寬調速范圍電動儲能修井機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣開發(fā)所用的修井機技術領域，具體是一種寬調速范圍電動儲能修井機。
【背景技術】
[0002]修井機是油田修井作業(yè)的重要設備，油田用修井機多以車載柴油發(fā)動機為動力。隨著國家對節(jié)能減排的高標準要求，以及柴油價格的不斷攀升，采用電動修井機取代柴油動力修井機成為新的發(fā)展方向。電動修井機具有能源利用率高、環(huán)境污染小、作業(yè)費用低等優(yōu)點，但電動修井機在使用過程中受到井場變壓器的容量限制，大多難以滿足作業(yè)需要，若依據井場變壓器容量匹配電動修井機功率，會導致電動修井機功率小、作業(yè)效率較低。因此需要一種普遍適用于井場作業(yè)環(huán)境的新型電動修井機，滿足修井作業(yè)動力需求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種節(jié)能降耗，環(huán)境污染小，作業(yè)效率較高的新型寬調速范圍電動儲能修井機。在滿足修井作業(yè)動力需求的前提下，通過拓寬修井機調速范圍和配備儲能系統(tǒng)的方式，最大限度的降低變頻電機配置功率，減小電動修井機對井場變壓器的容量限制，增強電動修井機現場適用性。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提出了以下技術方案:
[0005]—種寬調速范圍電動儲能修井機，包括相互連接配合的傳動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其中:所述傳動系統(tǒng)包括依次連接的變頻電機、聯軸器、變速箱、傳動軸、角傳動箱、絞車、游動系統(tǒng)、司鉆箱;所述電控系統(tǒng)包括變頻器和儲能系統(tǒng)，所述變頻器對變頻電機進行無級調速并控制變頻電機輸出轉速和扭矩，從而控制游動系統(tǒng)的起升、下放;所述儲能系統(tǒng)至少包括一個超級電容器。
[0006]在一個實施例中，所述的寬調速范圍電動儲能修井機還包括一個液氣路系統(tǒng)，所述液氣路系統(tǒng)包括液壓站電機、三聯栗、修井機液路系統(tǒng)、變速箱潤滑系統(tǒng)、液壓式空壓機、修井機氣路系統(tǒng);所述液壓站電機為所述三聯栗提供動力;所述三聯栗的第一聯驅動修井機液路系統(tǒng)，所述三聯栗的第二聯驅動變速箱潤滑系統(tǒng)，所述三聯栗的第三聯驅動變液壓式空壓機，液壓式空壓機通過氣路管線為修井機氣路系統(tǒng)提供壓縮空氣，完成司鉆箱的氣路系統(tǒng)控制。
[0007]優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)采用上裝傳動系統(tǒng)，變頻電機為變頻調速異步電機。
[0008]優(yōu)選地，所述機械變速箱設置三個檔位，所述角傳動箱在常規(guī)錐齒輪傳動機構的基礎上，增加一套齒輪換擋機構和一套鏈輪換擋機構。
[0009 ]優(yōu)選地，所述超級電容器，在修井作業(yè)的下放和解卡步驟的時間內充電，在修井作業(yè)的起升步驟的時間內快速放電，與井場變壓器一起為所述變頻電機供電。
[0010]優(yōu)選地，所述超級電容器負責當井場變壓器所提供功率小于變頻電機的負載功率時，與所述井場變壓器共同給變頻電機提供功率。[0011 ]優(yōu)選地，液壓站電機為全封閉、自扇冷、鼠籠式、高效率隔爆型三相異步電動機，所述空壓機采用液壓式空壓機。
[0012]本實用新型的有益效果是，
[0013]1、傳動系統(tǒng)通過變頻電機與上裝傳動系統(tǒng)的合理匹配，拓寬了修井機動力輸出范圍，不同載荷情況下均能夠保證較高的工作效率。
[0014]2、電控系統(tǒng)的超級電容儲能系統(tǒng)可在作業(yè)現場電源容量不足的情況下，對作業(yè)現場的變壓器容量進行補充，滿足修井作業(yè)動力需求，提高電動修井機現場適用性。
[0015]3、液氣路系統(tǒng)的修井機液路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、變速箱潤滑系統(tǒng)共用一臺液壓站電機，減少動力源配置，節(jié)約生產成本，整車結構緊湊，實現了輕量化。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型寬調速范圍電動儲能修井機傳動原理圖；
[0017]圖2為本實用新型寬調速范圍電動儲能修井機電控原理圖；
[0018]圖3為本實用新型寬調速范圍電動儲能修井機液氣路控制原理圖。
[0019]圖中:1.變頻電機，2.聯軸器，3.變速箱，4.傳動軸，5.角傳動箱，6.絞車，7.游動系統(tǒng)，8.司鉆箱，9.變頻器，1.儲能系統(tǒng)，11.液壓站電機，12.三聯栗，13.修井機液路系統(tǒng)，14.變速箱潤滑系統(tǒng)，15.液壓式空壓機，16.修井機氣路系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖并以【具體實施方式】為例，對本實用新型進行詳細說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本實用新型不限于所列出的【具體實施方式】，只要符合本實用新型的精神，都應該包括于本實用新型的保護范圍內。
[0021]本實用新型的寬調速范圍電動儲能修井機包括相互連接配合的傳動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和液氣路系統(tǒng)。
[0022]如圖1所示，本寬調速范圍電動儲能修井機傳動系統(tǒng)主要由變頻電機I，聯軸器2，變速箱3，傳動軸4，角傳動箱5，絞車6，游動系統(tǒng)7、司鉆箱8組成。變頻電機I的輸出軸與變速箱3通過聯軸器2相連接，變速箱3的輸出軸與角箱5通過傳動軸4相連接。變頻電機動力通過角傳動箱5的齒輪傳動機構和鏈輪傳動機構輸出到絞車6，驅動絞車6旋轉，帶動游動系統(tǒng)7完成修井作業(yè)。司鉆箱8通過組合調壓閥手柄的開度控制絞車6轉速和游動系統(tǒng)7起下速度。
[0023]在一個實施例中變頻電機I采用專業(yè)變頻調速異步電機，傳動系統(tǒng)采用上裝傳動系統(tǒng)，通過變頻電機與上裝傳動系統(tǒng)的合理匹配，減小變頻電機功率，使修井機具有寬調速范圍，不同載荷情況下均能夠保證較高的工作效率。變頻調速異步電機I的扭矩較大、變頻范圍寬，可實現50Hz-90Hz寬恒功率變頻調速。根據修井作業(yè)解卡、正常起下、高速起下作業(yè)工況負載要求，將變頻電機設置三個變頻功率檔位。變頻電機配置獨立風扇驅動，防護等級IP56，絕緣等級H級，系統(tǒng)2分鐘內過載能力1.5倍，能夠滿足常規(guī)修井作業(yè)動力需求。
[0024]其中傳動系統(tǒng)中的機械變速箱3和角傳動箱5，機械變速箱3設置三個檔位，在正常起下工況時可根據負載情況選擇合適的檔位，保證不同載荷情況下修井作業(yè)效率。角傳動箱5在常規(guī)錐齒輪傳動機構的基礎上，增加一套齒輪換擋機構和一套鏈輪換擋機構，使角傳動箱在傳遞兩相交軸之間的運動和動力的同時，還具有四檔換擋調速功能。根據修井作業(yè)解卡、正常起下、高速起下的工況要求，設置角傳動箱四