一种一体式载人载物电动绞车的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井、机械设备技术领域，尤其涉及一种一体式载人载物电动绞车。


背景技术：

2.在以往的油气钻机钻井作业中，主要采用气动小绞车等工具进行载人、载物等辅助吊装作业，由于气动绞车存在能耗高、效率低、噪声大、低温适应性差等缺点，且载人载物对吊装速度和安全性要求不同，需要两台绞车分别进行。近些年我公司首创的载人载物电动绞车也成为一种较好的选择，例如授权公告号cn212450400u公开的一种石油钻机用载人载物电动绞车，取得了积极的应用效果，该电动绞车的绞车主体、变频电控组件分开布置，中间通过较长的电缆连接，存在占用空间大、成本较高及故障排除不便的问题。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的不足，提供一种结构紧凑，能够实现载人载物且安全可靠的电动绞车，本实用新型所采用的技术方案是：
4.一种一体式载人载物电动绞车，包括有架体，还包括有卷筒、限位装置、电机、电阻箱、变频控制箱、散热风机、控制开关盒以及控制手柄，所述的卷筒、限位装置、电机、电阻箱、变频控制箱、散热风机、控制开关盒、集成设置在架体上呈一体式结构，在所述电机和卷筒之间设有减速机构；所述变频控制箱内设置有变频器，所述的变频器分别与电机、限位器、电阻箱、散热风机、控制开关盒电连接，所述的变频控制箱用于驱动电机的运行，所述的电机带动减速机构驱动卷筒工作，所述的限位装置用于限制卷筒收卷和放卷的上限，所述的电阻箱用于将电机产生的电能转化为热能；所述散热风机对所述电机、变频控制箱吹风散热；所述的控制手柄设置在架体上或独立设置，所述的控制手柄通过有线或无线与控制开关盒控制连接。
5.进一步的，还包括有排绳器、压绳器以及带式刹车，所述的排绳器安装在架体上用于将钢丝绳整齐排列到在卷筒上，所述的压绳器安装在架体上用于压紧卷筒上钢丝绳，所述的带式刹车安装在架体上用于卷筒的制动。
6.进一步的，所述的减速机构设置在卷筒内，所述的电机、减速机构以及卷筒同轴设置。
7.进一步的，所述的电机、减速机构设置在卷筒外同一侧，且所述的电机垂直于卷筒设置。
8.进一步的，所述的减速机构设置在卷筒外一侧，所述的电机平行设置在卷筒下方。
9.进一步的，所述的电阻箱、散热风机设置在架体底部，所述的变频控制箱设置在电机上方，所述的控制开关盒设置在绞车整体的前侧。
10.进一步的，所述的电阻箱、变频控制箱、散热风机设置在架体底部，所述的电机设置在减速机构上方，所述的控制开关盒设置在在绞车整体的前侧。
11.进一步的，所述的电机、电阻箱、以及散热风机设置在架体底部，所述的变频控制箱设置在减速机构上方，所述的控制开关盒设置在在绞车整体的前侧。
12.进一步的，所述的电机为变频制动电机，在所述的电机内设有电磁制动器和编码器，所述电磁制动器在变频器控制下对电机进行制动，所述电磁制动器具备紧急释放功能，所述编码器与变频控制箱配合实现对电机的矢量控制。
13.进一步的，所述控制开关盒上设置有“载人&载物”档位选择开关、载人控制开关，“载人&载物”档位选择开关切换到“载物”档，通过控制手柄控制绞车无极调速运行，“载人&载物”档位选择开关切换到“载人”档，通过载人控制开关控制绞车匀速运行，满足载人、载物两种状态下对运行速度和安全性要求的不同。
14.进一步的，所述变频控制箱内还设置有温控仪、加热器，外部设置有散热器，温控仪与电加热器、散热风机电性连接。
15.采用上述结构的绞车，设置“载人”、“载物”两种控制模式，实现变频器对电机的不同驱动，满足载人、载物两种作业工况下对运行速度和安全性要求的不同；通过限位机构能够限制绞车放卷和收卷的极限位置；变频器结合制动电阻实现对绞车的能耗制动，电磁制动器在变频器的控制下对绞车随时制动，带式刹车能够实现手动刹车制动，三重制动保障绞车安全运行。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例1结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例2结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例3结构示意图。
具体实施方式
19.本实用新型提供一种一体式载人载物电动绞车，该绞车能够实现载人载物两种工作模式，包括有架体1、卷筒2、限位装置3、电机4、电阻箱5、变频控制箱6、散热风机7、控制开关盒8以及控制开关盒10，在电机4和卷筒2之间设有减速机构9，其中变频控制箱6分别与电机4和电阻箱5电连接，变频控制箱6用于驱动电机4的运行，电阻箱5在制动时将电机4产生的电能转化为热能，实现能耗制动，即在绞车减速时，电机4由电动机状态转换为发电机状态，把负载的机械能转化为热能，通过电阻箱内电阻散发到环境中去，达到减速制动的目的；电机4带动减速机构9驱动卷筒2工作，限位装置3与卷筒2连接，用于限制卷筒2收卷和放卷的上限，即限制了绞车行程范围，防止冲顶或触底的状况发生，限位装置3与变频控制箱6电连接，当卷筒2在收卷或放卷极限位置时限位装置触发信号至变频控制箱6中实现电机制动；散热风机7用于对电机7、变频控制箱6吹风散热；控制手柄10通过有线或无线与控制开关盒8控制连接，在控制开关盒8上设置有载人和载物档位选择开关8-1、载人控制开关8-2，载人和载物档位选择开关8-1切换到载物模式，通过控制手柄10与变频控制箱6电连接实现对绞车绞车无极调速运行，提高运载效率；载人和载物档位选择开关8-1切换到载人模式，通过载人控制开关8-2与变频控制箱6实现绞车恒定低速运行，确保安全；控制开关盒8设置在架体1上，即控制开关盒8可以安装到架体1上或集成设置到变频控制箱6上。而控制手柄10可集成设置在架体1上，或单独设置通过电缆或无线与变频控制箱6控制连接，能够灵活
移动位置；另外卷筒2、限位装置3、电机4、电阻箱5、变频控制箱6以及散热风机7集成设置在架体1上呈一体式，使该绞车整体结构紧凑，占地空间小。
20.上述的电动绞车中还包括排绳器11、压绳器12以及带式刹车13，卷筒2供钢丝绳缠绕实现收卷和放卷，排绳器11安装在架体1上卷筒2使钢丝绳能整齐地排列在卷筒上，以防钢丝绳混乱、重叠等不良状态发生。压绳器12安装在机架1上，进一步将钢丝绳约束压紧在卷筒上使排列整齐防止钢丝绳排列混乱，带式刹车13则能够直接作用在卷筒2上对卷筒实施制动，可采用手动或自动带式刹车13。其中限位装置3与卷筒2转轴连接来限位卷筒2放卷和收卷的极限位置。
21.下面结合实施例对绞车结构在做进一步说明：
22.实施例1
23.如图1所示的载人载物电动绞车包括架体1、卷筒2、限位装置3、电机4、电阻箱5、变频控制箱6、散热风机7、控制开关盒8、减速机构9以及控制手柄10。减速机构9设置在卷筒2内，使电机4、减速机构9以及卷筒2同轴设置，减小设备整体宽度，变频控制箱6布置在电机1上方，控制开关盒8布置在绞车前侧方便操作，电阻箱5和散热风机7则设置在机架1底部充分利用空间，控制手柄10通过有线无线连接到控制开关盒8上，因此控制手柄10可以集成固定在机架1上或独立设置为可移动的，方便造作人员在移动中控制。
24.实施例2
25.如图2的载人载物电动绞车包括架体1、卷筒2、限位装置3、电机4、电阻箱5、变频控制箱6、散热风机7、控制开关盒8、减速机构9以及控制手柄10。减速机构9则设置在卷筒2外一侧，将电机4与卷筒2垂直布局减小设备整体宽度，变频控制箱6布置在机架1底部，控制开关盒8与实施例1一样布置在电机1或减速机构9前侧方便操作，电阻箱5和散热风机7同样设置在机架1底部充分利用空间。控制手柄10通过有线无线连接到控制开关盒8上，因此控制手柄10可以集成固定在机架1上或独立设置为可移动的，方便造作人员在移动中控制。
26.实施例3
27.如图3所示的载人载物电动绞车包括架体1、卷筒2、限位装置3、电机4、电阻箱5、变频控制箱6、散热风机7、控制开关盒8、减速机构9以及控制手柄10。减速机构9则设置在卷筒2外一侧，将电机4与卷筒2水平布局，为了减小设备整体宽度，将电机4、散热风机7、电阻箱5布置在架体1底部。变频控制箱6布置在减速机9上侧，控制开关盒8与实施例1一样布置在电机1或减速机构9前侧方便操作，电阻箱5和散热风机7同样设置在机架1底部充分利用空间。控制手柄10通过有线无线连接到控制开关盒8上，因此控制手柄10可以集成固定在机架1上或独立设置为可移动的，方便造作人员在移动中控制。
28.为了能够提高该电动绞车的安全性，电机4采用变频制动电机，且电机4内设置电磁制动器4-1，在变频控制箱6内的变频器控制下随时对电机4进行制动，编码器4-2则配合变频控制箱6实现对电机的矢量控制。
29.除了考虑散热问题，为了在极寒天气下确保变频控制箱6稳定工作，在变频控制箱6内还设置有温控仪6-1和加热装置6-2，当温控仪6-1检测到环境温度过低影响变频控制箱6工作时自动启动加热装置6-2实现对变频控制箱6内加热提供适宜的工作温度，而为了满足散热功能在变频控制箱6上还设置有散热片进行散热。
30.该设备中变频控制箱内主要控制单元有变频器6-1及控制回路实现对电机的控
制。
31.该电动绞车通过变频器驱动交流变频制动电机，结合编码器，实现闭环矢量控制，结合外部电路及设备，可实现断电保护、过载保护、欠压保护、缺相保护、松绳保护、限位保护、紧急释放、零伺服保护等多种保护功能，满足载人载物工况的要求。上述实施例中的载人载物电动绞车通过控制手柄和控制开关盒控制变频电控组件中的变频器、控制回路等部件，驱动交流变频制动电机/减速机/卷筒体，缠绕或松开钢丝绳，实现对重物的提升或下放。
32.上述实施例中的载人载物电动绞车的变频电控组件与交流变频制动电机组合可实现“能耗制动”，在绞车减速时，交流变频制动电机由“电动机”状态转换为“发电机”状态，把负载机械能转化为热能，通过制动电阻散发到环境中去，达到减速制动的目的。“能耗制动”结合设置在防爆交流变频制动电机尾部的电磁制动器和设置在卷筒体外侧的带式刹车，三重刹车配合，保证安全。
33.上述实施例中的载人载物电动绞车设置“载人”、“载物”两种运行模式，满足载人、载物两种状态下对运行速度和安全性要求的不同，载人和载物档位选择开关8-1切换到“载物”模式，通过控制手柄控制绞车无极调速运行，高效；切换到“载人”模式，通过载人控制旋钮控制绞车低速运行，安全。
34.上述实施例中的交流变频制动电机尾部设置有电磁制动器、编码器，电磁制动器具备紧急释放功能，当出现断电、设备故障等情况，可强制释放制动器，在带式刹车的辅助下，可安全的把人员/重物降落地面。
35.上述实施例中的温控仪通过所述控制回路与电加热器、防爆散热风扇电性连接，通过温控仪对电加热器、散热风扇的自动控制，使得变频器始终处于适宜的温度环境中，以满足沙漠、极地等不同的高温、低温环境的使用要求。