CN220692915U - 车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，涉及车载石油钻机绞车技术领域，包括转轴、前端盖、电机定子、电机转子、强冷风机、鼠笼导条、后端盖、轴承、可调中心高底板；本实用新型在绞车上使用可省去减速、离合机构等配件，从而可避免因加装配件带来的结构复杂、转动惯量大、效率降低、噪声增加、润滑油泄露、维护频繁等不利影响；同时在保证电机性能满足现场工况前提下，不需要变速机构直接驱动绞车，满足钻井施工要求的恒扭矩、恒功率、高转速，大大提升了绞车效率，避免了减速机构带来的机械损耗，大大简化了绞车传动系统的结构，提高了传动效率，减轻了绞车重量，降低了绞车工作时的噪音，降低了工人的维护、维修强度。

Description

车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机

技术领域

本实用新型涉及车载石油钻机绞车技术领域，具体为一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机。

背景技术

车载电动钻机的绞车拖动主要是交直流调速电动机加多挡机械变速箱实现拖动的，因而车载电动钻机在石油钻井行业广泛使用；现有技术中的车载电动钻机为了完成其使用需求，需要额外加装有大型减速机、大型离合器等配套部件；但额外加装的配件会使得车载电动钻机具有结构复杂、转动惯量大、效率降低、噪声增加、润滑油泄露、维护频繁等不利影响，从而使得车载电动钻机的绞车使用大大的受到限制。

申请号CN2020208270404的车载石油钻机，就有使用角传动箱、并车分动箱、液力变速器等配件设备，由于加装配件的使用会使得车载电动钻机的绞车使用大大的受到限制，因此使用者对设备提出了更高的要求，希望减小或取消笨重的变速机构，以达到减小车载钻井绞车结构体积及重量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，以解决上述背景技术中提出的现有技术中使用的车载电动钻机的绞车因加装的配件使其使用大大的受到限制，因此使用者对设备提出了更高的要求，希望减小或取消笨重的变速机构，以达到减小车载钻井绞车结构体积及重量的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，包括转轴、前端盖、电机定子、电机转子、强冷风机、鼠笼导条、后端盖、轴承、可调中心高底板；所述转轴的外侧靠近前后两端均套设有两个轴承，并在两轴承之间设置有电机转子，所述电机转子的外侧设置有鼠笼导条；两轴承分别连接有前端盖和后端盖，所述前端盖和后端盖的外侧共同连接有电机定子，所述电机定子的外壁顶部设置有强冷风机；此外电机的底部安装有可调中心高底板。

优选的，所述转轴采用高强度合金钢焊接而成，包括轴心处设置的转轴轴杆，所述转轴轴杆的外侧设置有同轴的转轴轴筒，所述转轴轴筒外壁的前后两端均过盈配合安装有一个轴承，并且两轴承之间在所述转轴轴筒外壁上设置电机转子。

优选的，所述轴承采用SKF进口轴承，且可在120℃的温度下稳定的工作。

优选的，所述电机转子的转子冲片采用大孔径结构，并在外侧设置有鼠笼导条。

优选的，所述前端盖和后端盖均为圆盘形设置，并且在轴心处设置有通孔，并在通孔处设置有与所述轴承的外圆面平行的安装环，所述安装环的前后两端使用螺栓安装有轴承挡环，述前端盖和后端盖的外环边沿处使用螺栓共同安装有电机定子。

优选的，所述电机定子包括设置在最外侧的定子外壁，所述定子外壁的内侧固定设置有定子冲片，所述定子冲片的内部设置有定子绕组；同时所述定子外壁的外部设置有强冷风机。

优选的，所述电机定子的定子冲片和所述电机转子的转子冲片均采用DW470冷轧矽钢片制成。

优选的，所述电机定子的定子绕组的铜线表面涂覆有VPI真空浸漆。

优选的，所述强冷风机为市场采购的现有的强冷风机，所述定子外壁的下部在安装所述强冷风机的对侧设置有出风口。

优选的，电机的底部安装有可调的中心高底板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的高效异步直驱变频电机为低速大扭矩异步直驱电动机，在车载石油钻机绞车上使用时，可以省去减速、离合机构等配件的使用，从而可以避免因加装配件带来的结构复杂、转动惯量大、效率降低、噪声增加、润滑油泄露、维护频繁等不利影响；同时高效异步直驱变频电机的使用在保证电机性能满足现场工况需求的前提下，在机械上不需要变速机构直接驱动绞车，满足钻井施工要求的恒扭矩、恒功率、高转速等三个工作区域，大大提升了绞车的效率，并且取消变速机构后避免了减速机构带来的机械损耗，大大简化了绞车传动系统的结构，提高了传动效率，减轻了绞车重量，降低了绞车工作时的噪音，降低了工人的维护、维修强度，是传统电机与减速机的理想替代品。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为图2中A的放大图；

图4为图2中B的放大图；

图中：转轴-1，转轴轴杆-11，转轴轴筒-12，前端盖-2，安装环-21，轴承挡环-22，电机定子-3，定子外壁-31，定子冲片-32，定子绕组-33，出风口-34，电机转子-4，强冷风机-5，鼠笼导条-6，后端盖-7，轴承-8，可调中心高底板-9。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图1-4，图1为本实用新型示意图；图2为本实用新型结构示意图；图3为图2中A的放大图；图4为图2中B的放大图。

本实用新型提供一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，包括转轴1、前端盖2、电机定子3、电机转子4、强冷风机5、鼠笼导条6、后端盖7、轴承8、可调中心高底板9；所述转轴1的外侧靠近前后两端均套设有两个轴承8，并且两轴承8之间设置有电机转子4，所述电机转子4的外侧设置有鼠笼导条6，同时两轴承8分别连接有前端盖2和后端盖7，所述前端盖2和后端盖7的外侧共同连接有电机定子3，所述电机定子3的外壁顶部设置有强冷风机5；此外电机的底部安装有可调中心高底板9，满足不同的安装环境。

所述转轴1采用高强度合金钢焊接，保证转轴强度；包括轴心处设置的转轴轴杆11，所述转轴轴杆11的外侧设置有同轴的转轴轴筒12，用于增大所述转轴轴杆11的外径的同时，还有效的降低了所述转轴1的重量；所述转轴轴筒12外壁的前后两端均过盈配合安装有一个轴承8，并且两轴承8之间在所述转轴轴筒12外壁上设置电机转子4。

所述轴承8采用SKF进口轴承，保证所述轴承8可在120℃的温度下稳定的工作。

所述电机转子4的转子冲片采用DW470冷轧矽钢片制成，从而可以在使用的过程中做到减少铁损及提高效率的作用；同时所述转子冲片采用大孔径结构，从而可以减轻电机的重量；所述电机转子4的外侧设置有鼠笼导条6。

所述前端盖2和后端盖7均为圆盘形设置，并且在轴心处设置有通孔，并在通孔处设置有与所述轴承8的外圆面平行的安装环21，所述安装环21的前后两端使用螺栓安装有轴承挡环22，用于将所述前端盖2和后端盖7与相应的轴承8的固定安装使用；所述前端盖2和后端盖7的外环边沿处使用螺栓共同安装有电机定子3。

所述电机定子3包括设置在最外侧的定子外壁31，所述定子外壁31的内侧固定设置有定子冲片32，所述定子冲片32的内部设置有定子绕组33；同时所述定子外壁31的外部设置有强冷风机5；所述电机定子3的定子冲片32采用DW470冷轧矽钢片制成，从而可以在使用的过程中达到减少铁损及提高效率的作用；所述电机定子3的定子绕组33的铜线表面涂覆有VPI真空浸漆，从而可以提高定子绕组的铜线之间的绝缘能力。

所述强冷风机5为市场采购的现有的强冷风机，所述强冷风机的使用，用于向电机的内部吹入强风，从而使得电机的内部可以强迫冷却；所述定子外壁31的下部在安装所述强冷风机5的对侧设置有出风口34，用于强冷风机5吹风后的出风使用，进而保证电机的散热能力。

电机的底部还安装有可调的中心高底板9，从而使得电机可以满足不同的安装环境。

本实用新型针对车载石油钻机绞车用的高效异步直驱变频电机的特殊性和绞车的实际应用工况进行了细致的分析，对于本实用新型提供的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机的通风及温升进行了大量的计算及各种试验，并最终确定了合理的风路，对风量进行合理分配，保证定子、轴承温升控制在合理范围内。

考虑到车载石油钻机绞车用石油钻机使用环境的危险性，本实用新型提供的高效异步直驱变频电机整机进行防爆认证，从而保证现场使用安全；同时考虑到所述车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机多为露天安装，且常在沿海等地区使用，因此所述车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机做了三防处理，使所述车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机具有耐盐雾、风沙的侵蚀、耐湿热和防霉菌等性能。

本实用新型提供的所述车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机经过在额定工况下运行试验，定子温升、轴承温升完全符合且大大低于设计标准；在低速恒转矩、高速恒功试验中，电机运行平稳，振动小，噪声低。

本实用新型提供的高效异步直驱变频电机为低速大扭矩异步直驱电动机，在车载石油钻机绞车上使用时，可以省去减速、离合机构等配件的使用，从而可以避免因加装配件带来的结构复杂、转动惯量大、效率降低、噪声增加、润滑油泄露、维护频繁等不利影响；同时高效异步直驱变频电机的使用在保证电机性能满足现场工况需求的前提下，在机械上不需要变速机构直接驱动绞车，满足钻井施工要求的恒扭矩、恒功率、高转速等三个工作区域，大大提升了绞车的效率，并且取消变速机构后避免了减速机构带来的机械损耗，大大简化了绞车传动系统的结构，提高了传动效率，减轻了绞车重量，降低了绞车工作时的噪音，降低了工人的维护、维修强度，是传统电机与减速机的理想替代品。

尽管已经展示出和描述了本实用新型的实施例，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，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：包括转轴(1)、前端盖(2)、电机定子(3)、电机转子(4)、强冷风机(5)、鼠笼导条(6)、后端盖(7)、轴承(8)、可调中心高底板(9)；所述转轴(1)的外侧靠近前后两端均套设有两个轴承(8)，并在两轴承(8)之间设置有电机转子(4)，所述电机转子(4)的外侧设置有鼠笼导条(6)；两轴承(8)分别连接有前端盖(2)和后端盖(7)，所述前端盖(2)和后端盖(7)的外侧共同连接有电机定子(3)，所述电机定子(3)的外壁顶部设置有强冷风机(5)；此外电机的底部安装有可调中心高底板(9)。

2.根据权利要求1所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述转轴(1)采用高强度合金钢焊接而成，包括轴心处设置的转轴轴杆(11)，所述转轴轴杆(11)的外侧设置有同轴的转轴轴筒(12)，所述转轴轴筒(12)外壁的前后两端均过盈配合安装有一个轴承(8)，并且两轴承(8)之间在所述转轴轴筒(12)外壁上设置电机转子(4)。

3.根据权利要求2所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述轴承(8)采用SKF进口轴承，且可在120℃的温度下稳定的工作。

4.根据权利要求3所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述电机转子(4)的转子冲片采用大孔径结构，并在外侧设置有鼠笼导条(6)。

5.根据权利要求4所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述前端盖(2)和后端盖(7)均为圆盘形设置，并且在轴心处设置有通孔，并在通孔处设置有与所述轴承(8)的外圆面平行的安装环(21)，所述安装环(21)的前后两端使用螺栓安装有轴承挡环(22)，述前端盖(2)和后端盖(7)的外环边沿处使用螺栓共同安装有电机定子(3)。

6.根据权利要求5所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述电机定子(3)包括设置在最外侧的定子外壁(31)，所述定子外壁(31)的内侧固定设置有定子冲片(32)，所述定子冲片(32)的内部设置有定子绕组(33)；同时所述定子外壁(31)的外部设置有强冷风机(5)。

7.根据权利要求6所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述电机定子(3)的定子冲片(32)和所述电机转子(4)的转子冲片均采用DW470冷轧矽钢片制成。

8.根据权利要求7所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述电机定子(3)的定子绕组(33)的铜线表面涂覆有VPI真空浸漆。

9.根据权利要求8所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：所述强冷风机(5)为市场采购的现有的强冷风机，所述定子外壁(31)的下部在安装所述强冷风机(5)的对侧设置有出风口(34)。

10.根据权利要求9所述的车载石油钻机绞车用高效异步直驱变频电机，其特征在于：电机的底部安装有可调的中心高底板(9)。