公知要素或功能的具体描述有碍于本专利技术的要旨，那么将省略其详细说明。图1为本专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机的原理框图。参照图1，本专利技术提供的一种自走式纯电动车装石油修井机包括电池包、高压配电箱2、DCDC3、变频器5、6、电机与执行结构，所述电池包的电能经高压直流线束21传递给高压配电箱2，经过所述高压配电箱2，将高压直流电输出给所述DCDC3与变频器5、6，经所述变频器5、6输出的交流电驱动所述电机运转，电机在得到电能后产生动力，使执行机构转动。所述电池包包括动力电池模组1、电池管理系统11与充电口4，所述电池管理系统采用低能耗的RAM芯片控制动力电池模组的充放电，当所述电池包内的电能耗尽时，所述电池管理系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自走式纯电动车装石油修井机，包括电池包、高压配电箱、DCDC、变频器、电机与执行机构，/n其特征在于：/n所述电池包的电能经过所述高压配电箱，将高压直流电输出给所述DCDC与变频器，经所述变频器输出的交流电驱动所述电机运转，所述电机在得到电能后产生动力，使执行机构转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种自走式纯电动车装石油修井机，包括电池包、高压配电箱、DCDC、变频器、电机与执行机构，
其特征在于：
所述电池包的电能经过所述高压配电箱，将高压直流电输出给所述DCDC与变频器，经所述变频器输出的交流电驱动所述电机运转，所述电机在得到电能后产生动力，使执行机构转动。


2.根据权利要求1所述的一种自走式纯电动车装石油修井机，其特征在于，所述电池包包括动力电池模组、电池管理系统与充电口，所述电池管理系统采用低能耗的RAM芯片控制所述动力电池模组的充放电，当所述电池包内的电能耗尽时，所述电池管理系统会自动切断电能的输出，以保证电池不会过放导致馈电，当电池包没电时，通过充电设备给电池充电，电池包充满电后所述电池管理系统会通知所述充电设备停止充电并切断充电回路，以保证电池不会过充，所述电池管理系统还会进行实时电压、电流、温度、绝缘电阻的检测，以保证电池不会出现过压、欠压、过流、过温、温度过低、绝缘电阻过低和温差过大的情况。


3.根据权利要求2所述的一种自走式纯电动车装石油修井机，其特征在于，所述电池包内部的动力电池模组是由三元锂电池经过串、并联组成，经过串、并联后的动力电池模组能够提供满足设备需求的高压直流电。


4.根据权利要求1所述的一种自走式纯电动车装石油修井机，其特征在于，所述电机包括底盘行走...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭谊民，王小洪，
申请(专利权)人：南阳市龙升瑞科石油机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41