一种石油钻机用载人载物电动绞车制造技术

本发明专利技术公开了一种石油钻机用载人载物电动绞车，包括变频电控组件、绞车主体和控制盒、控制箱；在变频电控组件上部的控制柜内安装有变频器、温控仪、加热装置、控制回路单元；绞车主体包括交流变频制动电机、减速机及卷筒体，电机尾部安装有盘式刹车及编码器，绞车架上安装有自动排绳器和压绳器，卷筒输出轴设置有限位装置；控制盒上设置有控制手柄及急停按钮；控制箱上设置有载人载物功能切换旋钮和急停旋钮等；绞车主体整体通过安装支架与外部设备连接。本发明专利技术具有载人、载物双用途，操作方便，安全可靠，速度控制精确，传动平稳，能耗低，效率高，能满足包括高寒地区在内的广泛区域的使用要求等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种石油钻机用载人载物电动绞车
本专利技术涉及石油钻井、机械设备
，尤其涉及一种石油钻机用载人载物电动绞车。
技术介绍
在油田钻井作业中，目前常用气动/液压绞车等工具进行载人、载物吊装作业；现有气动/液压绞车具有以下缺点：1）绞车往往只具备载人或载物单一功能，利用率低；且钻机平台需同时配备载人及载物两种绞车，设备成本高，占用较多的钻井平台空间；2）在传动过程中，由于能量需要经过两次转换，存在压力损失、容积损失和机械摩擦损失，总效率较低；3）气体/液体具有一定的可压缩性，配合表面不可避免的有泄漏存在，无法保证严格的传动比，传动精度差低、能耗高。4）气压/液压传动系统的工作性能和效率受温度的影响较大，在高温或低温环境下工作性能较差。如在低温时，压缩气易产生结露、结冰情况，造成设备损坏；液压油粘度大、流动性差、效率低。特别是在高寒地区容易产生故障，如在俄罗斯及中亚部分高寒地区，难以满足当地坏境的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种石油钻机用载人载物电动绞车，其操作方便、安全可靠、速度控制精确，传动平稳；能耗低，效率高，能满足包括高寒地区在内的广泛区域的使用要求。为了实现以上目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种石油钻机用载人载物电动绞车包括变频电控组件、绞车主体、控制盒和控制箱，所述变频电控组件通过电缆分别与绞车主体、控制盒和控制箱连接。所述变频电控组件包括控制柜、电阻柜、变频器、控制回路单元、仪表开关；所述变频器、控制回路单元安装于所述控制柜内，所述仪表开关安装于所述控制柜前面板上，所述电阻柜置于所述控制柜的下方；所述绞车主体包括交流变频制动电机、行星减速机、绞车架、卷筒体、自动排绳器、压绳器、限位装置和安装支架，所述交流变频制动电机、行星减速机、卷筒体依次同轴连接安装在所述绞车架上；所述自动排绳器安装于所述绞车架上侧，所述压绳器安装于所述绞车架出绳侧；所属卷筒输出轴上设置有限位装置；所述绞车主体通过所述安装支架与外部设备连接。所述变频电控组件还包括温控仪、加热装置和散热风扇、所述温控仪通过所述控制回路单元控制所述电加热器、散热风扇，所述温控仪通过控制回路单元与所述仪表开关电性连接，所述温控仪、电加热器、控制回路单元安装于控制柜内，所述散热风扇设置在所述电阻柜的下部。所述控制柜背面对应变频器的位置安装有第二散热片，所述电阻柜背面对应散热电阻的位置所述安装有第一散热片；所述控制柜、电阻柜背部设置有散热风道。所述控制盒设置了控制手柄和急停按钮，所述控制箱设置了载人载物功能切换旋钮、提升下放控制旋钮和急停旋钮。优选地，所述交流变频制动电机尾部设置有盘式刹车释放螺栓、盘式刹车和编码器，所述盘式刹车与编码器均安装在电机壳体内，通过所述变频器驱动交流变频制动电机，结合所述编码器，实现闭环矢量控制。优选地，所述卷筒体侧设置有带式刹车，所述带式刹车可为手动带式刹车或者自动带式刹车。优选地，所述自动排绳器动力来自所述卷筒体，钢丝绳在卷筒体上每缠绕一圈，自动排绳器运动一个钢丝绳当量直径的距离。优选地，所述安装支架与外部设备之间的连接方式为T型扣连接、法兰连接或销轴连接的任意一种。优选地，所述限位装置安装于所述绞车主体上，通过联轴节、减速器的输入轴与所述卷筒体输出轴相连。所述减速器固定板与所述减速器的壳体连接，把减速器固定于绞车主体上；所述减速器输出轴安装有摆杆调整板和摆杆；所述内调整圈和外调整圈按照由内而外的顺序安装于绞车本体上，相对位置置于所述减速器输出轴,所述内调整圈和外调整圈上分别安装有内调整杆和外调整杆，所述内调整杆一端安装有下限位行程开关，所述外调整杆一端安装有上限位行程开关。优选地，所述控制盒、控制箱、交流变频制动电机、电阻柜、散热风扇均为防爆元件。本专利技术一种石油钻机用载人载物电动绞车通过控制盒、控制箱控制变频电控组件中的变频器、控制回路单元等部件，输出交流变频电源，驱动交流变频制动电机，进而依次带动行星减速机、卷筒体旋转，促使卷筒体实现缠绕或松开钢丝绳，进而实现对重物的提升或下放；变频电控组件与交流变频制动电机相互组合可实现“能耗制动”，即在进行刹车时，交流变频制动电机由“电动机”状态转换为“发电机”状态，把负载的机械能转化为热量，通过制动电阻散发到环境中去，达到制动的目的，节能降耗。本专利技术一种石油钻机用载人载物电动绞车设置了“载人”、“载物”两种运行模式，可通过所述载人载物功能切换旋钮进行两种运行模式的切换；切换到“载物”模式，可通过所述控制盒上的控制手柄控制绞车无极调速运行，平稳高效；切换到“载人”模式，可通过所述控制箱上的所述“提升下放控制旋钮”控制绞车匀速“载人”运行，平稳安全。所述控制盒及控制箱上均设置了所述急停按钮，紧急情况，拍下任一按钮，绞车迅速停止，双重保护更安全。本专利技术一种石油钻机用载人载物电动绞车通过所述变频器进行控制，可实现断电保护、过载保护、欠压保护、缺相保护、松绳保护等多种保护功能；结合所述编码器实时反馈绞车速度，采用闭环矢量控制，提高绞车运转可靠性，稳定性。且当工况需要（如盘式刹车故障）时，系统能检测到故障并自动进入“零伺服”运行状态，实现自动悬停或自动缓慢安全下放重物，保证安全。本专利技术一种石油钻机用载人载物电动绞车所述交流变频制动电机尾部壳体内设置了所述盘式刹车释放螺栓、盘式刹车、编码器；所述编码器与所述变频器结合可实现闭环矢量控制；所述盘式刹车为常闭式制动器，具备紧急手动释放功能，当出现断电等故障时，可通过所述盘式刹车释放螺栓强行释放盘式刹车，在所述带式刹车的辅助下，可安全的把人员/重物降落，避免人员/重物长时间停留高空而导致的危险。本专利技术中，所述编码器内置于电机尾部防爆罩内，使得选择非防爆型编码器也可满足油田现场防爆要求，降低了成本；根据不同的使用环境，也可采用外置安装防爆式编码器方案。本专利技术中的所述变频器、温控仪、加热装置、控制回路单元安装于所述防爆控制柜内，与外界隔离，进而实现防爆的目的。本专利技术中所述温控仪通过所述控制回路单元与所述电加热器、防爆散热风扇连接，所述温控仪用来检测防爆控制柜内的实时温度，当温度过低，可通过控制回路单元使得电加热器自动启动，温度达到设置值时自动停止加热；当温度过高，所述温控仪可通过控制回路单元使得散热风扇自动启动，温度低于设定值时自动停止。通过温控仪对电加热器、散热风扇的自动控制，使得变频器始终处于适宜的温度环境中，以满足沙漠、极地等不同的高温、低温环境的使用要求。所述控制柜背面对应所述变频器的位置设置所述第一散热片，确保电控系统运行中产生的热量有效传递到柜体外；所述电阻柜背面对应所述制动电阻的位置设置所述第二散热片，确保制动电阻产生的热量有效传递到柜体外；体柜背部设置的所述散热风道与所述电阻柜下部设置的所述散热风扇，及时吹走散热片上的热量，增强散热效果。本专利技术的变频电控组件的所有非防爆电气元件封装于防爆柜体内，以满足石油钻机防爆区域的使用要求；同时根据不同的要求，当变频电控组件放置于非防爆区域内时，如放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油钻机用载人载物电动绞车，其特征在于：包括变频电控组件（1）、绞车主体（2）、控制盒（3）和控制箱（4），所述变频电控组件（1）通过电缆分别与绞车主体（2）、控制盒（3）和控制箱（4）连接；所述变频电控组件（1）包括控制柜（101）、电阻柜（102）、变频器（103）、控制回路单元（106）、仪表开关（107）；所述变频器（103）、控制回路单元（106）安装于所述控制柜（101）内，所述仪表开关（107）安装于所述控制柜（101）前面板上，所述电阻柜（102）置于所述控制柜（101）的下方；所述绞车主体包括交流变频制动电机（201）、行星减速机（202）、绞车架（203）、卷筒（204）、自动排绳器（205）、压绳器（207）、限位装置（208）和安装支架（209），所述交流变频制动电机（201）、行星减速机（202）、卷筒体（204）依次同轴连接安装在所述绞车架（203）上；所述自动排绳器（205）安装于所述绞车架（203）上侧，所述压绳器（207）安装于所述绞车架（203）出绳侧；所属卷筒输出轴上设置有限位装置（208）。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油钻机用载人载物电动绞车，其特征在于：包括变频电控组件（1）、绞车主体（2）、控制盒（3）和控制箱（4），所述变频电控组件（1）通过电缆分别与绞车主体（2）、控制盒（3）和控制箱（4）连接；所述变频电控组件（1）包括控制柜（101）、电阻柜（102）、变频器（103）、控制回路单元（106）、仪表开关（107）；所述变频器（103）、控制回路单元（106）安装于所述控制柜（101）内，所述仪表开关（107）安装于所述控制柜（101）前面板上，所述电阻柜（102）置于所述控制柜（101）的下方；所述绞车主体包括交流变频制动电机（201）、行星减速机（202）、绞车架（203）、卷筒（204）、自动排绳器（205）、压绳器（207）、限位装置（208）和安装支架（209），所述交流变频制动电机（201）、行星减速机（202）、卷筒体（204）依次同轴连接安装在所述绞车架（203）上；所述自动排绳器（205）安装于所述绞车架（203）上侧，所述压绳器（207）安装于所述绞车架（203）出绳侧；所属卷筒输出轴上设置有限位装置（208）。


2.如权利要求1所述一种石油钻机用载人载物电动绞车，其特征在于：所述变频电控组件（1）还包括温控仪（104）、加热装置（105）和散热风扇（109）、所述温控仪（104）通过所述控制回路单元（106）控制所述电加热器（105）、散热风扇（109），所述温控仪（104）通过控制回路单元（106）与所述仪表开关（107）电性连接，所述温控仪(104)、电加热器(105)、控制回路单元(106)安装于控制柜(101)内，所述散热风扇（109）设置在所述电阻柜（102）的下部。


3.如权利要求2所述的一种石油钻机用载人载物电动绞车，其特征在于：所述控制柜（101）背面对应变频器（103）的位置安装有第二散热片（112），所述电阻柜（102）背面对应散热电阻（108）的位置所述安装有第一散热片（110），所述控制柜（101）、电阻柜（102）背部设置有散热风道（111）。


4.根据权利要求1所述的一种石油钻机用载人载物电动绞车，其特征在于：所述控制盒（3）设置了控制手柄（301）和急停...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖恒伟，李勇，余红杰，李满江，李永红，李占柱，袁通华，李保平，李发栋，任小军，
申请(专利权)人：宝鸡巨菱钻采设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61