專利名稱：一種絞車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絞車，尤其涉及一種用于下降和提升一個(gè)負(fù)荷尤其是鉆孔設(shè)備的 絞車。
背景技術(shù)：
絞車用來下降和提升一個(gè)負(fù)荷，尤其是鉆孔設(shè)備，例如從平臺(tái)到鉆孔內(nèi)或到海底。 絞車有柔性牽引裝置，其一端固定在鉆孔設(shè)備上；另一端固定在可旋轉(zhuǎn)地支撐的卷筒上，借 助卷筒可卷繞或退繞牽引裝置。為了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)卷筒，至少設(shè)一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通常包括一個(gè)直流 電動(dòng)機(jī)。為了使卷筒能在一個(gè)比較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以幾乎恒定的大功率驅(qū)動(dòng)，在直流電動(dòng) 機(jī)后連接變速齒輪箱；變速齒輪箱的輸入軸與直流電動(dòng)機(jī)連接，輸出軸與卷筒連接。在此類已知絞車的一種形式中，直流電動(dòng)機(jī)提供的扭矩借助鏈條傳遞到卷筒。但 有缺點(diǎn)，即在所謂的“四象限工作方式”情況下，在鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)的下沖時(shí)，始終存在鏈條松弛部 分。同時(shí)，無論在提升負(fù)荷還是下降負(fù)荷時(shí)都可以加速或制動(dòng)或進(jìn)行上沖、下沖的轉(zhuǎn)換，由 此形成沖擊運(yùn)行狀態(tài)并伴有作用在牽引裝置上的巨大峰值力，因而有潛在的巨大危險(xiǎn)。因 為這種峰值力可能超過牽引裝置的拉伸強(qiáng)度，從而造成牽引裝置斷裂，引發(fā)危險(xiǎn)。同時(shí)，還 存在體積大，占用空間大的缺點(diǎn)。ZL01805712. 8披露了一種用直流電動(dòng)機(jī)連接齒輪變速箱的發(fā)明，以齒輪變速箱替 代了鏈條，并帶有電磁渦流剎車。解決了鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)的“四象限工作方式”所引起的沖擊問 題。但由于直流電動(dòng)機(jī)的工作范圍只能從零到額定轉(zhuǎn)速，需要兩級(jí)或者說兩檔變速器，即兩 個(gè)分立的變速箱才能滿足絞車的轉(zhuǎn)速范圍要求，因而存在傳動(dòng)復(fù)雜、體積大、自身重量大的 缺陷。眾所周知，交流電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比，在更大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有大 扭矩。因此在上述齒輪傳動(dòng)絞車中，以交流電動(dòng)機(jī)替換直流電動(dòng)機(jī)/齒輪變速箱單元，配備 沒有齒輪變速箱的交流電動(dòng)機(jī)，這樣縮短了絞車的長(zhǎng)度。但存在著一個(gè)缺點(diǎn)，交流電動(dòng)機(jī)的 電氣設(shè)備費(fèi)用很高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問題，本發(fā)明提供一種絞車，不僅可以實(shí)現(xiàn)四象限工作方式，而且用直 流電工作，并簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減小了體積，減輕了重量，提升了絞車性能。本發(fā)明采用控制系統(tǒng)，提升直流電動(dòng)機(jī)的工作電壓，提高了直流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn) 速和高轉(zhuǎn)速情況下的扭矩，因而省掉了一級(jí)變速齒輪傳動(dòng)箱，使直流電動(dòng)機(jī)直接與一級(jí)齒 輪變速箱連接，這一級(jí)齒輪變速箱與卷筒連接以下降或提升負(fù)荷。在制動(dòng)方面，采用能耗制 動(dòng)，優(yōu)選電阻制動(dòng)，替代電磁渦流剎車。一種下降和提升一個(gè)負(fù)荷尤其是鉆孔設(shè)備的絞車，包括固定在負(fù)荷上的柔性牽引裝置4a ；
可繞軸線S旋轉(zhuǎn)支撐的用于卷繞牽引裝置4a的卷筒5a ；與所述卷筒5a連接的變速齒輪箱6a ；與所述變速齒輪箱6a連接的第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11 ；所述卷筒5a可按選擇被沿牽引裝置4a的退繞或卷繞方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11相對(duì)于所述卷筒5a的軸線S設(shè)在所述卷筒5a的旁邊， 使所述卷筒5a和所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15a在垂直于所述卷筒5的軸線S的投影中至少 部分重疊。所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11的驅(qū)動(dòng)軸與所述變速齒輪箱6a的輸入軸7處于一條共 同的直線上。所述卷筒5a與可旋轉(zhuǎn)地支撐的卷筒軸16連接。所述卷筒5與可旋轉(zhuǎn)地支撐的卷筒軸16連接。所述卷筒軸16與所述變速齒輪箱6a的輸出軸17連接。所述卷筒軸16與所述變速齒輪箱6a的輸出軸17連接。所述的一種絞車，還包括連接所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11的控制系統(tǒng)10。所述控制系統(tǒng)10包括變壓器3 ；與所述變壓器3連接的整流裝置4 ；所述整流裝置4與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11連接。所述控制系統(tǒng)10還包括電阻制動(dòng)裝置6 ；所述電阻制動(dòng)裝置6與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11連接。所述絞車，還包括與所述變速齒輪箱6a連接的第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15。所述控制系統(tǒng)10的所述電阻制動(dòng)裝置6與所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15連接。所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15的驅(qū)動(dòng)軸與所述變速齒輪箱6a的輸入軸21處于一條 共同的直線上。所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11和所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15按這樣的方式布置，即，使 所述變速齒輪箱6a的所述輸入軸7和所述輸入軸21具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。


圖1是--種絞車俯視視示意圖
圖2是--種絞車正視示意圖
圖3是--種絞車左視示意圖
圖4是--種絞車控制系統(tǒng)原理示意圖
圖5是--種絞車控制系統(tǒng)原理示意圖
具體實(shí)施例總體用100表示的絞車包括一個(gè)平面為矩形的框架la，由互相焊接的雙T形鋼梁 2a組成。在梁2a的上部水平面3a上通過螺釘固定。為了下降和提升鉆孔設(shè)備，絞車100包括作柔性牽引裝置4a的鋼索，可借助卷筒5a卷繞和退繞。卷筒5a固定在卷筒軸16上，其軸線S平行于框架Ia的縱側(cè)30延伸。卷筒軸16 由軸承座40、50支撐，軸承座設(shè)在卷筒5a的兩個(gè)端側(cè)60、70處。卷筒軸16畫在圖中左方 的端部與圓盤制動(dòng)裝置80的圓盤可一起旋轉(zhuǎn)的固定連接，圓盤制動(dòng)裝置80包括制動(dòng)掣子。 借助此圓盤制動(dòng)裝置80可在柔性牽引裝置4a退繞過程中減慢卷筒5a的旋轉(zhuǎn)速度或完全 鎖定。在直流電機(jī)的一端，設(shè)有電阻能耗制動(dòng)柜6，可通過減緩電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度而在柔性牽 引裝置4a退繞過程中減慢卷筒5a的旋轉(zhuǎn)速度或完全鎖定。在卷筒5a的一端設(shè)置齒輪變速箱6a，齒輪變速箱6a的輸出軸17與卷筒5a的軸 16可旋轉(zhuǎn)地連接；在齒輪變速箱6a的兩側(cè)設(shè)置直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15，其中直流 電動(dòng)機(jī)15的軸線與卷筒5a的軸線S平行；直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15的軸線在一條 直線上；直流電動(dòng)機(jī)11和齒輪變速箱6a的輸入軸7可旋轉(zhuǎn)地連接，直流電動(dòng)機(jī)15和齒輪 變速箱6a的輸入軸21可旋轉(zhuǎn)地連接。齒輪變速箱6a的輸入軸7和輸入軸21的軸線在一 條直線上。第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15和第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11按這樣的方式布置，即，使變速齒輪 箱6a的輸入軸7和輸入軸21具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。齒輪變速箱6a涉及使用于絞車內(nèi)已知的結(jié)構(gòu)類型，所以在本說明書的范圍內(nèi)無 需詳細(xì)說明。在將柔性牽引裝置4a卷繞在卷筒5a上的情況下，直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15 驅(qū)動(dòng)卷筒軸16 ；在柔性牽引裝置4a從卷繞在卷筒5a上退繞的情況下所需卷筒5a的制動(dòng) 同樣可通過直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15實(shí)現(xiàn)，此時(shí)直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15起 發(fā)電機(jī)的作用，將旋轉(zhuǎn)卷筒5a的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，所以如果希望的話可通過反饋以此方式 節(jié)省能源。本發(fā)明的絞車配備有控制系統(tǒng)10，控制系統(tǒng)10包括變壓器3 ；與變壓器3連接的整流裝置4 ；電阻制動(dòng)裝置6 ；整流裝置4與第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11連接；整流裝置4與第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15連 接。電阻制動(dòng)裝置6與第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11連接；電阻制動(dòng)裝置6與第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)15連接。變壓器3與交流電源連接，將600V50HZ的交流電轉(zhuǎn)變成800V50HZ的交流電之后 通過整流裝置4輸出0到1100V之間任意值的直流電以驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11和/或 第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15。在柔性牽引裝置4a從卷繞在卷筒5a上退繞的情況下所需卷筒5a的制動(dòng)同樣可 通過直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15實(shí)現(xiàn)，此時(shí)直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15起發(fā)電機(jī) 的作用，將旋轉(zhuǎn)卷筒5a的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在電阻制?dòng)裝置6上。本發(fā)明的變壓器、整流裝置、電阻制動(dòng)裝置可使用已知的結(jié)構(gòu)類型，所以在本說明 書的范圍內(nèi)無需詳細(xì)說明。本發(fā)明的絞車可按所謂的四象限工作方式工作。四象限工作方式是指，無論提升 還是下降處于柔性牽引裝置4a上的負(fù)荷時(shí)，卷筒5a借助于直流電動(dòng)機(jī)11和直流電動(dòng)機(jī)15既可加速也可制動(dòng)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種下降和提升負(fù)荷尤其是鉆孔設(shè)備的絞車，包括固定在負(fù)荷上的柔性牽引裝置(4a)；可繞軸線(S)旋轉(zhuǎn)支撐的用于卷繞所述柔性牽引裝置(4a)的卷筒(5a)；與所述卷筒(5a)連接的變速齒輪箱(6a)；與所述變速齒輪箱(6a)連接的第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)；所述卷筒(5a)可按選擇被沿所述柔性牽引裝置(4a)的退繞或卷繞方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；其特征在于所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)相對(duì)于所述卷筒(5a)的軸線(S)設(shè)在所述卷筒(5a)的旁邊，使所述卷筒(5a)和所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)在垂直于所述卷筒(5a)的軸線(S)的投影中至少部分重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞車，其特征在于所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)的驅(qū)動(dòng) 軸與所述變速齒輪箱(6a)的輸入軸(7)大致處于共同的直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞車，其特征在于所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)的驅(qū)動(dòng) 軸與所述變速齒輪箱(6a)的輸入軸(7)處于共同的直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞車，其特征在于所述卷筒(5a)與可旋轉(zhuǎn)地支撐的卷 筒軸(16)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絞車，其特征在于所述卷筒(5a)與可旋轉(zhuǎn)地支撐的卷 筒軸(16)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種絞車，其特征在于所述卷筒軸(16)與所述變速齒輪箱 (6a)的輸出軸(17)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種絞車，其特征在于所述卷筒軸(16)與所述變速齒輪箱 (6a)的輸出軸(17)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的一種絞車，其特征在于還包括連接所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)(11)的控制系統(tǒng)(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種絞車，其特征在于所述控制系統(tǒng)(10)包括變壓器⑶；與所述變壓器(3)連接的整流裝置(4)；所述整流裝置(4)與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種絞車，其特征在于所述控制系統(tǒng)(10)還包括電阻制動(dòng)裝置(6)；所述電阻制動(dòng)裝置(6)與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10所述的一種絞車，其特征在于還包括與所述變速齒輪箱 (6a)連接的第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種絞車，其特征在于所述控制系統(tǒng)(10)的所述電阻制 動(dòng)裝置(6)與所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15)連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種絞車，其特征在于所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15)的驅(qū) 動(dòng)軸與所述變速齒輪箱(6a)的輸入軸(21)大致具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種絞車，其特征在于所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15)的驅(qū) 動(dòng)軸與所述變速齒輪箱(6a)的輸入軸(21)具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種絞車，其特征在于所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)和所 述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15)按這樣的方式布置，即，使所述變速齒輪箱(6a)的所述輸入軸 (7)和所述輸入軸(21)大致具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種絞車，其特征在于所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(11)和所 述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(12)按這樣的方式布置，即，使所述變速齒輪箱(6a)的所述輸入軸 (7)和所述輸入軸(21)具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。
全文摘要
一種絞車，尤其涉及一種用于放下和舉升一個(gè)負(fù)荷尤其是鉆孔設(shè)備的絞車，包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支撐的用于卷繞牽引裝置的卷筒、齒輪變速箱、直流電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括變壓器、整流裝置、能耗制動(dòng)裝置。卷筒由直流電動(dòng)機(jī)直接通過一級(jí)齒輪變速箱驅(qū)動(dòng)，通過控制系統(tǒng)提升電壓并轉(zhuǎn)換成直流電供直流電動(dòng)機(jī)使用，減少了一級(jí)齒輪傳動(dòng)，并采用電阻能耗制動(dòng)，減小了絞車體積，減輕了絞車重量，提升了絞車性能。
文檔編號(hào)B66D1/12GK101885452SQ20091005925
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者王萬宇, 王信軍 申請(qǐng)人:四川宏華石油設(shè)備有限公司