一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统，技术方案包括：一供电组件：供电组件包括永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电，永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电并联；一蓄电组件，所述蓄电组件与供电组件连接；蓄电组件包括电池包，所述电池包连接在供电组件的输出端；一控制组件，控制组件与供电组件连接；一执行组件，执行组件分别和控制组件与蓄电组件连接；所述执行组件包括：底板行走模块，液压辅助模块，动力头行走模块，动力头旋转模块，泥浆泵模块，本实用新型专利技术的优点在于可以按照钻机需求的不同选用不同的动力型式，可以实现工业用电与柴油发动机加发电机或工业用电与发电机组的动力转换，做到合理利用电能。到合理利用电能。到合理利用电能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统


[0001]本技术涉及非开挖钻机施工设备领域，尤其涉及一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统。

技术介绍

[0002]水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下管道设施的一种工程机械，其广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。同样伴随着科学技术发展和基础建设水平的提高，水平定向钻机其发展趋势正朝着大型化、微型化、自动化和智能化的方向发展。
[0003]以往的水平定向钻机均为全液压钻机，动力主要以柴油发动机通过分动箱带动液压泵旋转，将高压油输送给液压马达，液压马达与推拉减速机连接，推拉减速机带动推拉齿轮实现推拉小车前后行走；液压马达与旋转减速机连接，旋转减速机带动减速箱齿轮实现减速箱主轴旋转，进而实现钻机上、卸钻杆等各种功能。全液压钻机存在液压传动存在延迟性的缺点，液压系统可能会出现内漏等情况，并且柴油发动机燃烧传统化石燃料，不仅仅能耗高，也具有污染环境的问题。
[0004]所以近两年随着新能源技术的广泛应用，催生出永磁同步电机做为执行元件，取代原液压钻机中的液压马达，实现钻机功能的电驱水平定向钻机。但是因为非开挖水平定向钻机野外施工的特殊性，对于电驱钻机而言，用电节能是电驱钻机的硬性指标，如何合理支配电能是目前待研究解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的缺点，本技术的目的是提供一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统，其优点在于可以按照钻机需求的不同选用不同的动力型式，可以实现工业用电与柴油发动机加发电机或工业用电与发电机组的动力转换，做到合理利用电能。
[0006]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统，包括：
[0008]一供电组件：
[0009]所述供电组件包括永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电，所述永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电并联；
[0010]一蓄电组件，所述蓄电组件与供电组件连接；
[0011]所述蓄电组件包括电池包，所述电池包连接在供电组件的输出端；
[0012]一控制组件，所述控制组件与供电组件连接；
[0013]所述控制组件包括负载敏感控制组件，手动操作模块和远程自动控制操作模块，所述负载敏感控制组件连接在供电组件的输出端，所述手动操作模块和远程自动控制操作模块连接在负载敏感控制组件的输出端；
[0014]一执行组件，所述执行组件分别和控制组件与蓄电组件连接；
[0015]所述执行组件包括：
[0016]底板行走模块，所述底板行走模块和电池包电连接，所述底板行走模块和控制组件信号连接；
[0017]液压辅助模块，所述液压辅助模块和电池包电连接，所述液压辅助模块和控制组件信号连接；
[0018]动力头行走模块，所述动力头行走模块和电池包电连接，所述动力头行走和控制组件信号连接；
[0019]动力头旋转模块，所述动力头旋转模块和电池包电连接，所述动力头旋转模块和控制组件信号连接；
[0020]泥浆泵模块，所述泥浆泵模块和电池包电连接，所述泥浆泵模块和控制组件信号连接。
[0021]进一步的，所述电池包的容量范围为0
‑‑
200KW。
[0022]进一步的，所述电池包的输出端连接电源开关。
[0023]进一步的，所述底板行走模块连接有由永磁同步电机驱动的轮边减速机，轮边减速机上转动连接有链轮。
[0024]进一步的，所述液压辅助模块连接有由永磁同步电机驱动的联轴器，所述联轴器连接有液压泵。
[0025]进一步的，所述动力头行走模块连接有由永磁同步电机驱动的行星减速机一。
[0026]进一步的，所述动力头旋转模块连接有由永磁同步电机驱动的行星减速机二，行星减速机二与动力头的主轴连接。
[0027]进一步的，所述泥浆泵模块连接有由永磁同步电机驱动的行星减速机三，行星减速机三的转轴与泥浆泵的曲轴连接。
[0028]综上所述，本技术具有以下有益效果：
[0029]1.按照钻机的不同工作环境需求，选用不同的动力模式，可以实现工业用电、发电机组、柴油发动机和永磁同步发电机的动力转换，通过电池包储备多余电量，当钻机负载很小时，电池包电压充足，工业用电、柴油发动机或发电机不启动，钻机可以正常工作；当负载增加，电池电压不足时，工业用电、柴油发动机、发电机组启动，电池包开启充电模式，为系统提供更多的能源；电池电压充足时，工业用电系统、柴油发动机、发电机组自动熄火，这样的控制系统节约了能源，提高了水平定向钻机的工作效率，又很好的实现了能源再利用，还可以让永磁同步发电机保持最佳功效的发电状态。
[0030]2.通过控制组件可以对负载情况进行检测，以便调整动力模式；通过远程自动控制操作模块，可以实现智能化控制各个执行模块进行相应的工作，通过手动操作模块，也可以实现现场手动控制设备。
[0031]3.使用永磁同步电机做为执行元件，噪音低、无污染，可实现市区夜间施工的要求。
附图说明
[0032]图1是新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统的结构示意图。
[0033]图2是混合动力电驱水平定向钻机的结构示意图。
[0034]图3是新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统的控制线路图。
[0035]图中，1、轮边减速机；2、液压泵；3、行星减速机一；31、齿轮；32、齿条；4、行星减速机二；41、动力头；5、泥浆泵；51、行星减速机三；6、三相交流电源；61、断路器；7、电池充电单元；8、动力电池单元；81、电池管理系统；82、直流低压电池；9、整流单元；10、制动单元；101、制动电阻；11、电机控制器；12、操作台。
具体实施方式
[0036]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本技术提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施方式的目的。为了使本技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0037]实施例：
[0038]一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统，如图1所示，包括：供电组件、蓄电组件、控制组件和执行组件。
[0039]供电组件，用于提供钻机工作所需的电力。
[0040]具体的，如图1所示，供电组件包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型混合动力电驱水平定向钻机动力系统，其特征在于，包括：一供电组件：所述供电组件包括永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电，所述永磁非同步发电机、发电机组、380V工业用电并联；一蓄电组件，所述蓄电组件与供电组件连接；所述蓄电组件包括电池包，所述电池包连接在供电组件的输出端；一控制组件，所述控制组件与供电组件连接；所述控制组件包括负载敏感控制组件，手动操作模块和远程自动控制操作模块，所述负载敏感控制组件连接在供电组件的输出端，所述手动操作模块和远程自动控制操作模块连接在负载敏感控制组件的输出端；一执行组件，所述执行组件分别和控制组件与蓄电组件连接；所述执行组件包括：底板行走模块，所述底板行走模块和电池包电连接，所述底板行走模块和控制组件信号连接；液压辅助模块，所述液压辅助模块和电池包电连接，所述液压辅助模块和控制组件信号连接；动力头行走模块，所述动力头行走模块和电池包电连接，所述动力头行走和控制组件信号连接；动力头旋转模块，所述动力头旋转模块和电池包电连接，所述动力头旋转模块和控制组件信号连接；泥浆泵模块，所述泥浆泵模块和电池包电连接，所述泥浆泵模块和控制组件信号连接。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹良，
申请(专利权)人：浙江竞科动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：