專利名稱：石油鉆機能量回收利用裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油鉆機節(jié)能技術領域，涉及一種石油鉆機能量回收利用裝置。
背景技術：
目前交流變頻電動鉆機采用能耗制動技術，用制動電阻將電機減速時的能量消耗 掉。在鉆井作業(yè)中，大部分的作業(yè)時間是在起鉆桿和下鉆桿，因此制動電阻消耗的能量是很 大的。目前還沒有可靠的技術在電動鉆機上實現能量儲存和再利用。因此，開發(fā)適應油田 惡劣環(huán)境，性能可靠的鉆機能量回收利用裝置很有必要。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種石油鉆機能量回收利用裝置，解決了現有技術不能 在電動鉆機上實現能量儲存和再利用的問題。本實用新型所采用的技術方案是，一種石油鉆機能量回收利用裝置，在基座上依 次同軸安裝有電機和轉軸，轉軸上同軸設置有慣性體，電機與轉軸通過聯軸器連接，轉軸通 過兩個軸承支撐在基座上，在電機的非傳動端安裝編碼器；電機與逆變器的交流端連接，逆 變器與鉆機電控系統的直流母線連接，逆變器還與控制單元通過用現場總線連通。本實用新型的有益效果是，可實現能量的可靠存儲和釋放，使絞車能耗制動產生 的能量大部分重新利用，能顯著降低鉆井過程總能耗。

圖1為本實用新型裝置機械部分的組成結構圖；圖2為本實用新型裝置電氣部分的組成結構圖；圖3為本實用新型裝置鉆機電控系統的拓撲結構圖。圖中，1.電機，2.慣性體，3.編碼器，4.聯軸器，5.轉軸，6.軸承，7.基座，8.逆變 器，9.控制單元。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。如圖1，本實用新型的石油鉆機能量回收利用裝置包括電機1、慣性體2、編碼器3、 聯軸器4、轉軸5、軸承6、基座7、逆變器8和控制單元9構成，分為機械部分和電氣部分，具 體的機械連接結構是在基座7上依次同軸安裝有電機1和轉軸5，轉軸5上同軸設置有慣性體2，電機 1與轉軸5通過聯軸器4連接，轉軸5通過兩個軸承6支撐在基座7上，在電機1的非傳動 端安裝編碼器3。；參照圖2和圖3，本實用新型的石油鉆機能量回收利用裝置電氣部分的連接結構 是電機1與逆變器8的交流端連接，逆變器8與鉆機電控系統的直流母線連接，逆變器8還與控制單元9通過用現場總線連通。本實用新型的石油鉆機能量回收利用裝置的工作原理是能量儲存過程當鉆機絞車電機減速，絞車電機處于發(fā)電狀態(tài)，通過絞車電機逆變 器8向直流母線充電，直流母線電壓升高，此時控制單元9向逆變器8發(fā)出指令，逆變器8 驅動電機1加速轉動，即慣性體2也加速轉動，則絞車電機減速過程中發(fā)出的電能就傳送給 電機1，并轉換為慣性體2的動能存儲下來。能量釋放過程當絞車電機或泥漿泵電機處于電動狀態(tài)，控制單元9向逆變器8發(fā) 出指令，逆變器8驅動電機1減速轉動，即慣性體2也減速轉動，慣性體2減速過程將釋放 動能，電機1處于發(fā)電狀態(tài)，電能通過逆變器8流向直流母線，慣性體2存儲的能量被重新 利用。起下鉆作業(yè)中，一般2-3分鐘為一個作業(yè)周期，即在一個作業(yè)周期內游車有一次 上提作業(yè)和一次下放作業(yè)，而且絞車電機兩次電動時間間隔不會超過1分鐘，經過精密設 計的慣性體在1分鐘內能量損失可控制在小范圍內，盡量使更多的能量被重新利用。石油鉆機能量回收利用裝置，可實現能量的可靠存儲和釋放，使絞車能耗制動產 生的能量大部分重新利用，能顯著降低鉆井過程總能耗。
權利要求一種石油鉆機能量回收利用裝置，其特征在于在基座(7)上依次同軸安裝有電機(1)和轉軸(5)，轉軸(5)上同軸設置有慣性體(2)，電機(1)與轉軸(5)通過聯軸器(4)連接，轉軸(5)通過兩個軸承(6)支撐在基座(7)上，在電機(1)的非傳動端安裝編碼器(3)；電機(1)與逆變器(8)的交流端連接，逆變器(8)與鉆機電控系統的直流母線連接，逆變器(8)還與控制單元(9)通過用現場總線連通。
專利摘要本實用新型公開了一種石油鉆機能量回收利用裝置，在基座上依次同軸安裝有電機和轉軸，轉軸上同軸設置有慣性體，電機與轉軸通過聯軸器連接，轉軸通過兩個軸承支撐在基座上，在電機的非傳動端安裝編碼器；電機與逆變器的交流端連接，逆變器與鉆機電控系統的直流母線連接，逆變器還與控制單元通過用現場總線連通。本實用新型的裝置，可實現能量的可靠存儲和釋放，使絞車能耗制動產生的能量大部分重新利用，能顯著降低鉆井過程總能耗。
文檔編號F03G3/00GK201730565SQ20102015110
公開日2011年2月2日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者叢萬生, 嚴小妮, 于興軍, 唐飛, 宋志剛, 蒲容春 申請人:寶雞石油機械有限責任公司