【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井装备，特别涉及一种节能石油钻机起升系统。
技术介绍
1、石油钻机起升系统主要用于起升钻柱和下放钻柱的作业。石油钻井用的钻柱根据井的深度可达几千米，几千米的钻柱是由二十几米的立根通过丝扣连接起来的。当钻头磨损了需要更换新钻头时，就要将几千米的钻柱从井内一立根一立根的起升出来，俗称起钻作业；换完钻头后，再将钻柱一立根一立根的接起来下放入井内，俗称下钻作业。
2、起钻作业时，发动机做功将钻柱从井内起升一立根的高度，然后刹住车，卸掉起升出的立根并将其摆放在立根盒中，接着再起卸另一立根，直至将钻柱从井内全部起升出来。可见，起钻作业是间歇性的周期过程。发动机做功起升钻柱的时间约占整个起立根周期的1/4，而卸扣、摆放立根等辅助作业时间则占3/4。起升钻柱需要发动机大功率工作，而卸扣、摆放立根等辅助作业时发动机以极小的功率工作。起升几千米上百吨重的钻柱，常规石油钻机发动机配备的装机功率相当大，大功率发动机大部分时间是在极小功率下工作，不仅经济性差功率浪费严重，而且加剧发动机的磨损。
3、另外，起升钻柱时，钻柱的重量是变化的，一开始起升的钻柱重量最大，随着立根的不断起出，钻柱重量在逐渐减小。发动机的大装机功率是按起升最大钻柱重量配备的，而在起升中小重量的钻柱时，存在着“大马拉小车”现象，发动机的大功率就浪费了，经济性差。
4、钻柱从井下被提到地面储存了相当多的重力势能，下钻作业时，储存的重力势能要释放出来，这些能量是相当大的。常规石油钻机不能回收这些能量，只能靠制动器将其变成热能消耗掉。<...
【技术保护点】
1.一种节能石油钻机起升系统，包括发动机组、变速箱（8）、滚筒（12）、滚筒制动器（13）、游车大钩（14）和井架（15），其特征在于，还包括链传动（5）、周转轮系（6）、定轴轮系（7）、电机组、逆变器（9）和锂电池组（10）；所述链传动（5）包括第一链轮（51）、第二链轮（52）和链条（53），所述第一链轮（51）和所述第二链轮（52）通过所述链条（53）相连接；所述周转轮系（6）包括太阳轮（61）、行星轮（62）、行星架（63）和齿圈（64），所述行星轮（62）同时与所述太阳轮（61）和所述齿圈（64）相互啮合，所述太阳轮（61）固定安装在第一轴（21）上，所述行星轮（62）空套安装在所述行星架（63）上，所述行星架（63）固定安装在第二轴（22）上；所述定轴轮系（7）包括第一齿轮（71）、第二齿轮（72）和第三齿轮（73），所述第一齿轮（71）同时与所述第二齿轮（72）和所述第三齿轮（73）相互啮合；所述第一齿轮（71）与所述齿圈（64）同轴固定连接，并且一起空套安装在所述第二轴（22）上；所述发动机组包括大功率发动机（1）和小功率发动机（2），所述大功率发动机（1）的输出
2.根据权利要求1所述的一种节能石油钻机起升系统，其特征在于，所述第二齿轮（72）和所述第三齿轮（73）的齿数相等，所述第二齿轮（72）和所述第三齿轮（73）的齿数多于所述第一齿轮（71）的齿数。
3.根据权利要求1所述的一种节能石油钻机起升系统，其特征在于，所述第一链轮（51）和所述第二链轮（52）的齿数相等。
4.根据权利要求1所述的一种节能石油钻机起升系统，其特征在于，所述锂电池组（10）为大容量磷酸铁锂电池组。
...【技术特征摘要】
1.一种节能石油钻机起升系统，包括发动机组、变速箱（8）、滚筒（12）、滚筒制动器（13）、游车大钩（14）和井架（15），其特征在于，还包括链传动（5）、周转轮系（6）、定轴轮系（7）、电机组、逆变器（9）和锂电池组（10）；所述链传动（5）包括第一链轮（51）、第二链轮（52）和链条（53），所述第一链轮（51）和所述第二链轮（52）通过所述链条（53）相连接；所述周转轮系（6）包括太阳轮（61）、行星轮（62）、行星架（63）和齿圈（64），所述行星轮（62）同时与所述太阳轮（61）和所述齿圈（64）相互啮合，所述太阳轮（61）固定安装在第一轴（21）上，所述行星轮（62）空套安装在所述行星架（63）上，所述行星架（63）固定安装在第二轴（22）上；所述定轴轮系（7）包括第一齿轮（71）、第二齿轮（72）和第三齿轮（73），所述第一齿轮（71）同时与所述第二齿轮（72）和所述第三齿轮（73）相互啮合；所述第一齿轮（71）与所述齿圈（64）同轴固定连接，并且一起空套安装在所述第二轴（22）上；所述发动机组包括大功率发动机（1）和小功率发动机（2），所述大功率发动机（1）的输出轴通过第一离合器（31）与所述第一链轮（51）相连接，所述小功率发动机（2）...
【专利技术属性】
技术研发人员：张路军，封安宁，马英豪，张雪虎，刁顺航，王涛海，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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