CN2543937Y - 能耗制动钻机绞车 - Google Patents
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Abstract
一种用于石油、地质钻井的能耗制动钻机绞车，包括绞车、主电动机和控制装置；该钻机绞车取消了传统的辅助刹车装置，通过绞车变频器控制和调节主电动机在下钻时产生的电磁制动力矩，减缓和调节钻具的下放速度并将钻具下放时释放的能量最终经制动电阻转换为热能向空气中排出，本实用新型不仅下钻制动安全可靠、反应灵敏、调控方便，而且大大减轻了绞车的重量。
Description
一种能耗制动钻机绞车，用于石油、地质钻井的钻机绞车，特别适用于各种中深井钻机，属于石油、天然气钻井装备制造技术领域。
目前使用的石油、地质钻机用绞车特别是中深井钻机绞车为了制动，均在绞车滚筒轴端安装了水刹车或电磁涡流刹车等辅助刹车装置，用来减缓和调节钻具的下放速度，满足下钻作业的安全操作要求，由于现有技术是由司钻依靠刹把的操作去实现钻具的下放，因此在钻具下放速度上存在着不确定和不均衡性，同时，辅助刹车装置必然增大绞车的重量和体积，增加绞车的搬家安装难度。
本实用新型的目的是要取消现有钻机绞车的辅助刹车装置，设计一种在下钻过程中，主电动机能产生一个足够大的电磁制动力矩，减缓加速下放的钻具的下放速度并使钻具在设定的速度范围内平稳下放，同时又能将钻具下放时释放的能量经转换后消耗掉的能耗制动钻机绞车。
本实用新型是这样实现的：它包括绞车、主电机和控制三个部分；绞车部分包括绞车架(1)、滚筒轴(2)、机械传动装置(3)，主电机由变频电动机(4)构成，控制部分包括绞车变频器(5)、制动单元(6)、制动电阻(7)和给定指令装置(8)；变频电动机(4)和绞车变频器(5)在控制部分设定值的控制下按照要求的速度运行，并对绞车产生制动力矩，以达到在下放钻具时需要的速度。
本实用新型的优点是：由于采用的变频电动机在智能化给定装置的控制下，能可靠均衡地下钻，大大减少了主刹车的磨损程度，同时，由于取消了辅助刹车，钻机绞车的重量也相应减轻，有利于钻机的搬家和安装。
图1为本实用新型的结构示意图。
下面结合附图给出本实用新型的实施例：本实用新型包括绞车、主电机和控制三个部分；绞车部分包括绞车架(1)、滚筒轴(2)、机械传动装置(3)，主电机由变频电动机(4)构成，控制部分包括绞车变频器(5)、制动单元(6)、制动电阻(7)和给定指令装置(8)，变频电动机(4)和绞车变频器(5)在控制部分设定值的控制下按照要求的速度运行，并对绞车产生制动力矩，以达到在下放钻具时需要的速度，产生制动力矩的变频电动机(4)后端通过机械传动装置(3)与滚筒轴(2)相连，变频电动机(4)的前端与绞车变频器(5)相连接，并由绞车变频器(5)提供电源；外接的制动单元(6)与绞车变频器(5)的直流母排相连，外接的制动电阻(7)的通电和断电由设置在制动单元(6)中的开关控制，给定指令装置(8)与设置在绞车变频器(5)中的处理器输入接口相连并由给定指令装置(8)对其进行数字给定；在下钻过程中，快速下放的钻具通过提升系统的钢丝绳经滚筒轴(2)和机械传动装置(3)拖动变频电动机(4)的转子旋转并在绞车变频器(5)的控制下进入制动运行状态，变频电动机(4)产生一电磁制动力矩，减缓钻具加速下放的速度并在给定指令装置(8)所给定的速度范围内平稳下放，通过给定指令装置(8)可任意改变对绞车变频器(5)的给定信号，从而可方便地调节和控制钻具的下放速度，安全地完成下钻作业；钻具下放过程中释放的重力势能经变频电动机(4)在制动状态下转换为电能，由制动单元(6)控制，自动向制动电阻(7)馈电并转换为热能逸散到空气中；用于本实用新型绞车变频器(5)的变频器为具有矢量控制功能和零速全转矩功能的交-直-交式变频器，机械传动装置(3)可以是链条传动，也可以是齿轮传动。
Claims (3)
1.一种能耗制动钻机绞车，包括绞车、主电机和控制三个部分，其特征在于：
a.所述绞车部分包括绞车架、滚筒轴、机械传动装置；
b.所述主电机由变频电动机构成，变频电动机前端与绞车变频器相连接，后端通过机械传动装置与滚筒轴相连；
c.所述控制部分包括绞车变频器、制动单元、制动电阻和给定指令装置，制动单元与绞车变频器的直流母排相连，给定指令装置与设置在绞车变频器中的处理器输入接口相连；
2.根据权利要求1所述的一种能耗制动钻机绞车，其特征在于：所述绞车变频器的变频器为具有矢量控制和零速全转矩功能的交-直-交式变频器；
3.根据权利要求1所述的一种能耗制动钻机绞车，其特征在于：所述机械传动装置可以是链条传动，也可以是齿轮传动。
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| CN 02222560 CN2543937Y (zh) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 能耗制动钻机绞车 |
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| CN 02222560 CN2543937Y (zh) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 能耗制动钻机绞车 |
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| CN112411484A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 四川华能宝兴河水电有限责任公司 | 一种水坝事故门快速刹车方法 |
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2002
- 2002-05-14 CN CN 02222560 patent/CN2543937Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN112411484A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 四川华能宝兴河水电有限责任公司 | 一种水坝事故门快速刹车方法 |
| WO2022100152A1 (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 四川华能宝兴河水电有限责任公司 | 一种水坝事故门快速刹车方法 |
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