车载石油钻机的制作方法

本实用新型涉及石油、天然气井的大修修井或侧钻井作业领域，即车载石油钻机。

背景技术：

在已有技术中，5千米以上深井的石油、天然气井钻修机受发动机功率限制，需要双动力机组并车组合输出功率完成作业。传统钻修机双动力机组由载车底盘上两套发动机、两套液力变速器加并车分动箱来共同完成。其缺点是噪声及大气污染成倍增加，对能源浪费十分严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种车载石油钻机，实现柴油发动机+液力变速器与变频调速电动机加并车分动箱组合替代双柴油机驱动的传动方式。

本实用新型的技术解决方案是：车载石油钻机，包括载车底盘，载车底盘上有绞车总成、井架，其特征在于载车底盘上一路顺次连接有发动机、液力变速器及并车分动箱；另一路变频调速电动机与并车分动箱连接；并车分动箱合并前述两套动力设备后单独输出动力于传动轴、角传动箱及绞车总成的滚筒顺次连接。

柴油发动机+液力变速器驱动，是一种柔性传动，随负载变化能自动无极调速、变矩，保护发动机，并能起到离合器和机械联轴器的作用。并车传动时自动适应另一端变频调速电动机的输出转速，使二者输入并车分动箱的转速同步，达到共同驱动负载的目的。柴油发动机+液力变速器驱动，通过并车分动箱中的离合控制，既可单独驱动绞车和驱动转盘箱，也可独立驱动载车底盘的行驶。利用柴油发电机组驱动，发电机组始终处于最佳节油转速状态运转，可降低油耗。

交流变频调速电动机驱动，简化机械传动及控制系统，传动效率提升。修井机采用ac400v/50hz三相五线制电力系统，可由柴油发电机组供电或者高压网电供电。将6kv或10kv高压网电经车载变压器降压到ac400v为修井机提供动力电源。加入电能质量治理装置主要用于无功补偿和谐波抑制，经过无功补偿及谐波抑制后，满足国家对公用电网功率因数和谐波限制的标准要求。电驱动系统采用数字交流变频技术及矢量控制技术、能耗制动技术、总线网络技术等。具有优异的调速性能和要求的过载能力。

本实用新型优点是：1、柴油发动机主要用于载车行驶；当作业负载较小时，只使用网电电源驱动变频电动机作业，利于环保；当作业负载较大时，启动柴油发动机与变频电动机并车驱动负载。2、经常使用的变频调速电动机，效率高、传动链短、易于控制。3、电传动系统主要用于控制驱动绞车的交流变频电机，可实现正反转无级调速、高精度悬停、能耗制动、防止上碰下砸等功能。

附图说明

图1是本实用新型传动结构平面布置图。

图2是并车分动箱平面布置图。

具体实施方式

参见图1，零部件名称如下：绞车总成1，角传动箱2，变频控制柜3，并车分动箱4，第二联轴器5，交流变频调速电动机6，滤波控制柜7，电缆卷筒8，柴油发动机9，液力变速器10，第一联轴器11，电气开关控制柜12，载车底盘13。

参见附图1，车载石油钻机，包括载车底盘13，载车底盘13上有绞车总成1、井架。载车底盘13上一路顺次连接有柴油发动机9、液力变速器10及并车分动箱4；另一路变频调速电动机6与并车分动箱4连接；并车分动箱4合并前述两套动力设备后单独输出动力与传动轴、角传动箱2及绞车总成1的滚筒顺次连接。

柴油发动机9与液力变速器10直联为一体，组成柴油机组通过第一联轴器11将输出动力传到并车分动箱4。交流变频调速电动机6经第二联轴器5输出动力到并车分动箱4。并车分动箱4合并两套动力或两套动力机组单独输出动力经传动轴、角传动箱2到绞车总成1的滚筒，驱动游动系统完成油管或钻杆的起下作业。其中交流变频调速电动机6，由变频控制柜3、滤波控制柜7、电气开关控制柜12，控制其启停、调速及刹车等。

能耗制动系统：绞车变频系统采用制动单元+制动电阻的能耗制动方式，实现电机四象限运行与零速度带载悬停功能，电机能在低速下稳定运行。绞车驱动电机变频系统的能耗制动作为绞车的主刹车，辅助刹车采用盘式刹车，以延长刹车片的使用寿命，减轻维护工作量。

主要技术参数：额定钩载：1600kn。最大钩载：1800kn，井架高度：38m。变频电机功率：700kw。

主要结构：两套动力机组采用纵向平行布置经并车分动箱输出动力传递到角传动箱、链条箱、绞车、游动系统完成钻杆或油管的起下作业。

电驱系统主要有：高压房及房体、高压开关柜、kyn28-12型中置柜、电力变压器、低压开关柜、电能质量综合治理装置、车载低压控制柜、变频器等组成。

参见图2，零部件名称如下：离合器ⅰ总成（2件）14，输入齿轮（2件）15，中间齿轮（2件）16，离合器ⅱ总成17，绞车输出法兰18，绞车输出齿轮19，离合器ⅲ总成20，驱动转盘箱法兰21，驱动转盘箱齿轮22，离合器ⅳ总成23，载车后桥输出法兰24，载车输出齿轮25，载车前桥输出法兰26，载车前桥气控离合器ⅴ27，离合器ⅳ总成23，输入法兰（2件）28。

参见图2，为并车分动箱4平面布置图。当两个离合器ⅰ总成14被搬到“合”位置后，两路动力源分别经第二联轴器5和第一联轴器11输入给两个横向排列的输入法兰28，当离合器ⅱ总成17搬到“合”位置后，经中间齿轮16传递给绞车输出齿轮19，并经绞车输出法兰18传递到绞车游动系统。同时当离合器ⅲ总成20处于“合”位置时，动力也同时传到驱动转盘箱法兰21到驱动转盘传动系统。当离合器ⅳ总成23及载车前桥气控离合器27挂到“合”位置时（此时离合器总成14（电驱动一路）、17、20应处于“离”位置，单独由柴油机驱动载车行驶。

上面描述，只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。

技术特征：

1.车载石油钻机，包括载车底盘（13），载车底盘（13）上有绞车总成（1），其特征在于载车底盘（13）上一路顺次连接有发动机（9）、液力变速器（10）及并车分动箱（4）；另一路变频调速电动机（6）与并车分动箱（4）连接；并车分动箱（4）输出动力与传动轴、角传动箱（2）及绞车总成（1）的滚筒顺次连接。

技术总结
本实用新型涉及石油、天然气井的大修修井或侧钻井作业领域，即车载石油钻机。车载石油钻机包括载车底盘，载车底盘上有绞车总成，其特征在于载车底盘上一路顺次连接有发动机、液力变速器及并车分动箱；另一路变频调速电动机与并车分动箱连接；并车分动箱合并前述两套动力设备后单独输出动力于传动轴、角传动箱及绞车总成1的滚筒顺次连接。柴油发动机+液力变速器与变频调速电动机加并车分动箱组合，可并车传动输出较大功率达到共同驱动较大载荷的目的。载荷较小时，两种动力组合也可单独分别驱动绞车。经常使用的交流变频调速电动机驱动，传动效率高，节能环保。

技术研发人员：回瑞生;王春芳;徐朝晖;刘海龙;孙静
受保护的技术使用者：通化石油化工机械制造有限责任公司
技术研发日：2020.05.18
技术公布日：2021.04.06