CN2250938Y - 一种节能钻井机或修井机提升装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能钻井机或修井机提升装置，它是由柱塞式液压马达、联轴器、绞车滚筒、钢丝绳、井架天车、游动滑车、大钩、液压泵、蓄能器等组成。该装置采用了液压马达动力输出端与绞车滚筒直接联结方式，省去了传统的中间减速箱、离合器、润滑系统和辅助刹车等一整套复杂装置。该装置采用了液压蓄能系统，能将大钩重物下落时的势能蓄存起来利用。

Description

一种节能钻井机或修井机提升装置

本实用新型属于石油、地质用钻井机或修井机绞车提升装置的改进。

目前国内外常用的石油、地质用钻井机或修井机绞车提升装置都是由绞车驱动机、联轴器、绞车滚筒、减速箱、离合器、润滑系统、钢丝绳、天车、游动滑车、大钩、辅助刹车装置等组成。其中绞车驱动机有柴油机、电动机、液压马达等几种，工作时绞车驱动机通过联轴器带动减速箱，减速箱再驱动绞车滚筒，滚筒驱动钢丝绳，钢丝绳通过井架天车和游动滑车提升和下放固定在游动滑车上的大钩和大钩载荷。为了控制大钩的下放速度，绞车上还设置了一套辅助刹车装置，比如电磁刹车或水刹车，用来控制绞车滚筒的转速，绞车滚筒再通过钢丝绳控制游动滑车及大钩的下放速度。在这套装置中，减速箱、离合器、润滑系统、辅助刹车装置，不仅结构复杂，而且体积和重量都很大，功率传递效率低，发生机械故障的几率高，维修和保养工作量大，制造成本高，在钻台占用面积大，辅助刹车装置在工作过程中消耗大量能量，将大钩重物下放时的势能转变成热能散失掉。

本实用新型的目的是提供了一种钻井机或修井机绞车提升装置，其机械传动简单，重量轻，体积小，功率传递效率高，故障率低，并且其液压系统有节能功能。

为了达到目的，本实用新型采用了一种节能钻井机或修井机绞车提升装置，它是由液压泵、液压蓄能器、柱塞式液压马达、联轴器、绞车滚筒、钢丝绳、天车、游动滑车、大钩等组成。液压马达动力输出端与绞车滚筒通过联轴器直接连接，马达与绞车滚筒相互直接传递扭矩。

本实用新型还采用了一套液压节能系统，这套系统由液压马达、液压泵、蓄能器、控制阀和管线组成，其中液压马达是一种工作柱塞数可改变的柱塞式液压马达。

本实用新型是这样实现的，分为三种工况：工况<1>当需要提升大钩重物时，控制操作液压系统的阀，使液压泵和蓄能器向柱塞式液压马达供油，同时解除机械刹车，这样供来的油给柱塞式液压马达提供了动力使之转动，柱塞式液压马达的转动通过联轴器直接传给绞车滚筒使之转动，滚筒转动又驱动缠绕在滚筒上的钢丝绳，钢丝绳通过井架天车滑轮驱动游动滑车上升，游动滑车的上升就将固定在游动滑车上的大钩及大钩重物提升。工况<2>当大钩重物静止不动时，柱塞式液压马达不转动，被机械刹车刹住，不消耗动力，此时液压泵继续工作，向蓄能器泵油蓄能。工况<3>当需要下放大钩及重物时，柱塞式液压马达的机械刹车解除，大钩在重力的作用下下降，大钩下降又带动游动滑车下降，游动滑车驱动钢丝绳，钢丝绳通过井架天车滑轮拉动被缠绕的绞车滚筒转动，绞车滚筒的转动通过联轴器直接传给了柱塞式液压马达，此时柱塞式液压马达呈液压泵工作状态向蓄能器泵油蓄能，从而将重物下降的势能储存在蓄能器中。

柱塞式液压马达[1]呈液压泵工作状态向蓄能器[10]泵油蓄能是这样实现的：如工况<3>所述，当大钩在重物下放工况时，柱塞式液压马达[1]被驱动呈液压泵工作状态，此时需要控制柱塞式液压马达[1]的配油装置，使其工作柱塞的数量减少到一定数目，小于大钩在提升状态时工作柱塞的数量，此时，在同样或变化很小的大钩重力作用下，由于工作柱塞数量的减少，柱塞式液压马达呈液压泵工作状态时，其泵油的压力就会大于现在液压系统的工作压力，从而将液压油泵入蓄能器，将重力下降的势能转变为液压蓄能器的压力能储存起来，完成重力蓄能。蓄存的能量在下一个提升工况时再释放出来，供柱塞式液压马达提升重物用，从而达到节能的目的。

说明书附图图1一种节能钻井机或修井机提升装置示意图图2柱塞式液压马达与绞车滚筒连接示意图图3提升装置液压节能系统流程图

附图说明1  柱塞式液压马达     9   单向变量液压泵2  联轴器            10  液压蓄能器3  绞车滚筒          11  两位两通比例阀4  钢丝绳            12  两位两通阀5  钻井机或修井机架   13  卸荷阀6  天车              14  溢流阀7  游动滑车          15  滤器8  大钩              16  油箱

现根据说明书附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型是这样实现的，提升装置由液压马达[1]、联轴器[2]、绞车滚筒[3]、钢丝绳[4]、天车[6]、游动滑车[7]、大钩[8]、液压泵[9]、液压蓄能器[10]等组成，一个工作循环分三种工况：第一种工况，当需要提升大钩重物时，控制操作液压系统的阀，使液压泵[9]和蓄能器[10]向柱塞式液压马达[1]供油，同时解除机械刹车，供来的油给柱塞式液压马达[1]提供了动力使之转动，柱塞式液压马达[1]的转动通过联轴器[2]直接传给绞车滚筒[3]使之转动，滚筒[3]转动又驱动缠绕在滚筒上的钢丝绳[4]，钢丝绳[4]通过井架[5]天车滑轮[6]驱动游动滑车[7]上升，游动滑车[7]的上升就将固定在游动滑车上的大钩[8]及大钩重物提升。第二种工况，当大钩[8]及重物静止不动时，柱塞式液压马达[1]不转动，被机械刹车刹住，不消耗动力，此时液压泵[9]继续工作，向蓄能器[10]泵油蓄能。第三种工况，当需要下放大钩[8]及重物时，柱塞式液压马达[1]的机械刹车解除，大钩[8]在重力的作用下下降，大钩[8]下降又带动游动滑车[7]下降，游动滑车[7]驱动钢丝绳[4]，钢丝绳[4]通过井架天车滑轮[6]拉动被缠绕的绞车滚筒[3]转动，绞车滚筒[3]的转动通过联轴器[2]直接传给了柱塞式液压马达[1]，从而驱动柱塞式液压马达[1]转动，此时柱塞式液压马达[1]在大钩重力驱动下呈液压泵工作状态向蓄能器泵油蓄能，从而将重物下降的势能储存在蓄能器[10]中。

柱塞式液压马达[1]呈液压泵工作状态向蓄能器[10]泵油蓄能是这样实现的：如上第三种工况，在大钩依靠重力下降时，柱塞式液压马达[1]被驱动呈液压泵工作状态，此时需要控制柱塞式液压马达[1]的配油装置，使其工作柱塞的数量小于大钩提升状态时工作柱塞的数量，这样，柱塞式液压马达[1]呈液压泵工作状态时，由于工作柱塞数量的减少，在同样或变化很小的大钩重力作用下，其泵油的压力就会大于现在液压系统的工作压力，从而将液压油泵入蓄能器[10]，将重力下降的势能转变为液压蓄能器[10]的压力能暂存起来，完成重力蓄能。蓄存的能量在下一个提升工况时再释放出来，供柱塞式液压马达[1]提升重物用，从而达到节能的目的。

本实用新型的优点：(1)由于采用液压马达通过联轴器与绞车滚筒直接联接传动，从而省去了传统的中间减速箱、离合器和润滑系统；使装置的重量大大减轻，体积减小，同时传动效率大大提高。(2)由于采用液压马达，因此通过控制液压系统中的无级变量装置调节液压马达的转速，实现对绞车的无级调速，从而实现了对钢丝绳、游动滑车和大钩的无级调速，因此又省去了传统的辅助刹车系统，从而使绞车系统的体积和重量进一步减小；(3)由于采用了液压系统蓄能和可控工作柱塞数的柱塞式液压马达，可以储存大钩重物下降时的势能并在提升大钩时释放出来；(4)在绞车不工作时，单向液压泵可继续向蓄能器蓄能，待提升重物时释放出来，从而可以降低原始动力的装机功率，节省装置的总造价。

Claims (2)

1.一种节能钻井机或修井机提升装置，它是由柱塞式液压马达[1]，联轴器[2]，绞车滚筒[3]，钢丝绳[4]，井架天车滑轮[6]，游动滑车[7]，大钩[8]，液压泵[9]，液压蓄能器[10]等组成，其特征是：液压马达[1]的动力输出端通过联轴器[2]直接与绞车滚筒[3]联接，马达[1]与绞车滚筒[3]相互间直接传递扭矩。

2.按照权力要求1所述的节能钻井机或修井机提升装置，其特征是：液压马达[1]是一种工作柱塞数可变的柱塞式液压马达。

Images