储能式混合动力修井的制造方法
【专利摘要】本发明公开了储能式混合动力修井机，涉及一种用于油田油、水井修井作业的机械设备。它主要由汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块、执行机构、储能模块和安全保护模块组成，本发明结构简单，操作方便，制造成本低，安全性高。使用电机驱动力时，由储能模块和井场电网同时为电动机提供电能，因此可选用大功率电机，使其输出能力与柴油机输出能力基本持平，从而保证了电动机动力驱动执行机构的提升负荷及提升速度，可以消除井场电网容量对电动机功率的限制。
【专利说明】储能式混合动力修井机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于油田油、水井修井作业的机械设备，尤其是一种储能式混合 动力修井机。
【背景技术】
[0002] 修井机主要是油田进行各类油、水井管具起下作业及井下作业的常用设备。目前， 按采用能源种类的不同，修井机主要可以分为两类：一类以柴油驱动发动机带动执行机构 工作，其缺点是燃油能耗大、噪声污染严重、维护成本高；另一类以电能驱动电机带动执行 机构工作，其缺点是受井场电网容量限制，只能选用小功率电机或者单独架设电缆，因此执 行机构做功能力较小，与柴油机动力相比，提升负荷小、提升速度较慢。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供储能式混合动力修井机，不仅可以采用柴油、电 能两种能源，而且可以突破电机功率限制的瓶颈，提供与柴油机基本等同的做功能力。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：储能式混合动力修井机，包括汽车底 盘、井架、发动机模块、电动机模块和执行机构，发动机模块安装在汽车底盘前端，其通过前 联轴器II与分动箱一动力输入端连接，分动箱动力输出端通过后联轴器与执行机构连接， 电动机模块平行布置在发动机模块的一侧，并通过前联轴器I与分动箱另一动力输入端联 接，其特征在于：所述汽车底盘设置有储能模块。
[0005] 所述发动机模块由发动机和液力变矩器组成，电动机模块由电动机和变速箱组 成。
[0006] 所述储能模块由电容器及其电路组成。
[0007] 所述储能模块为电池。
[0008] 所述电池为锂电池。
[0009] 储能式混合动力修井机还包括安全保护模块。
[0010] 所述安全保护模块由漏电保护柜和双接地装置组成。
[0011] 所述漏电保护柜放置于地面，双接地装置设置在汽车底盘两侧。
[0012] 本发明的有益效果是，本发明提供了储能式混合动力修井机，主要由汽车底盘、井 架、发动机模块、电动机模块、执行机构、储能模块和安全保护模块组成，使用电机驱动力 时，由储能模块和井场电网同时为电动机提供电能，因此可选用大功率电机，使其输出能力 与柴油机输出能力基本持平，从而保证了电动机动力驱动执行机构的提升负荷及提升速 度，可以消除井场电网容量对电动机功率的限制。
[0013] 用电安全保护模块由漏电保护柜及双接地装置共同构成。漏电保护柜放置于地 面，通过供电电缆与整机联接，并与大地接地良好，井场电网先经漏电保护柜保护后再接入 整套设备，确保工业电网电源副与整套设备完全隔离。双接地装置分别布置在整车两侧，与 大地可靠接地，确保车体任意一点对地电势差均为"〇"，提高整车的安全系数。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明结构示意图；
[0015] 图2为图1去除井架后的俯视图。
[0016] 图中1、汽车底盘，2、井架，3、执行机构，4、分动箱，5、液力变矩器，6、发动机，7、储 能模块，8、漏电保护柜，9、后联轴器，10、前联轴器I，11、前联轴器II，12、变速箱，13、电动 机，14、双接地装置。
【具体实施方式】
[0017] 在图1、图2中，储能式混合动力修井机，主要由汽车底盘1、井架2、发动机模块、 电动机模块、执行机构3、储能模块7和安全保护模块组成。发动机模块由发动机6和液力 变矩器5组成，电动机模块由电动机13和变速箱12组成；储能模块7由电容器及其电路组 成，也可由其它大容量电池组成，比如锂电池；安全保护模块由漏电保护柜8和双接地装置 14组成。
[0018] 发动机模块安装在汽车底盘1前端，其通过前联轴器1111与分动箱4 一动力输入 端连接，分动箱4动力输出端通过后联轴器9与执行机构3连接，电动机模块平行布置在发 动机模块的一侧，并通过前联轴器110与分动箱4另一动力输入端联接，漏电保护柜8放置 于地面，双接地装置14设置在汽车底盘两侧。
[0019] 使用电机动力模块正常作业时，储能模块7投入使用。储能模块7的作业过程是： 当电动机13正转且做功提升管具时，可以同时从储能模块7和供电电源取得电力供应；当 电动机13正转停止做功时，井场电网为储能模块7进行快速充电；当下放管具带动电动机 13反转时，电动机13处于发电状态将管具势能转化为电能，产生的电能直接给储能模块7 充电。储能模块7 -直处于重复充电-放电的工作状态。该储能模块7具有充放电时间 短、循环寿命长的特点，采用此种结构，消除了井场电网容量对电动机13功率的限制，可选 用大功率电动机13,使其输出扭矩与发动机模块输出扭矩基本持平，从而保证了电动机模 块动力驱动执行机构3的提升负荷及提升速度。
[0020] 漏电保护柜8通过供电电缆与整机联接，并与大地接地良好，井场电网先经漏电 保护柜8保护后再接入整套设备，确保工业电网电源副与整套设备完全隔离。双接地装置 14与大地可靠接地，确保整机任意一点对地电势差均为"0"，提高整车的安全系数。
[0021] 本实施例并非对本发明的形状、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均属于本发明技术方案的保护范 围。
【权利要求】
1. 储能式混合动力修井机，包括汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块和执行机构， 发动机模块安装在汽车底盘前端，其通过前联轴器II与分动箱一动力输入端连接，分动箱 动力输出端通过后联轴器与执行机构连接，电动机模块平行布置在发动机模块的一侧，并 通过前联轴器I与分动箱另一动力输入端联接，其特征在于：所述汽车底盘设置有储能模 块。
2. 根据权利要求1所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述发动机模块由发 动机和液力变矩器组成，电动机模块由电动机和变速箱组成。
3. 根据权利要求4或2所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述储能模块由 电容器及其电路组成。
4. 根据权利要求1或2所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述储能模块为 电池。
5. 根据权利要求4所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述电池为锂电池。
6. 根据权利要求1或2所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：储能式混合动力 修井机还包括安全保护模块。
7. 根据权利要求6所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述安全保护模块由 漏电保护柜和双接地装置组成。
8. 根据权利要求7所述的储能式混合动力修井机，其特征在于：所述漏电保护柜放置 于地面，双接地装置设置在汽车底盘两侧。
【文档编号】E21B7/02GK104060949SQ201410252069
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】张建军, 韩洪波, 吴彦锋, 王维忠, 张子胜, 焦金龙, 李张英 申请人:中原特种车辆有限公司