CN217538567U - 一种钻井用转盘驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井用转盘驱动装置，包括电机，电机的输出轴连接多档箱的输入端，多档箱的输出轴连接惯性刹车的输入轴，惯性刹车的输出轴通过联轴器与转盘输入轴连接；所述的电机、多档箱、端面齿法兰和惯性刹车沿轴线方向依次安装固定在底座上，本装置利用小功率、中高速电机和多档箱一体化设计，作为动力源，结构紧凑，降低成本，既可以输出高转速，也可以输出低速大转矩，不仅能够满足钻井不同工况要求，还能够保持电机始终在高效区间工作。

Description

一种钻井用转盘驱动装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻井装备技术领域，尤其涉及一种钻井用转盘驱动装置。

背景技术

目前，国内石油钻机转盘独立驱动装置一般由交流变频电机驱动或直流可控硅驱动，常采用大功率、中低速电机通过一档或两档减速箱驱动转盘。目前，传统电机的体积较大，为防止其凸出钻台面，需要通过两档位置传动箱降低电机安装高度，同时减速或者换挡，然后驱动转盘，在位置传动箱上设置惯性刹车。这种结构的缺点是当转盘处于高速或者低速大扭矩工况时，电机转速远离额定转速区间，处于低效运行区。因此，现有转盘驱动装置存在购置和运行成本高，体积大、运输不便、备件成本高、不易维修等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻井用转盘驱动装置，利用小功率、中高速电机和多档箱一体化设计，作为动力源，结构紧凑，降低成本，既可以输出高转速，也可以输出低速大转矩，不仅能够满足钻井不同工况要求，还能够保持电机始终在高效区间工作。

本实用新型采用的技术方案为：

一种钻井用转盘驱动装置，包括电机、多档箱和惯性刹车，电机的输出轴连接多档箱的输入端，多档箱的输出轴连接惯性刹车的输入轴，惯性刹车的输出轴通过联轴器与转盘输入轴连接；所述的电机、多档箱、端面齿法兰和惯性刹车沿同一轴线依次安装固定在底座上。

所述的电机和多档箱采用一体化连接，电机和多档箱之间通过端面齿法兰、联轴器、花键轴或者胀紧套连接；电机采用永磁同步电机。

所述的多档箱至少3档，多档箱的输出轴通过端面齿法兰、联轴器、花键轴或者胀紧套连接惯性刹车的输入轴。

本实用新型采用一台小功率、中高速电机，如永磁同步电机，效率高，连接一台多档减速箱直接驱动转盘，在减速箱与转盘之间设置惯性刹车；由于电机功率小、额定转速高，因此电机体积小，直接连接转盘输入轴时电机不会突出钻台面，从而省去了现有结构的位置传动箱；而多档箱设置多个档位，满足转盘工况需要的低速大扭矩和高速小扭矩；在处理钻井事故复杂工况时，用低速一档工况满足超大扭矩工况需求，同时保持电机转速在额定转速附近，工作在高效区；显著降低整套装置的购置与运行成本，且本装置结构紧凑，设计合理，设备体积小、维修成本低。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1）本装置采用中高速电机（永磁同步电机）作为动力输入源，带动多档箱后驱动转盘，既可以输出高转速，也可以输出低速大转矩，还能够保持电机始终在高效区间工作，满足钻井工况要求；

2）电机体积小，通过多档箱直接驱动转盘，在多档箱与转盘之间设置惯性刹车，省去现有的位置传动箱，结构紧凑，降低成本；

3）采用小功率中高速电机，成本低、质量轻、易组合安装和易维护，能够显著降低钻井设备动力装置的采购成本和维修成本，缩短维修时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括电机1、多档箱2和惯性刹车4，电机1采用永磁同步电机1，电机1的输出轴和多档箱2的输入端通过联轴器、花键轴或者胀紧套一体化连接，形成一体成型结构，结构紧凑、占用空间小；所述的多档箱2至少3档，可控可选性调节档位，满足不同工况需求；多档箱2的输出轴通过端面齿法兰3、联轴器6、花键轴或者胀紧套连接惯性刹车4的输入轴，惯性刹车4的输出轴通过联轴器6与转盘7输入轴连接；所述的电机1、多档箱2、端面齿法兰3和惯性刹车4沿沿轴线方向依次安装固定在底座5上，且转盘和电机也位于同一轴线上。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型采用一台小功率电机1，具体采用车规级永磁同步电机1作为动力源，带动多档箱2运转，多档箱2的输出轴与惯性刹车4输入轴之间通过端面齿法兰3连接，惯性刹车4的输出轴与转盘7输入轴通过联轴器6连接后，驱动其运转。整套装置既可实现高速输出，也可实现低速大转矩输出，同时保持电机1高效运转，满足转盘7钻井工况。

本实用新型采用车规级永磁同步电机1，即中高速、小功率电机带动换档箱，通过多档位设置实现高速输出或者低速大转矩输出的方式来取代现有电动钻机中的大功率、中低速电机。例如5000米钻机配置的ZP375转盘交流变频电驱动装置，额定输出扭矩要求约1.5万牛米，由一台交流电机和一台两档传动链条箱组成，电机额定功率600KW，驱动装置重约5-6吨；而按照本使用新型的技术方案，ZP375转盘驱动装置由一套300KW永磁同步电机换挡箱总成（4档）直接驱动转盘，可输出相同的扭矩和转速，重约3-4吨，购置成本显著降低。同时电机1和多档箱2体积小，不会突出钻台面，直接驱动转盘7，省去了位置传动箱；由于多档箱2设置4个档位，既可以在轻负载时输出高转速，也可以输出低转速大转矩，还能够保持电机1始终在高效区间工作。

而本实用新型采用车规级永磁同步电机1作为动力输入源，年产量大便于购买更换，同时成本低；电机1和多档箱2体积小，不会突出钻台面，直接驱动转盘7，省去了位置传动箱；由于多档箱2设置多个档位，既可以在轻负载时输出高转速，也可以输出低转速大转矩，还能够保持电机1始终在高效区间工作，满足钻井工艺各种不同的工况要求；本实用新型解决了本领域一直想解决的问题，具有显著的经济效益和社会效益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种钻井用转盘驱动装置，其特征在于：包括电机、多档箱和惯性刹车，电机的输出轴连接多档箱的输入端，多档箱的输出轴连接惯性刹车的输入轴，惯性刹车的输出轴通过联轴器与转盘输入轴连接；所述的电机、多档箱、端面齿法兰和惯性刹车沿同一轴线依次安装固定在底座上。

2.根据权利要求1所述的钻井用转盘驱动装置，其特征在于：所述的电机和多档箱采用一体化连接，电机和多档箱之间通过端面齿法兰、联轴器、花键轴或者胀紧套连接；电机采用永磁同步电机。

3.根据权利要求2所述的钻井用转盘驱动装置，其特征在于：所述的多档箱至少3档，多档箱的输出轴通过端面齿法兰、联轴器、花键轴或者胀紧套连接惯性刹车的输入轴。

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