CN201052952Y - 交流变频两档绞车 - Google Patents

Abstract

一种交流变频两档绞车，用于石油天然气钻机的交流变频绞车，属于钻机设备制造技术领域，本实用新型包括驱动机构减速换档机构和应急机构，驱动机构包括两个主电机和并车万向轴；减速机构包括高低档减速齿轮箱和牙嵌离合器，在高档减速齿轮箱的一端设置有应急机构，本实用新型提供了一种由万向轴并车，并由牙嵌离合器进行摘挂高低速档位的交流变频两档绞车，解决了现有技术中直流链条传动多档绞车设备多，重量大，换档繁琐，或者交流变频齿轮传动一档绞车为达到同等级直流或机械绞车的提升能力和速度需要较大功率电机的问题，可实现两个电机并车和高低速档位转换，设置的应急机构可以在主电机发生故障时，提升最大钻柱重量，保证钻具和操作人员的安全。

Description

交流变频两档绞车

技术领域：

一种交流变频两档绞车，特别适用于石油天然气钻井钻机的交流变频绞车，属于钻井机械设备制造技术领域。

背景技术：

目前，用于钻井钻机的电驱动绞车主要有直流链条传动多档绞车和交流齿轮传动一档绞车；直流链条传动多档绞车结构特点是：采用整体箱式结构，多轴链条传动，通过牙嵌机构和气胎离合器换档；这种绞车提升能力较强，最大提升速度较大，但结构体积大，重量较大，在钻井作业时需要频繁换档，部分大功率直流链条传动多档绞车动力和传动不在同一模块，安装时需要对接链条，安装精度低，传动效率低；交流变频齿轮传动一档较车的结构特点是：绞车只有滚筒轴，为单轴结构，电机经联轴器与齿轮减速箱连接，通过齿轮减速箱减速后驱动滚筒轴，齿轮减速箱采用独立润滑系统对齿轮、轴承实施强制润滑，这种方式结构简单、传动效率较高，同时能以极低的速度恒扭矩输出，而且电机无电刷火花等优势，但是由于无换档机构，绞车提升速度调节完全依靠交流变频电机的调速，为达到相同等级的直流或机械绞车的提升能力和速度，需要配备功率更大的交流变频电机。

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺点，利用AC-VFD-AC的优点，提供一种由万向轴并车，由牙嵌离合器进行高、低速换档的单轴齿轮传动交流变频两档绞车。

本实用新型是这样实现的：一种交流变频两档绞车，由驱动机构、减速换档机构和应急机构组成，驱动机构包括两个主电机，两个主电机的输出端分别与两个减速换档机构连接并通过并车万向轴使两个主电机进行并车；减速换档机构包括高档减速齿轮箱、低档减速齿轮箱以及外置换档牙嵌离合器；外置牙嵌离合器分别与滚筒轴两端连接，通过外置牙嵌离合器摘挂实现高低速转换；为了安全运行的目的，在高档减速齿轮箱的一端还设置有一个应急机构，由一个交流变频电机和减速器构成，减速器通过一个离合器与高档减速齿轮箱连接；

在工作时，当需要高档位工作时，摘掉低档离合器，两个主电机的动力经过并车万向轴驱动高档减速齿轮箱，使绞车在高档位工作；需要低档位工作时，摘掉高档离合器，两个主电机的动力经过并车万向轴驱动低档减速齿轮箱，使绞车在低档位工作；当主电机发生故障时，启动应急机构，通过离合器使绞车提升最大钻柱重量，同时应急机构还可以给自动送钻提供动力。

本实用新型的优点与有益效果：通过并车万向轴可以实现两个主电机的有效并车，与现有技术相比，负载功率高，传动效率高；牙嵌离合器的应用可以实现高、低速档位的快速转换，同时具有结构简单和实用的特点，特别是设置的应急机构可以保证在主电机发生故障时能提升最大钻柱重量，保证钻具和操作人员安全。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图以两个主电机为例给出本实用新型的实施例：本实用新型由驱动机构、减速换档机构和应急机构组成，驱动机构由两个主电机7组成，两个主电机7是变频电机，两个主电机7的输出端分别与高、低档两个减速齿轮箱4和1的输入端连接，在两个主电机7之间设置有并车万向轴8，使两个主电机7进行并车，根据绞车功率配套要求，在高、低档两个减速齿轮箱4和1的输入端连接的主电机7也可以是一个主电机，在采用一个主电机时，可以将主电机设置在高、低两个减速齿轮箱4和1中任意一端，通过并车万向轴8连接高、低档两个减速齿轮箱4和1，也可以设置在两个减速齿轮箱之间，由并车万向轴8连接高、低两个减速齿轮箱4和1；减速换档机构包括高档减速齿轮箱4、低档减速齿轮箱1和两个牙嵌离合器2，高、低档减速齿轮箱4和1设置在绞车滚筒3的两边，两个牙嵌离合器2分别设置在高、低档减速齿轮箱4和1与绞车滚筒3之间；为了安全运行的目的，还设置有一个应急机构6，包括一个应急电机和减速器，应急机构通过一个离合器5与减速齿轮箱另一根输入轴连接，应急机构6可以设置一个，也可以设置两个，应急机构6通过离合器与高、低档减速齿轮箱连接。

在操作时，当需要高档位工作时，摘掉低档减速齿轮箱1，合上高档减速齿轮箱4，两个主电机7的动力经过并车万向轴8驱动高档减速齿轮箱4，使绞车在高档位工作；需要低档位工作时，摘掉高档减速齿轮箱4，合上低档减速齿轮箱1，两个主电机7的动力经过并车万向轴8驱动低档减速齿轮箱1，使绞车在低档位工作；当主电机7发生故障时，启动应急机构6，通过离合器5驱动高档减速齿轮箱，达到提升最大钻柱重量的目的，保证井下安全，同时应急机构6还为自动送钻提供动力。

Claims (4)

1.一种交流变频两档绞车，包括驱动机构、减速换挡机构和应急机构三个部分，其特征在于：

a、所述驱动机构由两个主电机构成，两个主电机的输出端分别与高、低档两个减速齿轮箱的输入端连接，在两个主电机之间设置有并车万向轴；

b、所述减速换挡机构包括高档减速齿轮箱、低档减速齿轮箱和两个牙嵌离合器，高、低档减速齿轮箱设置在绞车滚筒的两边，两个牙嵌离合器分别设置在高、低档减速齿轮箱与绞车滚筒之间；

c、应急机构包括应急电机和减速器，应急机构通过一个离合器与减速齿轮箱另一根输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的交流变频两档绞车，其特征在于：在高、低档两个减速齿轮箱输入端连接的两个主电机也可以是一个主电机，设置在高、低两个减速器中任意一个减速齿轮箱的一端，由并车万向轴连接高、低档两个减速齿轮箱。

3.根据权利要求1所述的交流变频两档绞车，其特征在于：所述的主电机是变频电机。

4.根据权利要求1所述的交流变频两档绞车，其特征在于：设置的应急机构也可以是两个，分别通过离合器与高、低档减速齿轮箱连接。