CN207245617U - 一种电动修井机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动修井机。本实用新型的电动修井机包括底盘、行走单元、修井作业单元、动力电池单元、与动力电池单元连接的电动机、与电动机连接的传动单元和控制单元，控制单元控制传动单元将电动机输出的动力传递给行走单元和修井作业单元，所述行走单元、修井作业单元、动力电池单元、电动机、传动单元和控制单元安装在底盘上。电动修井机在行走、作业时均使用电力作为动力，达到无污染、零排放的效果。

Description

一种电动修井机

技术领域

本实用新型涉及油田修井设备，具体涉及一种电动修井机。

背景技术

修井机是对油田井下管柱或井身进行维修的专业化机械设备，主要用于油管、抽油杆和抽油泵的提升与下放等作业。目前柴油机是修井机的主要动力来源，为修井机行走和作业提供动力。但柴油燃烧会产生大量有害气体，造成环境污染，既不符合国家节能减排政策，也不符合环境保护的要求。此外，柴油修井机仅仅将柴油燃烧所产生热能的30%转化为机械能，导致柴油修井机效率较低。

专利CN1203822197 U公开了一种蓄能电动修井机，作业时使用电动机取代柴油机为动力源。电网能源价格相对较低；电动修井机在电能转换的过程中，耗散能量均以热量的形式散发到空气中，不会对环境造成污染；电动修井机的传动效率为80％。符合国家节能减排的要求。

但上述电动修井机仅实现了修井作业时使用电力，底盘行走仍以柴油机为动力。也同样存在着环境污染和运行维护及燃料成本高的问题，而且存在着电动机与柴油机并存的高成本缺点。随着国家电池储能技术、电传动及控制技术的发展，石油专用特种车纯电动化也具备了可行性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种行走、作业状态时都使用电力作为动力的电动修井机，达到无污染、零排放的效果。

为实现上述目的，本实用新型的电动修井机的技术方案是：技术方案1：一种电动修井机，电动修井机包括底盘、行走单元、修井作业单元、电动修井机还包括动力电池单元、与动力电池单元连接的电动机、与电动机连接的传动单元和控制单元，控制单元控制传动单元将电动机输出的动力传递给行走单元和修井作业单元，所述行走单元、修井作业单元、动力电池单元、电动机、传动单元和控制单元安装在底盘上。电动修井机在行走、作业时均采用电力作为动力，达到无污染、零排放的效果。

技术方案2，在技术方案1的基础上：所述控制单元包括驾驶控制台和司钻操作控制装置，所述驾驶控制台位于底盘前端，所述司钻操作控制装置位于底盘后端，控制单元分为两部分电动修井机行走与修井作业时均可单独进行操作，驾驶控制台位于底盘最前部，司钻控制装置位于底盘最后部可方便相应操作。

技术方案3，在技术方案2的基础上：所述电动机为交流变频调速永磁电机，所述电动机位于驾驶控制台下方，交流变频调速永磁电机效率更高，确保电动机的高效。

技术方案4，在技术方案2的基础上：所述动力电池单元位于底盘下侧，且包括电池组模块和将电池组模块电流传递给电动机的电传动控制装置，所述电池组模块位于底盘中部，所述电传动控制装置位于驾驶控制台与电池组模块之间。

技术方案5，在技术方案4的基础上：所述电池组模块具有充电接口，可实现对电池组模块充电功能。

技术方案6，在技术方案5的基础上：所述充电接口包括直流充电接口和交流充电接口，直流电和交流电均可对电池组模块进行充电。

技术方案7，在技术方案1的基础上：所述传动单元位于底盘下侧，且包括变速箱与分动箱，所述变速箱位于电动机与电传动控制装置之间，所述分动箱位于变速箱后面。

技术方案8，在技术方案7的基础上：所述分动箱分别通过传动轴与行走单元的前、后车轮连接。可实现四轮驱动，路况较差时有利于修井机正常行走。

技术方案9，在技术方案1的基础上：所述修井作业单元位于底盘上部，传动单元的后方。

附图说明

图1为本实用新型的电动修井机实施例的传动原理示意图；

图2为本实用新型的电动修井机实施例的主视图；

图3为本实用新型的电动修井机实施例的俯视图；

附图中：1、驾驶控制台；2、司钻操作控制装置；3、电池组模块；4、电传动及控制装置；5、电动机；6、变速箱；7、分动箱；8、修井作业单元；9、底盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的电动修井机的具体实施例，如图1至图3所示，电动修井机包括底盘、行走单元、修井作业单元、动力电池单元、电动机、传动单元和控制单元。控制单元包括驾驶控制台1和司钻操作控制装置2，动力电池单元包括电池组模块3和电传动及控制装置4，传动单元包括变速箱6和分动箱7。底盘9从左到右依次布置有驾驶控制台1、电动机5、变速箱6、电传动控制装置4、分动箱7、电池组模块3、修井作业单元8、司钻操作控制装置2。电池组模块3包括电池系统和电池管理系统。为使电池组模块3具有存储能量功能，电池系统内电池使用180Ah锂电池，分为8箱电池；电池箱之间设有快速拔插连接器，以使电池出现故障时便于维修；锂电池2并120串成384V。为便于对电动修井机充电，电池组模块3具有符合国家标准的交流、直流充电接口。同时，电池组模块3具有检测和控制充放电状态的系统，确保电池能够根据控制程序完成充放电，并具有自我保护的功能。电池管理系统采用BMS系统，BMS系统将SOC稳定在0.6~0.8，确保电池在电机工作过程中始终不会处于深度充放电状态。为使电动机5更加高效，电动机5使用交流变频调速永磁电机，在其他实施例中也可为其他类型电动机。电传动控制装置4可将电池系统释放的384V直流电逆变为驱动交流变频调速永磁电机的交流电。变速箱6为AMT六档自动变速箱，可实现手自一体换挡，在其他实施例中也可为其他类型变速箱。AMT六档自动变速箱档位速比设置符合修井系统的负荷特性，保证了修井作业单元8高效作业。分动箱7通过内部齿轮啮合转换，实现动力的转换，可分别为修井作业单元8和底盘行走提供动力。

本实用新型的电动修井机在“停放状态”时，停放地点的充电设备可通过电池组模块3上的充电接口对电池系统进行充电。电池组模块3带有的检测和控制充放电状态的系统根据电池的荷电状态决定开始充电和结束充电。

本实用新型的电动修井机在“行走”状态下，电池组模块3根据电池存储电量状况为整机提供电量，电传动控制装置4将电池组模块3释放的384V直流电逆变为驱动交流变频调速永磁电机的交流电，驱动电动机5运转，驾驶员在驾驶控制台1操作，通过调节电池组模块3电量供给控制电动机5转速，变速箱6根据电动机5转速自动调节档位并将动力传递给分动箱7，分动箱7将动力切换成为底盘9提供动力，实现电动修井机行走。

本实用新型的电动修井机在“修井作业”状态下，先通过电池组模块3的充电接口连接井场电源，对整机进行充电。修井作业时，操作者通过控制司钻操作控制装置2控制电池组模块3电量供给，电传动控制装置将电池组模块3释放的384V直流电逆变为驱动交流变频调速永磁电机的交流电，驱动电动机5运转，变速箱6根据电动机5转速自动调节档位并将动力传递给分动箱7，分动箱7将动力切换成为修井作业单元8提供动力，从而实现修井作业的目的。在修井作业过程中，电池组模块3能够连续输出电力，同时接受井场电源的间断充电。因电池组模块3具有存储电能的功能，可利用存储的电能进行修井作业工作，从而可以避免重负荷作业时电动机5对井场电源大功率需求，避免了对电网的峰值冲击。同时，本实用新型的电动修井机在井场停电时可完成持续3~4小时的修井作业。

Claims (9)

1.一种电动修井机，包括底盘、行走单元和修井作业单元，其特征在于：电动修井机还包括动力电池单元、与动力电池单元连接的电动机、与电动机连接的传动单元和控制单元，控制单元控制传动单元将电动机输出的动力传递给行走单元和修井作业单元，所述行走单元、修井作业单元、动力电池单元、电动机、传动单元和控制单元安装在底盘上。

2.根据权利要求1所述的电动修井机，其特征在于：所述控制单元包括驾驶控制台和司钻操作控制装置，所述驾驶控制台位于底盘前端，所述司钻操作控制装置位于底盘后端。

3.根据权利要求2所述的电动修井机，其特征在于：所述电动机为交流变频调速永磁电机，所述电动机位于驾驶控制台下方。

4.根据权利要求2所述的电动修井机，其特征在于：所述动力电池单元位于底盘下侧，且包括电池组模块和将电池组模块电流传递给电动机的电传动控制装置，所述电池组模块位于底盘中部，所述电传动控制装置位于驾驶控制台与电池组模块之间。

5.根据权利要求4所述的电动修井机，其特征在于：所述电池组模块具有充电接口。

6.根据权利要求5所述的电动修井机，其特征在于：所述充电接口包括直流充电接口和交流充电接口。

7.根据权利要求1所述的电动修井机，其特征在于：所述传动单元位于底盘下侧，且包括变速箱与分动箱，所述传动单元位于底盘中部，所述分动箱位于变速箱之后。

8.根据权利要求7所述的电动修井机，其特征在于：所述分动箱分别通过传动轴与行走单元的前、后车轮连接。

9.根据权利要求1所述的电动修井机，其特征在于：所述修井作业单元位于底盘上部、传动单元的后方。