CN102536118A - 一种电容储能的自走式电动修井机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电容储能的自走式电动修井机,所述传动机构、电气控制系统、液压系统安装于底盘车上;传动机构包括取力器、万向轴和变速箱;电气控制系统包括电气控制柜、储能电容,制动电阻、能量管理装置和电动机;液压系统包括液压控制箱、液压系统辅助电动机、液压泵、液压马达、油箱;绞车安装于变速箱的一侧,井架单元固定于底盘车上,其优点是噪音低、无污染、节能环保,能量利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田开采机电装置,尤其是一种带电容储能的电动修井机,属于石油机械装备技术领域。
背景技术
修井机是油田在修井作业中使用的施工机械。已有技术中,修井机采用车载柴油发动机输出动力,驱动作业机械装置实现油管、油杆提升下放和驱动行走机械装置使修井机行走。柴油发动机作动力的修井机的缺点是工作噪音大,排放废气污染环境,效率低,耗费燃油,费用高。近几年修井机发展出了自走式燃油、电动双动力修井机,由燃油机发电为电动机供能,电动机驱动作业机械装置工作,缺点是传动系统复杂,成本高,耗费燃油,污染环境,系统功率损失较大,传动效率低。而完全依靠电能工作的电动修井机,应用范围受井场条件限制,且停电时无法工作。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足,提出一种节能、高效、能更好适应油田现场环境的电容储能的自走式电动修井机。
本发明所提供的技术方案包括:一种电容储能的自走式电动修井机,包括底盘车体、传动机构、电气控制系统、液压系统、绞车和井架单元,其特征在于底盘车体包括底盘车、底盘车发动机、底盘车发动机变速箱、底盘车驾驶室和操作控制室;传动机构、电气控制系统、液压系统安装于底盘车上;传动机构包括取力器、万向轴和变速箱;电气控制系统包括电气控制柜、储能电容,制动电阻、能量管理装置和电动机;液压系统包括液压控制箱、液压系统辅助电动机、液压泵、液压马达、油箱;绞车安装于变速箱的一侧,井架单元固定于底盘车上。
本发明所提供的技术方案还包括:底盘车发动机与底盘车发动机变速箱连接,底盘车发动机变速箱输出端与取力器连接,取力器另一端与万向轴连接,万向轴通过传动机构与液压泵连接,液压泵同时与液压系统辅助电机连接,变速箱输入轴采用电动机拖动或液压马达拖动,变速箱输出轴与绞车连接。
利用液压系统辅助电机带动液压泵工作,或者利用盘车发动机提供源动力,通过底盘车发动机变速箱、取力器、万向轴传动,驱动液压泵工作,液压泵通过液压管路与液压控制箱和油箱相连,为液压系统提供动力驱动液压马达工作。
电气控制柜安装有中央处理单元,电机调速装置,制动电阻,中间继电器及供配电支路,其中中央处理单元,可采用单片机、PLC等具有逻辑处理功能的器件,实现输入信号分析处理、控制策略生成等功能。
电动机倒发电回馈的能量,由能量管理装置将存储于储能电容中,未能全部吸收的能量由电气控制柜内的制动电阻吸收;储能电容的能量通过能量管理装置驱动电动机。
与现有技术相比,本发明的优点是:
1、修井作业采用电动机拖动,噪音低,无污染、节能环保,能量利用率高;
2、配有再生能量吸收装置,修井机作业过程中电机再生发电时,将能量存储于储能电容,降低了电能损耗,节约了能源;
3、负载较大时,采用液压系统驱动液压马达为电动修井机提供动力,减少了电动机的装机容量,节约了成本;
4、现场停电时,可通过底盘车发动机为液压泵提供动力,由液压系统驱动液压马达带动修井作业装置工作,增强了电动修井机的可靠性;
5、结构简单适用,安全可靠。
附图说明
图1是本发明结构示意图主视图。
图2是图1的去掉井架单元的俯视图。
图中:1为底盘车,2为绞车,3为电动机,4为电气控制柜,5为储能电容,6为能量管理装置,7为井架单元,8 为取力器,9为万向轴,10为变速箱,11为液压控制箱,12为液压系统辅助电机,13为液压泵,14为液压马达,15为油箱,16为制动电阻,17为底盘车发动机,18为底盘车发动机变速箱,19为底盘车驾驶室,20为操作控制室。
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
具体实施方式
参见图1、2,一种电容储能的自走式电动修井机,包括底盘车体、传动机构、电气控制系统、液压系统、绞车2和井架单元7,底盘车体包括底盘车1、底盘车发动机17、底盘车发动机变速箱18、底盘车驾驶室19和操作控制室20;传动机构、电气控制系统、液压系统安装于底盘车1上;传动机构包括取力器8、万向轴9和变速箱10;电气控制系统包括电气控制柜4、储能电容5,制动电阻16、能量管理装置6和电动机3;液压系统包括液压控制箱11、液压系统辅助电动机12、液压泵13、液压马达14、油箱15;绞车2安装于变速箱10的一侧,井架单元7固定于底盘车1上。
底盘车发动机17与底盘车发动机变速箱18连接,底盘车发动机变速箱18输出端与取力器8连接,取力器8另一端与万向轴9连接,万向轴9通过传动机构与液压泵13连接,液压泵13同时与液压系统辅助电机12连接,变速箱10输入轴采用电动机3拖动或液压马达14拖动,变速箱10输出轴与绞车2连接。
利用液压系统辅助电机12带动液压泵13工作,或者利用盘车发动机17提供源动力,通过底盘车发动机变速箱18、取力器8、万向轴9传动,驱动液压泵13工作,液压泵13通过液压管路与液压控制箱11和油箱15相连,为液压系统提供动力驱动液压马达14工作。
电气控制柜4安装有中央处理单元,电机调速装置,制动电阻16,中间继电器及供配电支路,其中中央处理单元,可采用单片机、PLC等具有逻辑处理功能的器件,实现输入信号分析处理、控制策略生成等功能。
电动机3倒发电回馈的能量,由能量管理装置6存储于储能电容5中,未能全部吸收的能量由电气控制柜4内的制动电阻16吸收;储能电容5的能量通过能量管理装置6驱动电动机3。
Claims (5)
1.一种电容储能的自走式电动修井机,包括底盘车体、传动机构、电气控制系统、液压系统、绞车和井架单元,其特征在于底盘车体包括底盘车、底盘车发动机、底盘车发动机变速箱、底盘车驾驶室和操作控制室;传动机构、电气控制系统、液压系统安装于底盘车上;传动机构包括取力器、万向轴和变速箱;电气控制系统包括电气控制柜、储能电容,制动电阻、能量管理装置和电动机;液压系统包括液压控制箱、液压系统辅助电动机、液压泵、液压马达、油箱;绞车安装于变速箱的一侧,井架单元固定于底盘车上。
2.根据权利要求1所述的一种电容储能的自走式电动修井机,其特征在于底盘车发动机与底盘车发动机变速箱连接,底盘车发动机变速箱输出端与取力器连接,取力器另一端与万向轴连接,万向轴通过传动机构与液压泵连接,液压泵同时与液压系统辅助电机连接,变速箱输入轴采用电动机拖动或液压马达拖动,变速箱输出轴与绞车连接。
3.根据权利要求1所述的一种电容储能的自走式电动修井机,其特征在于利用液压系统辅助电机带动液压泵工作,或者利用盘车发动机提供源动力,通过底盘车发动机变速箱、取力器、万向轴传动,驱动液压泵工作,液压泵通过液压管路与液压控制箱和油箱相连,为液压系统提供动力驱动液压马达工作。
4.根据权利要求1所述的一种电容储能的自走式电动修井机,其特征在于电气控制柜安装有中央处理单元,电机调速装置,制动电阻,中间继电器及供配电支路,其中中央处理单元,可采用单片机、PLC等具有逻辑处理功能的器件,实现输入信号分析处理、控制策略生成等功能。
5.根据权利要求1所述的一种电容储能的自走式电动修井机,其特征在于电动机倒发电回馈的能量,由能量管理装置将存储于储能电容中,未能全部吸收的能量由电气控制柜内的制动电阻吸收;储能电容的能量通过能量管理装置驱动电动机。
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