專利名稱：能耗制動鉆機(jī)絞車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種能耗制動鉆機(jī)絞車，用于石油、地質(zhì)鉆井的鉆機(jī)絞車，特別適用于各種中深井鉆機(jī)，屬于石油、天然氣鉆井裝備制造技術(shù)領(lǐng)域。
目前使用的石油、地質(zhì)鉆機(jī)用絞車特別是中深井鉆機(jī)絞車為了制動，均在絞車滾筒軸端安裝了水剎車或電磁渦流剎車等輔助剎車裝置，用來減緩和調(diào)節(jié)鉆具的下放速度，滿足下鉆作業(yè)的安全操作要求，由于現(xiàn)有技術(shù)是由司鉆依靠剎把的操作去實(shí)現(xiàn)鉆具的下放，因此在鉆具下放速度上存在著不確定和不均衡性，同時，輔助剎車裝置必然增大絞車的重量和體積，增加絞車的搬家安裝難度。
本實(shí)用新型的目的是要取消現(xiàn)有鉆機(jī)絞車的輔助剎車裝置，設(shè)計一種在下鉆過程中，主電動機(jī)能產(chǎn)生一個足夠大的電磁制動力矩，減緩加速下放的鉆具的下放速度并使鉆具在設(shè)定的速度范圍內(nèi)平穩(wěn)下放，同時又能將鉆具下放時釋放的能量經(jīng)轉(zhuǎn)換后消耗掉的能耗制動鉆機(jī)絞車。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括絞車、主電機(jī)和控制三個部分；絞車部分包括絞車架(1)、滾筒軸(2)、機(jī)械傳動裝置(3)，主電機(jī)由變頻電動機(jī)(4)構(gòu)成，控制部分包括絞車變頻器(5)、制動單元(6)、制動電阻(7)和給定指令裝置(8)；變頻電動機(jī)(4)和絞車變頻器(5)在控制部分設(shè)定值的控制下按照要求的速度運(yùn)行，并對絞車產(chǎn)生制動力矩，以達(dá)到在下放鉆具時需要的速度。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用的變頻電動機(jī)在智能化給定裝置的控制下，能可靠均衡地下鉆，大大減少了主剎車的磨損程度，同時，由于取消了輔助剎車，鉆機(jī)絞車的重量也相應(yīng)減輕，有利于鉆機(jī)的搬家和安裝。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型包括絞車、主電機(jī)和控制三個部分；絞車部分包括絞車架(1)、滾筒軸(2)、機(jī)械傳動裝置(3)，主電機(jī)由變頻電動機(jī)(4)構(gòu)成，控制部分包括絞車變頻器(5)、制動單元(6)、制動電阻(7)和給定指令裝置(8)，變頻電動機(jī)(4)和絞車變頻器(5)在控制部分設(shè)定值的控制下按照要求的速度運(yùn)行，并對絞車產(chǎn)生制動力矩，以達(dá)到在下放鉆具時需要的速度，產(chǎn)生制動力矩的變頻電動機(jī)(4)后端通過機(jī)械傳動裝置(3)與滾筒軸(2)相連，變頻電動機(jī)(4)的前端與絞車變頻器(5)相連接，并由絞車變頻器(5)提供電源；外接的制動單元(6)與絞車變頻器(5)的直流母排相連，外接的制動電阻(7)的通電和斷電由設(shè)置在制動單元(6)中的開關(guān)控制，給定指令裝置(8)與設(shè)置在絞車變頻器(5)中的處理器輸入接口相連并由給定指令裝置(8)對其進(jìn)行數(shù)字給定；在下鉆過程中，快速下放的鉆具通過提升系統(tǒng)的鋼絲繩經(jīng)滾筒軸(2)和機(jī)械傳動裝置(3)拖動變頻電動機(jī)(4)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并在絞車變頻器(5)的控制下進(jìn)入制動運(yùn)行狀態(tài)，變頻電動機(jī)(4)產(chǎn)生一電磁制動力矩，減緩鉆具加速下放的速度并在給定指令裝置(8)所給定的速度范圍內(nèi)平穩(wěn)下放，通過給定指令裝置(8)可任意改變對絞車變頻器(5)的給定信號，從而可方便地調(diào)節(jié)和控制鉆具的下放速度，安全地完成下鉆作業(yè)；鉆具下放過程中釋放的重力勢能經(jīng)變頻電動機(jī)(4)在制動狀態(tài)下轉(zhuǎn)換為電能，由制動單元(6)控制，自動向制動電阻(7)饋電并轉(zhuǎn)換為熱能逸散到空氣中；用于本實(shí)用新型絞車變頻器(5)的變頻器為具有矢量控制功能和零速全轉(zhuǎn)矩功能的交-直-交式變頻器，機(jī)械傳動裝置(3)可以是鏈條傳動，也可以是齒輪傳動。
權(quán)利要求1.一種能耗制動鉆機(jī)絞車，包括絞車、主電機(jī)和控制三個部分，其特征在于a.所述絞車部分包括絞車架、滾筒軸、機(jī)械傳動裝置；b.所述主電機(jī)由變頻電動機(jī)構(gòu)成，變頻電動機(jī)前端與絞車變頻器相連接，后端通過機(jī)械傳動裝置與滾筒軸相連；c.所述控制部分包括絞車變頻器、制動單元、制動電阻和給定指令裝置，制動單元與絞車變頻器的直流母排相連，給定指令裝置與設(shè)置在絞車變頻器中的處理器輸入接口相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能耗制動鉆機(jī)絞車，其特征在于所述絞車變頻器的變頻器為具有矢量控制和零速全轉(zhuǎn)矩功能的交-直-交式變頻器；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能耗制動鉆機(jī)絞車，其特征在于所述機(jī)械傳動裝置可以是鏈條傳動，也可以是齒輪傳動。
專利摘要一種用于石油、地質(zhì)鉆井的能耗制動鉆機(jī)絞車，包括絞車、主電動機(jī)和控制裝置；該鉆機(jī)絞車取消了傳統(tǒng)的輔助剎車裝置，通過絞車變頻器控制和調(diào)節(jié)主電動機(jī)在下鉆時產(chǎn)生的電磁制動力矩，減緩和調(diào)節(jié)鉆具的下放速度并將鉆具下放時釋放的能量最終經(jīng)制動電阻轉(zhuǎn)換為熱能向空氣中排出，本實(shí)用新型不僅下鉆制動安全可靠、反應(yīng)靈敏、調(diào)控方便，而且大大減輕了絞車的重量。
文檔編號B66D1/00GK2543937SQ02222560
公開日2003年4月9日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者張弭, 王江陽, 田第勇 申請人:川油廣漢宏華有限公司