一种以电机为主动力的钻机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种以电机为主动力的钻机，它包括至少两台电机（1）、风机（11）、液力耦合器（3）、并车箱（4）、绞车（8）、钻机（9）和柴油机（12），电机（1）上安装有风机（11），电机（1）的输出端与液力耦合器（3）相连，液力耦合器（3）与并车箱（4）的输入端相连，绞车（8）的输出端与钻机（9）相连；柴油机（12）与电机（1）并联设置，并车箱（4）的输出端与绞车（8）相连，绞车（8）的输出端与钻机（9）相连；电机（1）为变频调速异步电动机；并车箱（4）与两台泥浆泵（5）相连。本实用新型专利技术的优点在于：钻机以电机为主动力，柴油机为备用动力，其应变能力强、能耗低、维护成本低、环保和控制精确。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种石油勘探钻井设备，特别是一种以电机为主动力的钻机。
技术介绍
近年来，随着经济全球化以及国内经济的快速发展，中国的石油消耗量已经仅次于美国，位居世界第二位。同时，由于国内石油产能严重不足，因此节能是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。我国对石油能源的需求量逐年升高，石油开采力度越来越大，石油勘探、钻采设备更应达到节约能源的要求。现有许多钻井现场位于人口密集区域，柴油机组运转产生巨大动力的同时，也产生了超过122dB的噪音和月排放10余吨的碳烟及氮氧化物，对环境保护造成了极大的危害，目前作为井队的驱动设备主要是柴油机，柴油消耗量大，由于设备老化，消耗柴油、机油逐年增加而且维护越来越频繁，钻井成本高居不下。据统计，每台7000米的电动钻机使用柴油发电机做动力每月消耗柴油约200吨，按每吨柴油7000元计算，光是柴油的成本将达到140万。钻井勘探作为油田开发的一个重要组成部分，打造绿色钻井，节能、清洁、高效生产成为钻井行业发展的新目标，对钻机的节能和环保性能提出了更高要求。中国专利200720032244. 3公开了一种石油网电钻机，其动力系统由电动化动力机组组成，电动化动力机组为一个整体拖撬，由一台三相异步电动机和一台调速型液力耦合减速箱及底座、联轴器、护罩和连接件组成，本技术的动力设备为三相异步电动机，当电网无法正常供电时，整个钻井设备就无法正常工作，影响钻井进度，而且容易出现卡钻的现象。中国专利200510043101.8公开了一种钻机，它的钻机平台上包括绞车、柴油机、转盘驱动撬、阀岛装置、并车箱、气胎离合器、气喇叭、司控房、液力偶合器、转盘、动力机构、钻具、控制盘、立管、压力转换器、信号变送器和压力表，绞车通过并车箱与柴油机传动连接。采用柴油机驱动绞车，柴油机组在正常运转时，虽然能产生巨大动力，但也产生许多噪声污染和空气污染，加之柴油机长期使用，设备老化后，容易出现跑、冒、滴、漏等现象，也会造成环境污染，而且不利于工作人员的身体健康。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种应变能力强、能耗低、维护成本低、环保和控制精确的以电机为主动力的钻机，既解决了电网无法供电时，钻井设备无法正常运行的情况，又降低了钻井成本。本技术的目的通过以下技术方案来实现一种以电机为主动力的钻机，它包括至少两台电机、风机、联轴器、液力耦合器、并车箱、绞车、钻机和柴油机，电机上安装有风机，风机的主轴与风机电机的主轴相连，电机的输出端与液力稱合器通过联轴器相连，液力耦合器与并车箱的输入端相连，绞车的输出端与钻机相连；电机主轴的尾部还安装有编码器，编码器的信号输出端与电机操作箱的信号输入端相连，电机操作箱还分别与电机和风机电机相连；所述的柴油机与电机并联设置，柴油机与液力耦合器通过联轴器相连，液カ耦合器的输出端与并车箱的输入端相连；并车箱的输出端与绞车相连，绞车的输出端与钻机相连。所述的电机为HTB02C变频调速异步电动机。所述的编码器为磁编码器、电编码器或光编码器。所述的并车箱与两台泥浆泵相连。本技术具有以下优点:1、将柴油机作为备用动カ机，在电网无法正常供电时，紧急启动柴油机，为钻井设备提供动カ源，減少停钻次数，避免因停钻而引起的卡钻现象。2、将HTB02C变频调速异步电动机作为钻井设备的主动カ机，能耗成本至少节约40%,钻井成本大幅度降低。3、变频异步电动机代替柴油机作为钻井动力，环保效果显著:有效地将噪声从122dB降至92dB，噪声降低25%以上，实现碳烟和氮氧化物零排放。附图说明图1为本技术的系统框架示意图图2为本技术的结构示意图图中:ト电机，2-联轴器，3-液カ耦合器，4-并车箱，5-泥浆泵，6-编码器，7_电机操作箱，8-绞车，9-钻机，10-风机电机，11-风机，12-柴油机。具体实施方式以下结合附图对本技术做进ー步的描述，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1和图2所示，一种以电机为主动カ的钻机，它包括至少两台电机1、风机11、联轴器2、液力耦合器3、并车箱4、绞车8、钻机9和柴油机12，电机I为HTB02C卧式、单轴伸、双轴承支撑结构的三相鼠笼式变频调速异步电动机，电机I上安装有风机11，风机11的主轴与风机电机10的主轴相连，电机I采用了高品质的进ロ轴承和长效润滑脂，总体具有长达三年的免维护周期。电机采用強迫通风，自带风机11，风机11由风机电机10带动，冷却空气从非传动端进入，由传动端排出，风机11与电机I同时启动，风机11的转速可根据电机温度和外界环境温度进行调节，电机I的输出端与液力耦合器3通过联轴器2相连，液力耦合器3与并车箱4的输入端相连，绞车8的输出端与钻机9相连；电机I主轴的尾部还安装有编码器6,编码器6的信号输出端与电机操作箱7的信号输入端相连，电机操作箱7还分别与电机I和风机电机10相连；并车箱4的输出端与绞车8相连，并车箱4还与与两台泥浆泵5相连，绞车8的输出端与钻机9相连；编码器6为磁编码器、电编码器或光编码器。如图1所示，柴油机12与电机I并联设置，柴油机12与液力耦合器3通过联轴器2相连，液力耦合器3的输出端与并车箱4的输入端相连；当电网无法正常供电，电机I就无法给钻机提供动力，就必须采用柴油机给钻机提供动カ，待电カ恢复后，切換回电机提供动力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以电机为主动力的钻机，其特征在于：它包括至少两台电机（1）、风机（11）、联轴器（2）、液力耦合器（3）、并车箱（4）、绞车（8）、钻机（9）和柴油机（12），电机（1）上安装有风机（11），风机（11）的主轴与风机电机（10）的主轴相连，电机（1）的输出端与液力耦合器（3）通过联轴器（2）相连，液力耦合器（3）与并车箱（4）的输入端相连，绞车（8）的输出端与钻机（9）相连；电机（1）主轴的尾部还安装有编码器（6），编码器（6）的信号输出端与电机操作箱（7）的信号输入端相连，电机操作箱（7）还分别与电机（1）和风机电机（10）相连；所述的柴油机（12）与电机（1）并联设置，柴油机（12）与液力耦合器（3）通过联轴器（2）相连，液力耦合器（3）的输出端与并车箱（4）的输入端相连；并车箱（4）的输出端与绞车（8）相连，绞车（8）的输出端与钻机（9）相连。

【技术特征摘要】
1.一种以电机为主动力的钻机，其特征在于:它包括至少两台电机(I)、风机(11)、联轴器(2)、液力耦合器(3)、并车箱(4)、绞车(8)、钻机(9)和柴油机(12)，电机(I)上安装有风机(11)，风机(11)的主轴与风机电机(10)的主轴相连，电机(I)的输出端与液力耦合器(3)通过联轴器(2)相连，液力耦合器(3)与并车箱(4)的输入端相连，绞车(8)的输出端与钻机(9)相连；电机(I)主轴的尾部还安装有编码器(6)，编码器(6)的信号输出端与电机操作箱(7 )的信号输入端相连，电机操作箱(7 )还分别与电机(I)和风机电机(10 )相连；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江阳，车明者，谢伟，张鹏，
申请(专利权)人：成都宏天电传工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：