專利名稱：復(fù)合傳動絞車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與石油鉆井機(jī)有關(guān)，特別是一種用于石油鉆井機(jī)傳動的復(fù)合傳動絞車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有石油鉆井機(jī)絞車有兩種傳動型式一種是統(tǒng)一傳動型式，另一種是獨(dú)立傳動型，現(xiàn)分述如下1.統(tǒng)一傳動絞車，如圖1所示電機(jī)驅(qū)動鏈條變速箱傳動絞車滾筒實(shí)現(xiàn)提升或下放鉆具，并可同時傳動轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)。該傳動型式有以下缺點(diǎn)A.在特殊鉆井工藝條件下，絞車滾筒作業(yè)和轉(zhuǎn)盤作業(yè)參數(shù)互有制約，不能充分滿足鉆井工藝要求。
B.鏈條傳動付多，效率低，體積大，超重，需拆開分體吊裝和運(yùn)輸。因此，每搬運(yùn)一次必須拆裝一次，安裝精度就降低一次，密封性降低，漏油嚴(yán)重，不符合環(huán)保要求。
C.吊運(yùn)單元多，安裝時間長，不安全，費(fèi)用較高。
D.使用電機(jī)能耗制動工況時，由于鏈條增速比大(Z2/Z1＝86/19齒)，傳動不可靠。
2.獨(dú)立傳動絞車，如圖2所示絞車電機(jī)驅(qū)動鏈條變速箱獨(dú)立傳動絞車滾筒，實(shí)現(xiàn)提升或下放鉆具，絞車作業(yè)不受轉(zhuǎn)盤作業(yè)干擾制約，可滿足起、下鉆具工藝需要。轉(zhuǎn)盤電機(jī)驅(qū)動齒輪變速箱和鏈條箱獨(dú)立傳動轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)，轉(zhuǎn)盤作業(yè)參數(shù)不受絞車作業(yè)干擾制約，可滿足鉆井工藝要求。但是由于絞車、轉(zhuǎn)盤各自獨(dú)立驅(qū)動，自成系統(tǒng)，存在以下缺點(diǎn)①.該絞車部分的缺點(diǎn)與統(tǒng)一傳動絞車的B、C、D條相同。
②.而且需增加一臺電機(jī)和一臺控制柜，并且轉(zhuǎn)盤電機(jī)和絞車電機(jī)不能互補(bǔ)、互救，系統(tǒng)可靠性較差。
③.轉(zhuǎn)盤獨(dú)立傳動系統(tǒng)的電機(jī)和傳動箱緊靠井眼，并安裝在鉆臺鋪板之下，造成安裝維修困難，設(shè)備受泥漿水浸蝕污染，電機(jī)電器防爆要求高，不符合鉆井作業(yè)的健康、安全、環(huán)保的規(guī)范要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺點(diǎn)，提供一種復(fù)合傳動絞車，做到既可獨(dú)立傳動，又可聯(lián)合傳動，以滿足用戶各種鉆井工藝要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種用于鉆機(jī)的復(fù)合傳動絞車，包括絞車電機(jī)、絞車齒輪箱、絞車滾筒，其特征在于還設(shè)有轉(zhuǎn)盤電機(jī)、轉(zhuǎn)盤傳動裝置、轉(zhuǎn)盤，該絞車電機(jī)一方面通過一齒式聯(lián)軸節(jié)和絞車齒輪箱及其在絞車齒輪箱中的絞車滾筒離合器與絞車滾筒主軸相關(guān)聯(lián)，該絞車電機(jī)另一方面通過齒式聯(lián)軸節(jié)、絞車齒輪箱和并車離合器可與轉(zhuǎn)盤電機(jī)主軸的一端并軸，該轉(zhuǎn)盤電機(jī)的主軸的另一端通過轉(zhuǎn)盤離合器、轉(zhuǎn)盤傳動裝置的鏈條箱和錐齒輪箱及萬向軸與轉(zhuǎn)盤相連接形成驅(qū)動關(guān)系，所述的絞車滾筒還設(shè)有絞車主剎車和絞車電機(jī)能耗制動取代輔助剎車；所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)還設(shè)有轉(zhuǎn)盤慣性剎車。
所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)為無級調(diào)速電機(jī)。
所述的絞車電機(jī)為無級調(diào)速電機(jī)。
所述的絞車電機(jī)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、轉(zhuǎn)盤、絞車滾筒的傳動結(jié)構(gòu)是采用單獨(dú)密封的齒輪箱和鏈條箱并通過離合器、聯(lián)軸節(jié)和萬向軸互相連接而成。
所述的絞車主剎車安裝在絞車滾筒的軸端，并采用盤式液壓鉗結(jié)構(gòu)。
有關(guān)本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)成和效果，茲結(jié)合附圖和裝置工作情況說明如后。


圖1是現(xiàn)有絞車——轉(zhuǎn)盤統(tǒng)一傳動絞車結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有絞車——轉(zhuǎn)盤獨(dú)立傳動絞車結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型復(fù)合傳動絞車最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-轉(zhuǎn)盤離合器 2-并車離合器3-滾筒離合器 4-轉(zhuǎn)盤電機(jī)5-絞車電機(jī) 6-絞車齒輪箱7-絞車滾筒 8-萬向軸9-轉(zhuǎn)盤 10-絞車主剎車 11-轉(zhuǎn)盤慣性剎車 12-轉(zhuǎn)盤傳動裝置13-齒式聯(lián)軸節(jié) 14-井口 15-方鉆桿16-輔助剎車具體實(shí)施方式
先請參閱圖3，圖3是本實(shí)用新型復(fù)合傳動絞車最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本實(shí)用新型復(fù)合傳動絞車包括絞車電機(jī)5、絞車齒輪箱6、絞車滾筒7，其特征在于還設(shè)有轉(zhuǎn)盤電機(jī)4、轉(zhuǎn)盤傳動裝置12、轉(zhuǎn)盤9，該絞車電機(jī)5一方面通過一齒式聯(lián)軸節(jié)13和絞車齒輪箱6及其在絞車齒輪箱6中的絞車滾筒離合器3與絞車滾筒7主軸相關(guān)聯(lián)，該絞車電機(jī)5另一方面通過齒式聯(lián)軸節(jié)13、絞車齒輪箱6和并車離合器2可與轉(zhuǎn)盤電機(jī)4主軸的一端并軸，該轉(zhuǎn)盤電機(jī)4的主軸的另一端通過轉(zhuǎn)盤離合器1和轉(zhuǎn)盤傳動裝置12的鏈條箱和錐齒輪箱及萬向軸8與轉(zhuǎn)盤9相連接形成驅(qū)動關(guān)系；所述的絞車滾筒7還設(shè)有絞車主剎車10；所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)4還設(shè)有轉(zhuǎn)盤慣性剎車11；所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)4為無級調(diào)速電機(jī)；所述的絞車電機(jī)5為無級調(diào)速電機(jī)；所述的絞車電機(jī)5、轉(zhuǎn)盤電機(jī)4、轉(zhuǎn)盤9、絞車滾筒7的傳動結(jié)構(gòu)是采用單獨(dú)密封的齒輪箱和鏈條箱并通過離合器2、3、聯(lián)軸節(jié)13和萬向軸8互相連接而成；所述的絞車主剎車10安裝在絞車滾筒7的軸端，并采用盤式液壓鉗結(jié)構(gòu)。所述的絞車滾筒7可通過絞車齒輪箱6、滾筒離合器3和齒式聯(lián)軸節(jié)13實(shí)現(xiàn)絞車電機(jī)5和轉(zhuǎn)盤電機(jī)4倒轉(zhuǎn)發(fā)電能耗制動，取代現(xiàn)有絞車的輔助剎車系統(tǒng)。據(jù)知，絞車的輔助剎車系統(tǒng)重達(dá)10噸，是一很笨重的設(shè)備。
本實(shí)用新型復(fù)合傳動絞車用于石油鉆機(jī)鉆井的工作情況如下1.石油鉆機(jī)鉆井工況A.鉆井，摘開并車離合器2，開動轉(zhuǎn)盤電機(jī)4，摘開轉(zhuǎn)盤慣性剎車11，掛合轉(zhuǎn)盤離合器1，轉(zhuǎn)盤慣性剎車11和轉(zhuǎn)盤離合器1是可以聯(lián)鎖的，則轉(zhuǎn)盤電機(jī)4的動力通過轉(zhuǎn)盤傳動裝置12的鏈條箱和錐齒輪箱及萬向軸8驅(qū)動轉(zhuǎn)盤9，轉(zhuǎn)盤9的方補(bǔ)心旋轉(zhuǎn)方鉆桿、鉆具和鉆頭，破碎巖石，打出一口石油井。轉(zhuǎn)盤電機(jī)4可無級調(diào)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤所需各種轉(zhuǎn)速。
B.劃眼，若在鉆井過程中需要劃眼，即鉆井在進(jìn)行中，又要提升鉆具，進(jìn)行修理井壁，則掛合絞車齒輪箱6的滾筒離合器3，然后松開絞車主剎車10，同時開動絞車電機(jī)5，其動力通過齒輪箱6傳動絞車滾筒7，由滾筒7纏繞鋼絲繩，通過游動滑車、大鉤、井架等將鉆具提升到一定高度，然后再下放鉆具，絞車電機(jī)5倒轉(zhuǎn)發(fā)電能耗制動。這樣上下幾次，最后將鉆具下放至底，繼續(xù)鉆井。絞車電機(jī)5可無級調(diào)速，實(shí)現(xiàn)絞車滾筒7所需的各種提升速度。
C.掛合并車離合器2，轉(zhuǎn)盤電機(jī)4和絞車電機(jī)5并車實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤9和絞車滾筒7，可完成B中所述的劃眼作業(yè)。下放鉆具時，摘開絞車滾筒離合器3，輕合絞車主剎車10。
D.摘開絞車滾筒離合器3，實(shí)現(xiàn)A中所述的鉆井作業(yè)，此時絞車滾筒7切斷動力，可以通過輕合絞車主剎車10實(shí)現(xiàn)鉆頭送進(jìn)。
上述“C、D”工況(即并車統(tǒng)一驅(qū)動)可實(shí)現(xiàn)絞車電機(jī)和轉(zhuǎn)盤電機(jī)動力的互補(bǔ)。
2.石油鉆機(jī)起、下鉆工況(轉(zhuǎn)盤不工作)A.淺井段，鉆具重量較輕時，起下鉆具實(shí)施轉(zhuǎn)盤電機(jī)4停機(jī)，摘開并車離合器2，轉(zhuǎn)盤9停止工作。掛合滾筒離合器3，松開絞車主剎車10，同時開動絞車電機(jī)5，提升鉆具，拆下一根鉆具，再提升鉆具，又拆下一根鉆具，直至將井中的鉆具起完，這就是起鉆作業(yè)。松開絞車主剎車10，鉆具自重下落，絞車滾筒7被鋼絲繩拉著倒轉(zhuǎn)，通過絞車齒輪箱6倒轉(zhuǎn)，驅(qū)動絞車電機(jī)5倒轉(zhuǎn)發(fā)電能耗制動，克服重力加速度，使之勻速下放和減速下放，最后掛合絞車主剎車10剎停，再接上一根鉆具，重復(fù)上述程序直到將鉆具下完，這就是下鉆作業(yè)。
B.深井段，鉆具重量重，單臺電機(jī)功率不足時，可以摘開轉(zhuǎn)盤離合器1，轉(zhuǎn)盤9不工作，掛合并車離合器2，開動轉(zhuǎn)盤電機(jī)4，實(shí)現(xiàn)兩臺電機(jī)并車驅(qū)動絞車滾筒7，這樣動力增大一倍，就可以實(shí)施所述的起、下鉆作業(yè)，不再重復(fù)。很顯然，動力具有互補(bǔ)性。
3.轉(zhuǎn)盤電機(jī)4和絞車電機(jī)5具有互救性。
鉆井作業(yè)工況時，當(dāng)轉(zhuǎn)盤電機(jī)4或電控系統(tǒng)有故障時，只要轉(zhuǎn)盤電機(jī)4的軸承不損壞，就可實(shí)施絞車電機(jī)5驅(qū)動轉(zhuǎn)盤9，繼續(xù)轉(zhuǎn)盤鉆井作業(yè)只需摘開絞車滾筒離合器3，掛合并車離合器2，開動絞車電機(jī)5，摘開慣性剎車11，掛合轉(zhuǎn)盤離合器1，轉(zhuǎn)盤9開始鉆井作業(yè)，此時絞車滾筒7已切斷動力，只能實(shí)現(xiàn)送進(jìn)。這就實(shí)現(xiàn)了動力互救。
起、下鉆作業(yè)工況時，當(dāng)絞車電機(jī)5或電控制系統(tǒng)有故障時，可以拆開其中的齒式聯(lián)軸節(jié)13進(jìn)行檢修或更換絞車電機(jī)5。起下鉆作業(yè)可以使用轉(zhuǎn)盤電機(jī)4來補(bǔ)救摘開轉(zhuǎn)盤離合器1，掛合并車離合器2，開動轉(zhuǎn)盤電機(jī)4，按上述的起下鉆作業(yè)程序進(jìn)行起下鉆作業(yè)。實(shí)現(xiàn)動力互救。
綜上所述，本實(shí)用新型既可獨(dú)立傳動又可聯(lián)合傳動，不僅可用于石油鉆井，也可用于其他鉆井或類似業(yè)務(wù)，其特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)可以歸納如下1.由圖3可知，掛合并車離合器，滾筒離合器，轉(zhuǎn)盤離合器，則絞車滾筒和轉(zhuǎn)盤同時運(yùn)行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一傳動絞車和轉(zhuǎn)盤。若鉆井需要，可摘開并車離合器，掛合轉(zhuǎn)盤和滾筒離合器，則絞車電機(jī)驅(qū)動絞車滾筒，轉(zhuǎn)盤電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)絞車滾筒和轉(zhuǎn)盤分別獨(dú)立運(yùn)行作業(yè)，互不干擾，充分滿足各自作業(yè)參數(shù)。
2.對現(xiàn)有的獨(dú)立傳動絞車而言，可以節(jié)省一臺絞車電機(jī)和一臺電控柜，絞車電機(jī)和轉(zhuǎn)盤電機(jī)通過離合器的掛摘，可實(shí)現(xiàn)絞車或轉(zhuǎn)盤的電機(jī)互補(bǔ)互救，提高電機(jī)的利用率和電系統(tǒng)可靠性。
3.傳動元件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，可整機(jī)吊運(yùn)安裝，維修簡便，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
4.由于采用單獨(dú)齒輪箱和鏈條箱，各自形成密封件，靠離合器聯(lián)軸節(jié)和萬向軸互相連接成傳動系統(tǒng)，可整裝搬運(yùn)和安裝，無需分體拆運(yùn)，故無漏油現(xiàn)象。絞車和轉(zhuǎn)盤傳動裝置及電機(jī)均遠(yuǎn)離井口，故設(shè)備不受井口泥漿水浸蝕和污染，電機(jī)和電器元器件防爆性能提高，更符合鉆井作業(yè)的健康、安全、環(huán)保規(guī)范要求。
5.由于滾筒傳動采用齒輪，更能適應(yīng)電機(jī)能耗制動工況。
6.絞車滾筒主剎車外移到軸端，并采用盤式液壓鉗結(jié)構(gòu)，更換易損件快捷，同時縮小了滾筒的徑向尺寸，使絞車體積減小。
7.利用絞車電機(jī)倒轉(zhuǎn)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能耗制動，取代現(xiàn)有笨重昂貴的輔助剎車，使絞車體積減小，重量減輕，成本降低。
權(quán)利要求1.一種用于鉆機(jī)的復(fù)合傳動絞車，包括絞車電機(jī)(5)、絞車齒輪箱(6)、絞車滾筒(7)，其特征在于還設(shè)有轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)、轉(zhuǎn)盤傳動裝置(12)和轉(zhuǎn)盤(9)，該絞車電機(jī)(5)一方面通過一齒式聯(lián)軸節(jié)(13)和絞車齒輪箱(6)及其在絞車齒輪箱(6)中的絞車滾筒離合器(3)與絞車滾筒(7)的主軸相關(guān)聯(lián)，該絞車電機(jī)(5)另一方面通過齒式聯(lián)軸節(jié)(13)、絞車齒輪箱(6)和并車離合器(2)可與轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)主軸的一端并軸，該轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)的主軸的另一端通過轉(zhuǎn)盤離合器(1)和轉(zhuǎn)盤傳動裝置(12)的鏈條箱和錐齒輪箱及萬向軸(8)與轉(zhuǎn)盤(9)相連接形成驅(qū)動關(guān)系；所述的絞車滾筒(7)還設(shè)有絞車主剎車(10)；所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)還設(shè)有轉(zhuǎn)盤慣性剎車(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合傳動絞車，其特征在于所述的轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)為無級調(diào)速電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合傳動絞車，其特征在于所述的絞車電機(jī)(5)為無級調(diào)速電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合傳動絞車，其特征在于所述的絞車電機(jī)(5)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)、轉(zhuǎn)盤(9)、絞車滾筒(7)的傳動結(jié)構(gòu)是采用單獨(dú)密封的齒輪箱和鏈條箱并通過離合器(2、3)、聯(lián)軸節(jié)(13)和萬向軸(8)互相連接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合傳動絞車，其特征在于所述的絞車主剎車(10)安裝在絞車滾筒(7)的軸端，并采用盤式液壓鉗結(jié)構(gòu)，該絞車滾筒(7)可通過絞車齒輪箱(6)、滾筒離合器(3)和連軸節(jié)(13)倒轉(zhuǎn)絞車電機(jī)(5)或/和轉(zhuǎn)盤電機(jī)(4)實(shí)現(xiàn)發(fā)電能耗制動。
專利摘要一種用于鉆機(jī)的復(fù)合傳動絞車，主要包括絞車電機(jī)、絞車齒輪箱、絞車滾筒、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、轉(zhuǎn)盤傳動裝置和轉(zhuǎn)盤，該絞車電機(jī)一方面通過一齒式聯(lián)軸節(jié)和絞車齒輪箱及其在絞車齒輪箱中的絞車滾筒離合器與絞車滾筒主軸相關(guān)聯(lián)，該絞車電機(jī)另一方面通過齒式聯(lián)軸節(jié)、絞車齒輪箱和并車離合器可與轉(zhuǎn)盤電機(jī)主軸的一端并軸，該轉(zhuǎn)盤電機(jī)的主軸的另一端通過轉(zhuǎn)盤離合器和轉(zhuǎn)盤傳動裝置的鏈條箱和錐齒輪箱及萬向軸與轉(zhuǎn)盤相連接形成驅(qū)動關(guān)系，該絞車滾筒還設(shè)有絞車主剎車和電機(jī)能耗制動；該轉(zhuǎn)盤電機(jī)還設(shè)有轉(zhuǎn)盤慣性剎車。本實(shí)用新型的復(fù)合傳動絞車，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動元件少、體積小、維修簡便的優(yōu)點(diǎn)，既可獨(dú)立傳動，又可聯(lián)合傳動，可滿足用戶各種鉆井工藝要求。
文檔編號B66D1/02GK2626968SQ0323013
公開日2004年7月21日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者陳茂松, 高波 申請人:上海三高石油設(shè)備有限公司